孔垂榮
摘 要:隧道的施工比較復(fù)雜,而且涉及到很多方面,一定要有先進的技術(shù)與完善的組織機構(gòu)作為保障,才可以更好的控制施工的質(zhì)量。本文主要探討了隧道的施工技術(shù)及其質(zhì)量的控制措施,希望能為廣大的相關(guān)工作者提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:隧道;施工技術(shù);質(zhì)量控制
引言
近年來,隨著交通事業(yè)的發(fā)展,隧道的應(yīng)用越來越廣泛,隧道的建設(shè)規(guī)模越來越大,設(shè)計施工方案越來越成熟與復(fù)雜。與水工、鐵路隧道相比,其復(fù)雜性一方面是考慮了更多的因素,隧道具有附屬設(shè)施多,斷面大,運營環(huán)境要求高等特點,將更多的設(shè)計理念以及人性化的要求囊括進去,所以對公路隧道建設(shè)的技術(shù)水平要求也相對較高。根據(jù)隧道的結(jié)構(gòu)特點與養(yǎng)護、運營的要求,設(shè)計的復(fù)雜性同時帶來了經(jīng)濟因素的不確定與施工的復(fù)雜性,隧道的各分部工程中,洞身開挖、防排水、支護、襯砌宜列為主要工程,以及人為的不可控制因素增多,對其質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制,同時管理的成本大大增加,以確保隧道的運營安全與結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。隧道在營運過程中出現(xiàn)的影響其正常功能的各種質(zhì)量問題,絕大部分是在施工過程中埋下了質(zhì)量隱患,所以,一定要確保隧道施工的質(zhì)量,為隧道的正常運營創(chuàng)造有利條件。
1.隧道施工技術(shù)
1.1施工方法
根據(jù)施工特點不同,隧道的施工方法包括傳統(tǒng)盾構(gòu)法、礦山法、新奧法、淺埋暗挖法、地下連續(xù)墻法、沉管法、明挖法、掘進機法以及蓋挖法等多種。通常淺埋與軟土隧道通常選擇蓋挖法、明挖法、淺埋暗挖法以及盾構(gòu)法等;山嶺隧道主要采用傳統(tǒng)礦山法、掘進機法與新奧法;水底隧道工程則多采用盾構(gòu)法以及沉管法進行施工。隧道施工不但要考慮實際工程的地質(zhì)條件,施工方法還要符合安全、快速以及質(zhì)量與環(huán)境的要求,有時候環(huán)境因素甚至?xí)沁x擇施工方法的決定性因素。如果地質(zhì)條件允許,能夠選擇掘進機法進行施工,其具備自動化、機械化的特點,能夠快速、安全地滿足工程質(zhì)量及工期要求。
1.2隧道施工的一般原則
在隧道施工的過程當(dāng)中,要注意不可以過度的破壞圍巖,在施工的過程中,應(yīng)該注意改進爆破技術(shù)。一般情況下,盡可能采用光面爆破技術(shù),并且還要采取與之相適應(yīng)的圍巖監(jiān)控措施來進行測量。這樣才可以確保遺留下來的圍巖強度,另外也一定要做好施工初期的支護和臨時施工的支護,保持襯砌和需要開挖的圍巖的合理距離。一般情況下,常常用到的支護技術(shù)主要包括噴射混凝土、錨桿技術(shù)、鋼格柵和、金屬網(wǎng)鋼支撐等等。此外,也能夠聯(lián)合使用各種不同的支護技術(shù),盡可能縮短對暴露在空氣當(dāng)中的時間,這樣才可以避免引起圍巖的松動,也避免涌出地下水。
1.3山嶺隧道的施工技術(shù)
1.3.1洞口、明洞與淺埋段的施工
要對洞口施工做周密的安排,并盡快完成,為隧道洞身的施工打下基礎(chǔ)。明洞施工過程中,如果邊坡穩(wěn)定性比較差,但拱腳承載力較好,拱圈的穩(wěn)定性能夠得到保證,則能夠采用先拱后墻法;如果邊坡相對穩(wěn)定,能夠采用先墻后拱法。如果路塹明洞拱腳地層比較軟,則要先挖成起拱線以上再做拱圈,先把兩側(cè)部分的邊墻利用跳槽挖井法灌筑完成,然后再做其余的邊墻;在半路塹明洞施工時,能夠使用墻拱交替法。淺埋段的施工要充分考慮工程地表沉陷、地質(zhì)條件的影響以及施工安全等因素,選擇合適開挖方法與支護方法。在山嶺隧道施工過程中,按照圍巖及四周的環(huán)境條件,單側(cè)壁導(dǎo)坑法、留核心土開挖法以及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等是相對優(yōu)先選擇的方法;如果圍巖的完整性比較好,不可以采用全斷面法開挖,最好采用多臺階法。如果淺埋段地質(zhì)條件比較差,則要采取相應(yīng)的輔助方法施工,比如管棚、地表錨桿、注漿加固圍巖、超前小導(dǎo)管等方法。
1.3.2洞身相關(guān)的施工技術(shù)
洞身的開挖要充分考慮到周圍巖石的條件,同時還要與支護襯砌施工相互協(xié)調(diào),一般采用的施工方法為礦山法與新奧法。利用光面爆破技術(shù)或者預(yù)裂爆破技術(shù)進行巖石隧道的爆破。連拱隧道或者開挖小間距隧道時,必須要選擇合適合理的施工方法,充分考慮兩洞的洞口里程距離、軸線間距、地質(zhì)條件以及其他自然條件,確定兩洞的開挖時間差,防止后行洞對先行洞周壁造成不良的影響。
1.3.3特殊條件下的施工技術(shù)
所謂特殊條件,指的是地下水豐富、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易塌方等情況。我們可以根據(jù)不同的條件采用不同的方法。例如:對于地下水豐富的地段,我們能夠通過數(shù)學(xué)建模的方式對當(dāng)?shù)赜克绞?、涌水量、地下水來源等因素進行模擬分析,從而根據(jù)模擬數(shù)據(jù)選擇技術(shù)要求低,造價成本低,工期短的方式。此外,在施工過程中要注意綜合采用各種方法,比如輔助坑道排水與超前鉆孔等措施。對于容易發(fā)生塌方的地段,我們同樣可以通過數(shù)學(xué)建模的方式綜合分析塌方的大小、時間、類型,查明塌方的原因,確定塌方的應(yīng)急方案。
2.隧道施工的質(zhì)量控制措施分析
2.1隧道開挖施工質(zhì)量的控制措施分析
在隧道開挖中,主要是使用鉆爆法進行開挖,否則就會因為開挖表面凹凸不平,使得應(yīng)力集中在局部圍巖。若在隧道施工中遇到軟巖,一般選用預(yù)裂爆破的方式進行鉆爆,以形成用于存水的空洞;當(dāng)在隧道施工中遇到硬巖時,則應(yīng)選用光面爆破的方式進行鉆爆。當(dāng)采取斷面開挖的方式進行開挖時,若出現(xiàn)欠挖,應(yīng)采取目測的方式檢驗開挖輪廓面規(guī)則的程度,否則就會造成襯砌厚度變小和對隧道的凈空產(chǎn)生影響,進而產(chǎn)生安全隱患;若出現(xiàn)超挖較多,那么必須嚴(yán)格的控制下半斷面的開挖的厚度與炸藥用量,以降低擾動的同時增加出渣量,提升回填工程的數(shù)量。最后需依照開挖后端面點的實際超挖情況對超欠挖的原因進行分析,并對爆破設(shè)計進行針對性的更改,以盡量降低誤差,且配備專業(yè)的測量人員檢查開挖斷面,并針對出現(xiàn)的問題采取有效的控制措施。
2.2隧道施工支護質(zhì)量的控制
根據(jù)新奧法的理論,隧道在進行開挖工作之后,要及時的對開挖部分進行支護,以最大程度上減少隧道圍巖的變形,減少圍巖承載的負荷,以提高圍巖的承載力?,F(xiàn)在,我國的公路施工中,隧道支護多使用錨噴支護,在圍巖地質(zhì)較差的地方可以使用鋼支撐。
針對錨噴支護方法,壓迫檢測好錨桿的安裝質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量以及噴射的施工質(zhì)量與噴射混凝土的質(zhì)量等等。質(zhì)量的檢測主要有:錨桿材料的檢驗,包括錨桿生產(chǎn)彈性、錨桿的抗拉強度、延展性等內(nèi)容。噴射混凝土的質(zhì)量檢測主要包括:施工過程中使用的水泥、砂子等原料,以及噴射混凝土的厚度、均勻度、強度的檢驗等。錨桿安裝的質(zhì)量檢測,主要有:安裝排距、安裝的間距、錨桿的長度、方向等等。圍巖粘結(jié)強度與噴射混凝土的檢測以及施工的粉塵等指標(biāo)的檢驗。
2.3加強防水層的施工技術(shù)與質(zhì)量控制
第一,必須通過實驗確定防水卷材結(jié)合方法,如通過粘結(jié)試驗,確定應(yīng)選的粘合劑之后,就選用粘結(jié)法將防水卷材結(jié)合。
第二,對于防水卷材的固定,應(yīng)利用混凝土射釘將防水材料直接固定,再用小塊防水卷材(直徑大于十公分)將釘頭密封。
第三,在防水卷材鋪設(shè)時,應(yīng)順著拱部進行環(huán)向鋪設(shè)或順著邊墻進行鋪設(shè),且嚴(yán)格按照搭接度、粘結(jié)度要求,確保搭接度和粘結(jié)度分別不得小于等于十公分和五公分,粘結(jié)過程中,既要確保粘結(jié)劑足量,又要確保粘結(jié)劑涂抹均勻,盡可能的避免漏刷,且接縫處不得有空隙、氣泡和皺褶,尤其是應(yīng)確保接頭牢固,值得注意的是,鋪設(shè)的防水卷材不能過緊,從而為特殊情況下的適度調(diào)整留下便利,并嚴(yán)防調(diào)整過程中將防水卷材拉壞。
第四,在混凝土澆筑過程中,應(yīng)采取泵送的方式將混凝土直接泵送進倉,在防止防水卷材被混凝土燙傷的同時確?;炷寥雮}的均勻性,并利用附著式振動器振搗混凝土,將防水卷材與振搗設(shè)備分離,從而預(yù)防防水卷材被破損,一旦發(fā)現(xiàn)防水卷材破損,就應(yīng)及時修補,盡可能的一步到位。
第五,在二襯混凝土鋼筋的安裝焊接中,應(yīng)用木墊板、鐵板等遮蓋防水卷材,以達到防燒和保護的目的,并對防水層施工質(zhì)量進行嚴(yán)格檢查,在確保沒有隱患的前提下才能進行二襯混凝土的澆筑。
2.4隧道施工中襯砌質(zhì)量的控制
在隧道施工的過程中,因為隧道圍巖的松動,或者爆破的原因等,導(dǎo)致隧道二次襯砌產(chǎn)生了一定的裂縫,對于這些裂縫的檢查我們可以使用刻度放大鏡或者塞尺等,來觀測深度、寬度,根據(jù)觀測的結(jié)果進行適時的處理。此外,在隧道施工的過程中,有可能產(chǎn)生襯砌內(nèi)部出現(xiàn)蜂窩、空洞,或者襯砌的背后填塞不結(jié)實等問題。針對這樣的情況,可以使用超聲波等檢測技術(shù)進行科學(xué)的檢測。在使用雷達進行測定時,由于高頻波的穿透度較小,但是它的分辨率是較高的??赡芤驗槭┕さ脑颍淼拦绊敳课坏囊r砌厚度不足,出現(xiàn)蜂窩等現(xiàn)象較多,因此要加強對這些問題的檢測。
3.結(jié)束語
總而言之,隧道施工工程是一項大工程,它的開挖深度大,面積大,在工程施工中很容易發(fā)生坍塌的事故,所以工程的質(zhì)量對施工的順利完成起著決定性作用。隧道施工中,要嚴(yán)格進行質(zhì)量控制,確保整個施工安全,此外,因為隧道地質(zhì)的復(fù)雜性和多樣性,工程人員一定要認真分析,制定合理的施工計劃,做到防范于未然,將危險事故的發(fā)生排除到施工之外,加強施工監(jiān)督,確保隧道施工順利完成。
參考文獻:
[1]韋秋梅.公路隧道施工的質(zhì)量控制措施分析[J].黑龍江交通科技,2013,08:196+198.
[2]熊輝.淺析公路隧道施工的質(zhì)量控制[J].科技資訊,2010,04:39.
[3]黃超.對公路隧道施工過程質(zhì)量控制的研究[J].黑龍江交通科技,2011,04:87.
[4]鄭華.公路隧道施工質(zhì)量控制研究[J].中華民居,2011,06:65-66.
[5]魏躍東.淺析隧道施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].中國科技縱橫,2014,(10)
[6]趙艷峰.隧道施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].內(nèi)蒙古公路與運輸,2012,(1)