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隧道施工質(zhì)量檢測與控制
更新時間:2021-04-10 17:51
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1.前言
  我國70%的國土為山嶺和丘陵地區(qū),以往山區(qū)公路建設(shè)中較多采用的是大填大挖和盤山繞行的方案,近年來,隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展,隧道的應(yīng)用越來越廣泛,建設(shè)規(guī)模越來越大。采用隧道方案能夠較大地提高路線線形標(biāo)準(zhǔn),縮短行車?yán)锍蹋€可避開山區(qū)公路滑坡、崩塌、碎落等常見病害,改善行車條件,并且可以避免大面積開挖擾動山體,減少對植被的破壞,避免產(chǎn)生大量棄方土石填充山谷河灘,能夠有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
  今年來,國家對工程建設(shè)質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。與鐵路、水工隧道相比,公路隧道具有斷面大,附屬設(shè)施多,運營環(huán)境要求高等特點,因此對公路隧道建設(shè)的技術(shù)水平要求也相對較高。公路隧道工程施工質(zhì)量管理水平的高低直接影響到工程的質(zhì)量、使用性能與造價。
  2.隧道施工質(zhì)量檢驗評定
  工程質(zhì)量檢驗評定是施工質(zhì)量控制的重要手段。隧道的質(zhì)量檢驗評定工作要結(jié)合隧道施工的特點來進(jìn)行。近年來,公路隧道的設(shè)計、施工在理淪和技術(shù)上都有了較大的發(fā)展,目前廣泛采用新奧法進(jìn)行設(shè)計施工。其特點是在結(jié)構(gòu)上以柔性的噴錨體系作為施工支護(hù)和初次襯砌,及時穩(wěn)定圍巖的變形,充分利用圍巖的自承能力。隧道施工開挖斷面大,多采用鉆爆及大中型機(jī)械掘進(jìn)。隧道二次襯砌采用剛性的模筑混凝土,并根據(jù)公路隧道安全運營和結(jié)構(gòu)防水抗凍的要求加強(qiáng)防排水系統(tǒng)的設(shè)計。防水多采用夾在兩次襯砌間的韌性好、不透水的聚氯乙烯等高分子防水卷材,接縫密封,形成防水層;排水系統(tǒng)是在隧道地下水發(fā)育部位沿隧道壁環(huán)向、縱向、橫向設(shè)置遺水的排水盲管,作用類似于盲溝,埋于防水層以外,將滲水引排至縱向的排水管、邊溝或中央排水管集中排除。在嚴(yán)寒地區(qū)肪排水系統(tǒng)還有防凍要求。隧道內(nèi)路面以防潮、抗凍、反光好的水泥混凝土路面為主。
  隧道工程項目的施工質(zhì)量的梭驗和評定是建立在對項目進(jìn)行單位、分部、分項工程劃分基礎(chǔ)之上的,以各分項工程作為質(zhì)量檢驗控制的單元,逐級加權(quán)平均、匯總評定,為提交竣工質(zhì)量驗收評定提供依據(jù)。在施工準(zhǔn)備階段,應(yīng)按照建設(shè)任務(wù)、施工管理的特點將隧道建設(shè)項目進(jìn)行逐級劃分。隧道項目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質(zhì)量的控制力度。合理的劃分可以明確隧道質(zhì)量控制的層次、控制的重點,使質(zhì)量控制工作有明確的目標(biāo)和指導(dǎo);而不合理的工程劃分將使質(zhì)量控制工作缺乏系統(tǒng)性,沒有工作重點。因此,工程項目的劃分要結(jié)合公路隧道設(shè)計理論和結(jié)構(gòu)特點,切合施工工藝、技術(shù)要求進(jìn)行,并且注意要符合運營、養(yǎng)護(hù)管理對施工質(zhì)量的要求。特長隧道可按照標(biāo)段的劃分分為若干單位工程;長隧道每座可作為一個單位工程;同一標(biāo)段的若干中、短隧道可合并為一個單位工程,然后加權(quán)平均進(jìn)行匯總。隧道的分部工程按照結(jié)構(gòu)部位、施工的特點及任務(wù)劃分,一般包括隧道總體、洞身開挖、支護(hù)、防排水系統(tǒng)、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設(shè)施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝~--次襯砌的施工相對獨立,工序不搭接,因此宜分開作為獨立的分部工程。由于隧道透水對安全運營和隧道結(jié)構(gòu)都具有較大的危害,隧道的防排水問題受到越來越多的關(guān)注,故為保證工程質(zhì)量,宜單獨列為分部工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程,也可以歸人整個隧道的防排水系統(tǒng)中。高等級公路的長大隧道常設(shè)有通風(fēng)、照明、供配電、監(jiān)控報警系統(tǒng)等附屬設(shè)施,應(yīng)按照其安裝施工及功能等特點劃分為獨立的分部工程,參照相關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范制定質(zhì)量檢驗控制標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行質(zhì)量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項工程,可按照路基土石方、擋土墻工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。明洞現(xiàn)澆混凝土工程可按照橋梁工程中混凝土澆筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)控。
  根據(jù)公路隧道的結(jié)構(gòu)特點和運營、養(yǎng)護(hù)的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護(hù)、防排水、襯砌宜列為主要工程,對其質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制,以確保隧道的運營安全與結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。在質(zhì)量評定評分時,對這部分應(yīng)賦予較高的權(quán)值。
  3.隧道開挖質(zhì)量控制
  與水工、鐵路隧道相比,公路隧道的斷面較大,對圍巖的擾動大,其輪廓對圍巖塊體的不利切割多;且為了滿足公路建筑界限的要求,公路隧道多采用扁平的斷面型式,使得拱頂圍巖處于不利的應(yīng)力狀態(tài)。因此,公路隧道的開挖施工不利因素多,難度大,應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制。開挖施工的質(zhì)量好壞直接影響著隧道的穩(wěn)定和工程造價:如果開挖表面不平整將導(dǎo)致局部圍巖應(yīng)力集中,并且影響防水層和襯砌施工,形成存水的空洞;如發(fā)生較多的超挖,則會增加出渣量和回填工程數(shù)量;如發(fā)生欠挖,則會影響隧道凈空或減小襯砌厚度造成隱患。
  對于隧道開挖質(zhì)量的控制,一般包括開挖斷面規(guī)整程度和斷面尺寸及超欠挖控制兩個方面。隧道開挖斷面的尺寸要符合設(shè)計的要求,在圍巖松軟且地壓力較大的情況下,圍巖變形較大,應(yīng)根據(jù)計算及實測施工數(shù)據(jù)留足預(yù)留變形量及支撐沉落量,防止出現(xiàn)凈空不夠的現(xiàn)象。根據(jù)圍巖類型選擇合適的斷面開挖方法和施IT_藝,一般常用的施工方法為鉆爆法。對于硬巖宜采用光面爆破,軟巖采用預(yù)裂爆破。采用半斷面開挖方法時,下半斷面開挖厚度及用藥量要嚴(yán)格控制,減小擾動,防止拱部圍巖失穩(wěn)。對于開挖輪廓面的規(guī)整度采用目測方法進(jìn)行檢驗:巖面上不應(yīng)存在明顯的爆破裂縫,周邊炮眼痕跡分布均勻、保存率應(yīng)滿足:硬巖≥80%;中硬巖≥70%;軟巖≥50%;兩茬炮的銜接臺階形誤差不大于15cm;爆破石渣的破碎程度與裝渣機(jī)械相適應(yīng)。超欠挖的控制通過實測施行,《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)圍巖的情況和部位確定了不同的規(guī)定值及允許偏差。超欠挖的測定除用尺量外,還可通過比較實際出渣量與設(shè)計出渣量、實際襯砌混凝土量與設(shè)計襯砌量的方法測定。隧道激光斷面儀可快速精確地測定隧道開挖的實際斷面,并與設(shè)計斷面放在同一極坐標(biāo)下進(jìn)行比較,從而得出隧道超欠挖的詳細(xì)資料,及時指導(dǎo)施工。這一方法近年來已經(jīng)在公路隧道施工中開始應(yīng)用。此外,還可利用二次襯砌的模板為參照量測開挖斷面,或用坐標(biāo)法及三維近景攝影法進(jìn)行量測,但操作計算復(fù)雜,實用性差。需要指出的是,隧道的開挖質(zhì)量檢測不是僅對某一斷面進(jìn)行檢測評價,而是在一個長度段內(nèi)連續(xù)測量若干等距的斷面,對所有實測數(shù)據(jù)綜合計算分析,最后得出該段的開挖質(zhì)量檢測結(jié)果.

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