浅谈公路隧道浅埋施工及质量通病防治.doc

浅谈公路隧道浅埋施工及质量通病防治 ** 摘要：结合新奥法及交通运输工程质量监督局下发《公路隧道工程—质量通病防治手册》及****指挥部学习标准化中介绍了公路隧道进洞口施工质量的控制与施工方法以及公路隧道中的质量通病提出了有效的控制措施。 关键词：公路隧道浅埋段施工；质量通病、质量控制。 1 概述 随着现代交通的不断发展，云南省的地理环境，造就了高速公路的隧道比均在30%~40%以上，隧道工程成为****的控制性工程之一，全国公路隧道从以前的两车道隧道，发展到了如今的三车道隧道、四车道隧道和连拱隧道、小净距隧道、分岔隧道，在建设过程中已经取得了丰硕的成果。而公路隧道中多为山岭隧道，而山岭隧道常常采用矿山法，矿山法又分为传统的矿山法及新奥法，而新奥法在隧道进洞口浅埋段施工、安全、质量的控制起到工程建设的关键作用，本文重点讨论结合新奥法提高隧道进洞施工及过程质量的技术措施。 2 做好围岩的施工分级判断 根据**隧道工程而言，隧道地质条件在设计阶段进行了初步勘察，但是因为地质条件、勘探工艺和勘察手段的限制，设计阶段勘察所获取的地质信息一般是有限的、不完整的，因此，设计阶段的围岩分级与实际地质不一定相符，必须通过施工阶段超前地质预报进行修正，能更好的使隧道采用合理的开挖方法，优化设计，减少安全事故，提高施工进度。在隧道进出口施工过程中，结合新奥法，严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的要求，尽早成环， 必须通过超前地质预报结果，配合现场设计、监理、业主、施工四方对围岩级别的重新评判来指导施工，施工过程中应动态地及时准确判定围岩级别。 3 重视隧道浅埋段施工的力学问题 **隧道进场后，**端因条件限制，进场便道、场地等不具备施工条件，只好从出口先掘进，，征地等各项已经完成，生活区及拌合站在**端左侧，按标准化要求建设好，而凉水井隧道**端地质条件存在浅埋，ZK10+855~~ZK11+103段围岩原设计级别为SF5A+，浅埋段的最小埋深才3米~~5米之间，地质围岩全是粘性土，进洞前超前大管棚施工长度为30米，钢管轴线与衬砌外缘线夹角1＇~3＇；施工过程中，钻孔后局部无法把30米的导管安装完，孔内局部存在坍孔，采取相应措施，1：加大钻孔孔径到140MM，采用根管钻孔施工。保证管节长度并节头错开，同一个段面不超过50%。导管安装完成后，采用单孔号先错开注浆，采用KEY50/70注浆机注浆，因土质为粘性土，现场注浆扩散效果差，扩散半径在0.3~0.5米之间，局部浆液已渗出坡面，造成管棚周边注浆不形成整体，围岩无自稳能力。地表加固采用周边先用小导管（设计5米）按梅花型1.5米的间距地表注浆加固。完成后在仰坡地表预埋监控点，并按照设计要求跟踪数据，经监控点反复跟踪，围岩已存在稳定状态，并开始准备进洞施工，施工时间合理的安排在2013年10月底，工期刚好错开雨季，前期施工人员，机械设备均到场，，一切准备就绪，开始进洞施工，开挖桩号从ZK11+103开始倒坡掘进，同时要求二衬台车进场，并同步拼装；开挖方法采用严格按V级环形开挖留核心土的开挖方法掘进，根据SF5A+段设计预留变形量为15CM，而现场实际加大到40CM，开挖后洞内拱顶，拱腰两侧，边墙两侧均预埋沉降观测点，但在在开挖掘进过程中，拱顶下沉、收敛数据因开挖进尺的前进而加快下沉量，核心土开挖到20米，边墙开挖15米时，拱顶下沉变形量还剩余20CM，且在0.2MM/D以上的速度下沉，为了安全，现场责令停止掌子面掘进，并施作边墙临时仰拱，并用锁脚小导管注浆围岩支撑，加快工字钢尽快成环，并按每延米18根直径为42MM*4MM长度为3.5米的地表注浆小导管对地表注浆，完成后施作仰拱钢筋混凝土，仰拱施工长度控制在3~5米之内，完成后施作仰拱填充混凝土，施工完成后，经监控数据结果变形量还剩余10CM，拱顶下沉量才停止下沉。控制在围岩稳定后掌子面开始掘进，依次循环施工，并加大监控量测，当掌子面开挖到50米，仰拱完成35米，停止掌子面掘进，并浇筑第一模二衬混凝土。 4 制定合适的施工措施 **在各标段隧道施工中，是以“照镜子、正衣冠、洗洗澡、治治病”举例说明，聘请质检站领导**对隧道新奥法各项通病一一讲解，举例。因为当施工技术人员、监理工程师对新奥法的理解不当，施工方法不合适，也易造成公路隧道各种病害。所以**提出新奥法中提出稳定围岩，有效控制超欠挖，防止塌方等灾害，所以洞身开挖在II、III级爆破必须采用光面爆破或预裂爆破，减少对围岩的扰动。III级较好的围岩进行光面爆破,采用全断面开挖法，IV、V级也可采用环形开挖留核心土法、导坑法、台阶法；尽快形成一次支护封闭，是防止变形、塌方的重要手段。软弱破碎围岩采用超前支护(大管棚、地表注浆小导管、超前锚杆等)，遵循新奥法“短进尺、弱爆破、紧支护、勤量测”原则指导施工。并结合新《安全生产法》中“以人为本、综合治理”的方针，隧道施工中采用减少粉尘，保障施工人员的身体健康，钻爆施工中必须采用“湿式钻眼”； 隧道开挖时为及时有效地控制围岩变形,及时封闭岩隙,充分发挥围岩的自承能力,应采取锚喷初期支护，且必须采用湿喷工艺，监理现场24小时旁站，严禁杜绝在超挖地段在工字钢背后用填塞石块，再喷射表面混凝土的做法，这是引起塌方的隐患。必须先初喷，再锚杆及挂网、工字钢施工，工字钢安装偏差规范要求按±5CM安设，因工字钢安装规范偏差每榀有个+偏差，施工单位在规范上寻找漏洞，造成工字钢榀榀以正公差安装施工，指挥部及一驻地办为了考虑隧道安全、质量、进度得到保证，要求工字钢局部围岩好的地方允许以正偏差安装工字钢，但是设计总榀数不变的原则验收，喷射混凝土必须及时封闭。初期支护应适时进行，具体可通过收敛观测数据进行预测，在围岩开挖来得及变形并形成自承状态时进行。隧道初期支护施工的总原则是由拱顶向下施做，待结构地层稳定后再进行二次衬砌，二次衬砌边墙和拱部整体式砌筑，不再施作矮边墙，减少施工缝。工程实践证明，这样将可明显保证结构安全度和防水优势。拱圈衬砌采用整体钢模台车，模筑混凝土脱模时间不少于15h，保证混凝土强度不小于5mpa 以防止造成衬砌裂缝的形成。仰拱施作应尽早进行，以形成封闭结构，改善受力。施工过程应始终把监控量测作为一项重要工作来抓，及时分析量测数据，判定围岩稳定状态、预计围岩最终下沉值、收敛值，反馈与设计调整支护参数，指导施工。 5 加强施工现场管理 隧道工程质量是施工单位干出来的，而不是成品后所检验出来的。所以施工过程中要加强现场质量管理，让施工单位认识“保质量、保安全求进度”的标准化为工作方针，让麻昭高速隧道参建人员掌握“保质量，重安全，以人为本”，并加强检测验收工作要求施工、监理质量管理人员落实三检程序并第一时间到现场的工作态度为重点。工作与时间赛跑，分秒必争的思想，过程中加大控制的理念，杜绝并减少报检后大面积的整改，做到 三检合格，并与试验、测量人员积极配合，顺利完成混凝土浇筑。 **指挥部在2013年重点学习隧道施工标准化，现场控制标准化，并现场培训教育，并组织逐级技术交底，直到作业班组及作业人员明确设计意图和质量要求。严把原材料质量关。隧道施工多为隐蔽工程，因而隧道的质量，关键在于过程的质量、隐蔽工程的质量，驻地办要求监理人员实行24小时跟班旁站，来确保隐蔽工程质量。并做好相关记录，影相资料，并通过监理指令及监理通知单及结合《**管理办法》严格执行质量奖惩等制度，针对重复发生和有意偷工减料的行为从严处罚。 为便于监督、检查质量管理，要求原材料进场检验状态、锚喷质量、收敛检测、试验情况、施工桩号等。应于洞内每10m 设置里程桩、围岩类别作标识,以便于严密控制。施工过程中严格按质量检验评定标准频率要求，对已施工部位做狡辩抽样试验并评定工程质量。对于混凝土采用回弹仪、取芯、试块试压；锚杆做拉拔试验；加强质量管理，中心试验室试验工程师及监理试验工程师长期住在现场，随时检测施工实测值并现场取样；用探地雷达检测公路隧道的衬砌质量，检测混凝土是否密实，有无空洞，衬砌厚度有没有不足，是否有出现脱空的现象。通过各种检测方法和手段查明缺陷部位进行有效的处治，切实加强并保证工程质量。 6 重视隧道施工中的质量通病防治 隧道施工中的主要质量通病有衬砌渗漏、衬砌开裂、界限受侵、通风照明等诸多问题，隧道施工过程中应重视对质量通病的防治。针对以上问题，指挥部统一下发《公路隧道工程—质量通病防治手册》，包括隧道监理工程师、监理员，隧道技术人员，人手一本，并结合内容，分批培训，让麻昭高速隧道参建人员学习，保证工程质量，杜绝质量通病，并要求如下： （1） 施工过程应检查放样准确程度，衬砌台车吨位必须符合要求，支撑是否牢固，欠挖部位是否处理妥当，超挖部位是否用混凝土填满等，杜绝净空尺寸不够、衬砌厚度不够、衬背后有空洞等隧道通病。 （2） 隧道渗漏水和衬砌开裂是通病之中最为突出的，应处理好以下几方面的问题： ①洞身衬砌采用边墙和拱部一次性浇筑，加强初期支护质量，防止初支受力不够造成二衬混凝土超载，侧墙基底清除干净，防止不均匀沉降等引发衬砌开裂。 ②为防止混凝土干燥收缩等引起的应变裂缝，采用泵送自防水混凝土衬砌，并使混凝土致密化，提高混凝土结构的抗渗能力，建立自防水结构混凝土，施工中严禁采用溜槽浇筑混凝土。 ③洞内在初期支护与二次衬砌之间敷设复合防水卷材，使用无钉铺设，防水层铺设稳固，接头及层面无破损、无漏补，敷设前先切除好初期支护的凸出锚杆、导管并用砂浆抹平。 ④对施工中塌方或超挖部分要回填密实。避免因不实而出现塌空，造成隧道结构失稳和后期的隧道渗漏水隐患。对空洞或围岩裂隙，应采用水泥注浆处理，确保隧道围岩的完整性，改善结构受力。 ⑤二次衬砌拱圈混凝土浇注应采用整体式移动模板，施工组织设计时，应根据隧道衬砌的具体情况，妥善设计模板尺寸，将隧道拱墙与底部仰拱圈衬砌的施工缝设在排水沟盖板下，以克服施工缝处理不当造成渗漏水，保持美观。纵向施工缝和环向施工缝可设置遇水膨胀型止水条及止水带处理，以改善结构受力；施工缝清洗并经凿毛处理，以保证接缝致密。 7 结语 隧道浅埋段埋段进洞施工、质量通病管理重在整个施工过程的控制，在施工过程中做好监控量测，超前地质预报并经四方现场确定施工围岩的分级，确保隧道合理、经济的采用吻合的支护方法，了解隧道开挖和支护中的力学原理，，同时施工中进行通病防治，并在实践中不断总结和积累施工经验，使**高速公路A标隧道的施工质量得以保障，并顺利贯通。 参考文献： [1]JTG F60-2009，公路隧道施工技术规范．2009 [2] 云南省交通运输厅 云南省高速公路施工标准化实施要点 北京：人民交通出版社，2012 [3] 交通运输工程质量监督局 公路隧道工程-质量通病防治手册 人民交通出版社 2013