隧道工程施工中的工序质量控制

徐本龙

摘要：隧道工程施工质量管理工作的科学开展对工程施工质量、工程竣工使用安全、工程使用寿命与维护费用等都有着重要的影响，同时其对施工企业的施工质量成本也有着重要的影响。本文阐述了隧道工程施工中工序质量控制的关键要点，进行了隧道工程施工工序质量控制的实证分析。

关键词：隧道工程施工工序质量控制实证分析

中图分类号：O213.1文献标识码： A 文章编号：

隧道工程因开挖面较大, 很易发生变形及坍塌事故, 因此施工要严格施工质量和施工工序, 才能保证施工安全。隧道工程施工质量管理工作的科学开展对工程施工质量、工程竣工使用安全、工程使用寿命与维护费用等都有着重要的影响，同时其对施工企业的施工质量成本也有着重要的影响。隧道施工企业必须认识到施工质量管理的重要性，针对企业自身管理特点构建现代化隧道工程施工质量管理体系，保障隧道工程施工质量，促进施工企业综合市场竞争力的提高，促进施工企业的健康发展。

一、隧道工程施工中工序质量控制的关键要点

1、隧道施工质量控制

在隧道施工时，质量是最重要的，只有好的质量才能保证好的精品工程，因此不管是铁路隧道、公路隧道还是城市地铁隧道等都必须保证施工质量，质量是第一位的。为了提高工程质量，我们在施工是主要采取以下措施加以控制：一是施工前对施工地段范围内的工程地质情况进行详细勘察。二是在施工过程中随时进行地质工作勘测并进行专门研究，以供施工参考，对于不符合施工要求或存在安全隐患时，要及时分析监控数据并不断变更设计，找出合适的施工方法及支护方法。

为了做好施工安全工作，在隧道施工过程中就要加强地质勘察工作，对于一些比较特殊并且相当复杂的长隧道和特长隧道还要进行专门的工程地质研究工作。除此之外，我们还应有完善的施工质量控制系统，如现场质检员巡检，专职施工质量质检员进行全面巡查，及时发现并有效解决施工问题。工程施工中有很多隐蔽工程，对于这些隐蔽工程更应高度重视，对其进行全过程的严格检查。

2、做好施工缝和防水层的质量控制

对于隧道的防排水要求，车种不同，要求也不同，通常由于火车的稳定性是比较好的，相对于火车来说，汽车的防排水要求则比较高。当今，隧道界对于防排水系统的质量评价并没统一的标准规范，就检验来说通常就两个部分，一是对于防排水材料的质量进行检验，二是对材料的安装质量进行检验。隧道的排水设计通常采用铺设防水层并设排水盲沟将水家中排出，对隧道防水层的好坏指标通常为耐腐蚀性强不强，柔韧性好不好，容不容易破坏等等。通过对防水层的厚度、长度和宽度三个方面检验，看是否符合规范要求，是否达到设计标准。检验时一般都是取出部分作为试件然后进行各类检验试验。对于安装部分，其检验主要为搭接部分检验和吊挂施工防水层质量的检验。搭接部分检验包括搭接是否牢固，有没有空气或褶皱等，尤其对于焊缝搭接是要采用双焊缝，这为后期的充气检查提供了基础，同时也要保证安装过程中没有出现防水层被划破的现象。

为了保障隧道的运营时不漏、不渗水，做好隧道衬砌防排水工程质量的控制尤为关键。具体到施工中，施工缝和防水层的质量控制是比较重要的。一般在隧道施工中的混凝土施工缝和沉降缝都采用橡胶或塑料止水防水带。对此施工时必须做到以下几点要求：一是止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破，如发现有割伤、破裂现象，应及时修补。二是止水带和混凝土必须紧密接触，不能出现气泡和空隙，加强混凝土的捣实工作。三是在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止水带偏移。

二、隧道工程施工工序质量控制的实证分析

1、工程概况

Ｘ Ｘ 工程第八合同段， 左线隧道长360m，右线隧道长310m。沿线出露的地层主要为第四系全新统冲洪积层和上更新统风积层等。区域内主要不良地质为湿陷性黄土、水流冲刷不良地质情况。隧道洞身段主要为弱风化砂岩和泥质粉砂岩互层，两端洞口附近为强风化砂岩和泥质粉砂岩，且埋深较浅。总体而言，隧道围岩强度较低，遇水易软化，节理裂隙发育，自稳能力差。根据设计文件提供的围岩分类情况，除洞口地段定为V级围岩外，其余都为IV级围岩。

2、隧道软弱破碎围岩段施工

针对隧道的实际情况，在软弱破碎围岩段，采用以下施工原则及施工方法：

施工原则：早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、步步为营，以防为主，稳步前进。

加强超前预报工作，开挖前切实掌握软弱破碎带段围岩的情况，包括宽度、填充物及地下水等地质特性，以便采取相应措施。

施工方法：针对软弱围岩可能发生大变形，采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段，采用分部开挖方法，初期支护及时封闭，喷射混凝土分2～3次施工，加强监控量测，利用反馈信息指导施工。通过软弱破碎带段富水段时，先治水，采用排堵结合等治理措施。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。

加强监控量测，当初期支护变形异常且无收敛趋势时，调整支护参数，必要时实施二次衬砌。在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。

3、隧道防渗漏、防坍塌技术措施

（1）防渗漏技术措施

隧道二次衬砌中掺加抗裂防水混凝土膨胀剂，以提高混凝土的抗渗性能，防复合防水板局部破裂等原因而造成的渗水。

严格按设计布设盲沟，根据水量适当增加盲沟数量，以利于排水。

防水板施工时，要严格检查焊缝，防止漏焊；铺设时避免刺破。

施工缝、变形缝，严格按设计施作，确保不渗不漏。

（2）防坍塌技术措施

坍方是隧洞施工中的大害。防止坍方是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键所在，防坍措施如下：

认真做好地质超前预报和地质描述以及监控量测工作，预测地层变化情况，根据探测情况制定相应施工方案。选用合理的施工方法。在不同地质条件下选用合理的施工方法是防坍的重要手段。

采用减震爆破，尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护，使围岩尽早达到稳定状态。

对围岩自稳能力较差地段，采用超前支护或超前加固前方围岩，坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时，采取初期支护加强（如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等）措施，并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中，采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。

根据地质勘察资料，岩层与隧道轴线夹角较小，为此，采取减小循环进尺，加强超前支护，加固围岩的措施进行预防。

围岩含水地段先治水：当有渗水流时设置橡胶带盲沟引排；渗水面积较大时橡胶带盲沟可并排设置。当有集中股水流时设置弹簧盲沟引排，将水压力对初期支护的影响降至最小。

加强施工过程控制：开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班，及时监控地质变化情况，指导现场施工。软弱不稳定围岩地段，主要领导轮流值班，强管理，严要求，及时处理紧急问题。

4、隧道辅助施工措施

（1）管棚施工工艺

隧道V级围岩SA5a衬砌段超前支护设计为Φ108（壁厚6mm）热扎无缝钢管，倾角与平行于线路纵坡，方向与线路中线一致。管节长3 m，6m，环向间距40cm，在拱部124.44度范围内布置，方向与线路中线平行，洞口段一次顶入长度不少于30m。

施工方法

施工顺序：先作砼套拱→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封处理→喷混凝土封闭→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环

主要技术措施

混凝土套拱：明暗洞交接处采用100cm厚C25混凝土套拱（明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面）做长管棚导向墙，套拱内设18号工字钢，工字钢与管棚钢管焊成整体。为便于钻机钻孔、注浆作业，在做套拱前，分台阶开挖，上台阶高度在起拱线附近，以满足工作高度。

钻孔： 采用地质钻机从Φ 1 4 0 （ 壁厚6mm）导向管（用Φ16螺纹钢筋固定在钢拱架上）钻进，并顶近长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。钻进过程中经常测定检查钢管钻机的偏斜度，发现偏差超过要求时，立即纠正。

长管棚插入及孔口处理：钢管长3m和6m，采用丝扣连接，丝扣长15cm。为确保同一横断面内接头数量不超过50%，相临钢管的接头错开量不小于1m，施工前先确定本次顶入长度，编排好每孔管节顶入顺序，并做详细交底。浅孔段采用人工推进，孔深阻力大时，采用机械顶进。钢管就位后加以固定，钢管与导向管间隙用棉纱堵塞。

注浆：利用间隔位置先行敷设的钢管进行，采用双液注浆泵在管中注C.S浆液，注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，终压2.0MPa。注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终止时间。

（2）超前小导管施工

施工方法施工顺序：测量→钻孔→清孔→插入小导管→孔口密封处理→喷混凝土封闭→钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环

（3）主要技术措施

钻孔：采用手持风钻钻孔，注意控制钻孔角度，发现偏差超过要求时，立即纠正。

小导管插入及孔口处理：小导管每节长4.5m，保证搭接长度满足设计要求。

注浆：在管中注水泥浆液，注浆压力控制在0.5～1.0Mpa，终压2～2.0MPa。注浆时做好记录，根据压力状况和跑浆情况确定终止时间。

超前小导管预注浆施工要求：小导管采用Φ42×4mm的钢管，长度4.5m。管壁每隔10～20cm交错钻眼，眼孔直径宜为6～8mm。

沿隧道纵向开挖轮廓线向外以15度的外插角钻孔，在开挖断面上将小导管打入地层，小导管环向间距40cm为宜。

小导管注浆前，应对开挖面及4.5m范围内的坑道，喷射厚度为5～10cm混凝土或用模筑混凝土封闭，并将检查注浆机具是否完好，备足注浆材料。

（4）小导管注浆的工序流程

为了充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管，必要时可在孔口处设置止浆塞，止浆塞能承受最大的注浆力或水压。

参考文献：

[1] 葛诗权. 隧道施工技术和质量控制[J]. 化工矿物与加工, 2009,(06) .

[2] 李绪云,王刚. 隧道工程施工中的工序质量控制[J]. 吉林交通科技, 2007,(04) .

[3] 黄戬. 隧道工程的施工技术[J]. 广东建材, 2009,(01) .

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。