熊 杰

(貴州省路橋集團(tuán)第一工程有限公司)

實(shí)例探析公路隧道施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施

熊 杰

(貴州省路橋集團(tuán)第一工程有限公司)

隨著人們對(duì)交通運(yùn)輸能力要求的不斷提高，隧道工程建設(shè)的規(guī)模便在不斷的擴(kuò)大中。公路隧道施工相較于其他建設(shè)工程是比較復(fù)雜和困難的，在施工中遇到的問(wèn)題比較多。因此在施工中，必須做好施工技術(shù)的運(yùn)用，做好施工中的質(zhì)量控制，對(duì)每一個(gè)分項(xiàng)工程的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以此保證隧道工程的質(zhì)量，保證公路的安全運(yùn)營(yíng)。主要闡述了松河隧道施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施。

隧道;施工;技術(shù);質(zhì)量;控制

1 工程概況

松河隧道是水盤線控制性工程之一，左洞全長(zhǎng)4 760 m，右洞全長(zhǎng)4 722 m，本合同段為貴州省六盤水至盤縣高速公路土建工程第十五合同段，起訖里程為Zk56+100～K58+920，全長(zhǎng)2.82 km。合同段位于于貴州省六盤水市盤縣松河鄉(xiāng)龍脖子村，設(shè)計(jì)速度為80 km/h。合同段主要結(jié)構(gòu)物:松河隧道出口段(盤縣端)，其中右線里程 YK56+100至YK58+555，全長(zhǎng)2 455 m，左線里程 ZK56+100至 ZK58+590，全長(zhǎng)2 490 m。松河隧道為分離式特長(zhǎng)隧道，隧道線間距中間段為40 m、出口約為23 m;最大埋深左線566 m、右線571 m，隧道左幅出口288.146 m位于半徑R=830 m曲線上，隧道右幅出口251.618 m位于半徑R=930 m曲線上，洞內(nèi)為半徑R=4 000 m的曲線和直線段。隧道除左幅出口20 m為3.5%下坡外，其余均為1.8%下坡。

本合同段內(nèi)的松河隧道盤縣端洞門型式為端墻式洞門，左幅出口15 m、右幅出口10 m為明洞襯砌，洞內(nèi)暗洞襯砌類型為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)，其中左幅襯砌長(zhǎng)度從中間向洞口方向分別為Ⅲ級(jí)1 162 m、Ⅳ級(jí)888 m、Ⅴ級(jí)395 m、Ⅵ級(jí)30 m，右幅襯砌長(zhǎng)度從中間向洞口方向分別為Ⅲ級(jí)1 302 m、Ⅳ級(jí)748 m、Ⅴ級(jí)340 m、Ⅵ級(jí)55 m。此外，本標(biāo)松河隧道出口處有過(guò)水隧洞一道(未出圖)和300 m填石路基(約43萬(wàn)方)。

2 公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)要點(diǎn)

在松河隧道施工中，為了保證該工程的安全和質(zhì)量，必須進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的主要方法有:TSP203、地質(zhì)雷達(dá)、遠(yuǎn)紅外線探水、超前水平鉆孔，地質(zhì)素描(數(shù)碼成像)。在實(shí)際工程施工中，必須根據(jù)工程實(shí)際情況以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理的選擇。本工程為了提高超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，將上述幾種方式進(jìn)行綜合利用，組成一個(gè)完整的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)體系。

TSP203預(yù)報(bào)系統(tǒng):該系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，準(zhǔn)確率高，適用范圍廣，適用于任何地質(zhì)情況;預(yù)報(bào)距離長(zhǎng)，能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方100～200 m的地質(zhì)情況;不占用工作面，對(duì)隧道施工干擾小。

地質(zhì)雷達(dá):能判斷短距離(10～40 m以內(nèi))的精細(xì)巖性結(jié)構(gòu)變化情況，作為TSP203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的補(bǔ)充，地質(zhì)雷達(dá)用于隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖溶洞穴的探測(cè)，效果較好。

遠(yuǎn)紅外探水:遇到斷層和涌水量較大的地段時(shí)，可以準(zhǔn)確判斷其含水量和水壓，為防止出現(xiàn)涌水突泥地質(zhì)災(zāi)害提供可靠依據(jù)。

超前水平鉆孔:是最直觀、最準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)方式，擬在隧道全長(zhǎng)采用。

地質(zhì)素描:操作簡(jiǎn)便，可以作為其他方式的補(bǔ)充和驗(yàn)證。

本工程主要采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法是將TSP203預(yù)報(bào)系統(tǒng)與地質(zhì)雷達(dá)結(jié)合起來(lái)的綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)。

2.2 開(kāi)挖及鉆爆關(guān)鍵技術(shù)

本標(biāo)段隧道主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖。選擇正確的開(kāi)挖方法是保證施工進(jìn)度的關(guān)鍵。由于隧道斷面較大，所以不同級(jí)別的圍巖應(yīng)該采取不同額施工方法，以保證施工質(zhì)量。因此采取的施工方法如下:Ⅲ級(jí)圍巖段主要采用臺(tái)階法施工;Ⅳ級(jí)圍巖段主要采用臺(tái)階法施工;Ⅴ級(jí)圍巖段主要采用三臺(tái)階法、三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工;Ⅵ級(jí)圍巖段主要采用三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工，洞口及明洞段采用明挖法施工，在洞口段大跨斷面采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。軟弱圍巖及斷層等不良地質(zhì)，可根據(jù)實(shí)際情況，選擇不同的超前加固措施，分部開(kāi)挖。

鉆孔作業(yè)是作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)，并且對(duì)施工質(zhì)量有著非常重要影響的一個(gè)工序，在鉆孔施工中，重要的前提之一就是選擇合適的鉆孔設(shè)備，為保證施工進(jìn)度，隧道開(kāi)挖以液壓鉆孔臺(tái)車為主。

在進(jìn)行爆破施工中，主要的施工技術(shù)就是炮眼的布置、利用以及光面爆破施工技術(shù)，所以為了提高炮眼的利用率以及爆破效果，提高爆破質(zhì)量，將根據(jù)本標(biāo)段的巖石特性在進(jìn)尺確定、炮眼布置、裝藥方法和工藝以及爆破方法等方面進(jìn)行專題研究?jī)?yōu)化。

2.3 錨噴支護(hù)以及注漿施工技術(shù)

錨噴支護(hù)技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)包括選擇合理的施工工藝、采用符合工程實(shí)際的噴射設(shè)備、成孔施工技術(shù)以及支護(hù)技術(shù)。根據(jù)工程實(shí)際可得知，本工程的隧道為復(fù)合式襯砌，所以在進(jìn)行噴射支護(hù)施工中，擬在每個(gè)工作面配備富有經(jīng)驗(yàn)的噴射手和濕噴機(jī)，以便及時(shí)進(jìn)行錨噴支護(hù)，噴射砼采用濕噴工藝;在進(jìn)行錨桿施工時(shí)，應(yīng)該配備多功能臺(tái)架以及臺(tái)車進(jìn)行施工。在進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)要注意在圍巖破碎帶等不良地質(zhì)地段要盡早支護(hù)。

注漿的關(guān)鍵控制點(diǎn)是注漿參數(shù)、設(shè)備選型、注漿密實(shí)度和注漿效果檢查。為有效控制注漿量、注漿壓力等，在施工中計(jì)劃使用先進(jìn)的設(shè)備和工藝，通過(guò)適時(shí)控制注漿參數(shù)和注漿泵的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，提高注漿工程的質(zhì)量、效率和可靠性。

2.4 混凝土襯砌關(guān)鍵技術(shù)

在正洞洞身襯砌時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)的曲線半徑，在每個(gè)工作面各配備1臺(tái)12 m或9 m的自行式全液壓襯砌臺(tái)車，二次襯砌在工序上形成防水、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)一條流水線。

在進(jìn)行隧洞二次襯砌施工時(shí)，要確定二次襯砌的施工時(shí)間，時(shí)間應(yīng)該是在隧洞初期支護(hù)的變形慢慢穩(wěn)定之后。在二次襯砌施工中，必須保證混凝土的歐諾個(gè)技術(shù)，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，混凝土的拌和應(yīng)該在拌和站集中拌和，拌和之后將混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在對(duì)混凝土的澆筑過(guò)程中，控制澆筑的速度，并采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗。

3 隧道工程質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)工作

因?yàn)樗淼朗┕な且豁?xiàng)比較復(fù)雜的施工，所以為了保證質(zhì)量和安全，必須將施工監(jiān)測(cè)工作做好。如在光面爆破施工中，應(yīng)該加強(qiáng)圍巖現(xiàn)象的監(jiān)測(cè)，對(duì)圍巖的狀態(tài)進(jìn)行全面的了解，及時(shí)了解圍巖的動(dòng)態(tài)，遇到問(wèn)題能夠及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

3.2 保證原材料質(zhì)量

施工材料進(jìn)行隧道施工的物質(zhì)基礎(chǔ)，只有保證施工原材料的質(zhì)量，才有可能進(jìn)行施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。所以必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范選用材料，同時(shí)加強(qiáng)材料的檢測(cè)，檢測(cè)合格之后才能夠投入使用，檢測(cè)不合格的材料嚴(yán)禁投入使用。尤其是施工中所用的支護(hù)材料以及爆破材料，必須檢測(cè)合格才能夠投入使用。

3.3 保證噴錨支護(hù)質(zhì)量

(1)本工程圍巖采用超前小導(dǎo)管、錨桿支護(hù)，因此在進(jìn)行注漿施工中，注漿的順序應(yīng)該是從上到下、先邊后中的順序。在進(jìn)行注漿施工之前，要提前將注漿的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試好，對(duì)鋼管的質(zhì)量以及清潔進(jìn)行檢查，保證鋼管的質(zhì)量和潔凈。在注漿的過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制注漿的速度和時(shí)間。

(2)型鋼拱架統(tǒng)一在有資質(zhì)的加工廠定制。格柵鋼架在鋼筋加工廠統(tǒng)一加工，而且必須在大樣臺(tái)上進(jìn)行，保證格柵加工的精度，經(jīng)檢驗(yàn)合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。型鋼拱架和格柵鋼架在進(jìn)行施工拼接之前，要進(jìn)行試驗(yàn)拼接工作，要保證架立符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，必須加強(qiáng)連接的螺栓進(jìn)行擰緊，螺栓的數(shù)量要符合工程要求。

3.4 保證隧道結(jié)構(gòu)砼工程質(zhì)量

混凝土施工質(zhì)量控制是隧道工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)之一。在進(jìn)行混凝土施工時(shí)，必須對(duì)需要澆筑的混凝土的基地的清潔度進(jìn)行保證，所以在施工之前必須將基地清理干凈，并且在混凝土施工中，盡可能的進(jìn)行連續(xù)不間斷施工。在混凝土施工過(guò)程中，要保證混凝土的拌合質(zhì)量，所以要經(jīng)常對(duì)拌合的設(shè)備進(jìn)行檢查，并且根據(jù)工程實(shí)際情況和相關(guān)規(guī)范確定混凝土拌合的時(shí)間。在進(jìn)行混凝土的澆筑施工中，必須嚴(yán)格控制混凝土的澆筑順序。在混凝土施工結(jié)束之后，首要工作就是加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，在混凝固表面覆蓋塑料薄膜，并且進(jìn)行灑水，保證表面的濕潤(rùn)，防治裂縫的產(chǎn)生。

3.5 光面爆破質(zhì)量控制措施

(1)在爆破之前，必須將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的工作做好，以保證爆破參數(shù)的準(zhǔn)確性，以此為爆破作業(yè)的順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。

(2)鉆眼施工時(shí)光面爆破施工中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于整個(gè)工程的施工質(zhì)量具有積極重要的影響，因此必須采取以下措施對(duì)鉆眼的質(zhì)量進(jìn)行控制:首先應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)鉆眼布置的位置進(jìn)行確定，并且根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況確定鉆眼的數(shù)量;鉆眼的深度根據(jù)本工程情況，確定的炮眼深度為2.5 m。如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)異常情況，如開(kāi)挖面產(chǎn)生的凹凸程度比較大，那么應(yīng)該對(duì)炮眼的深度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。完成鉆眼施工后，為了確保鉆眼的質(zhì)量，還需要采取有效的措施對(duì)炮眼的布置和其他一些參數(shù)進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，并且在檢查的同時(shí)做好相關(guān)記錄。如果檢查到不符合要求的炮眼，那么應(yīng)該進(jìn)行重新鉆眼，檢查只有符合要求之后才能進(jìn)行裝藥與爆破作業(yè)。

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1008－3383(2014)04－0111－02

2013－11－11

熊杰(1985－)，男，湖南岳陽(yáng)人，助理工程師，研究方向:道路、橋梁施工方面。