軟弱圍巖隧道施工質量控制分析

于文金

(江西省交通工程質量監督站,江西 南昌 330008)

隨著我國道路建設的快速發展,大量的隧道需要穿越更多更長的軟弱圍巖地段,這些隧道大多都面臨著跨度大、埋深淺、地質情況復雜、施工環境要求高、工期短等困難。

1 隧道施工質量控制要點

(1)要求施工單位建立健全質量保證體系和質量管理機構,制定完整的質量管理規章制度,強化質量管理意識,明確任務,責任到人。

(2)嚴格執行施工前技術交底制度,特別是重點關鍵部位的施工要強化質量教育,將質量保證措施落實到具體崗位,實行質量責任制,對特殊工種人員實行持證上崗,以確保工程質量不出問題。

(3)按照設計文件、施工技術規范和有關規程、規定和標準的要求施工,如發現實際情況與設計不符,有關方面進行現場踏勘核實,避免發生安全事故,同時確保工程質量。

(4)嚴格執行施工監理程序,對每一道工序,特別是隱蔽工程,施工單位首先進行自檢,自檢合格后報監理組檢查簽認,未經監理組檢查簽認不得進行下一道工序的施工。

(5)加強施工過程的質量控制,駐地辦監理部對隧道施工的各道工序質量經常進行抽檢,杜絕隱蔽工程的質量隱患。

(6)對隱蔽工程或重點工程部位的施工,堅持監理旁站,確保按設計和規范施工。

(7)所有進場材料均需有出廠合格證和正規的檢驗資料,監理組按規定抽檢,嚴格審查把關,杜絕不合格材料進場和使用。

2 隧道施工質量控制

2.1 洞口段施工質量控制

軟弱圍巖隧道施工中,洞口段圍巖更加破碎、地質條件更差,應盡量減少對巖體擾動,以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩定性。并做到“早進洞、晚出洞”,盡量避免大挖大刷,及時施作洞口。在進洞之前,結合洞口的實際情況,先作好洞口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質條件差的情況下通常采用地表預注漿、超前長管棚注漿等預加固措施。

軟弱圍巖隧道洞口段施工質量控制重點是進洞施工質量和地表預加固質量。

2.1.1 洞口段施工原則

隧道進洞施工要嚴格遵循“短進尺,小循環,早錨噴,強支護,快封閉”的原則,及時施作洞門及其排水系統。通常采用短臺階或超短臺階法施工。先施工上臺階,凡能用十字鎬、風鎬進行人工施工的情況,不允許爆破;需爆破時,可采用由隧道中心掏槽分段起爆,嚴格控制藥量。人工風鎬修邊,控制超欠挖,減少對圍巖的擾動。

2.1.2 洞口段預加固措施

隧道洞口預加固措施一般有兩種:一是地表預加固,主要措施有錨網噴支護、地表注漿、地表錨桿、抗滑樁、錨索等;二是洞口正面圍巖預加固,主要措施有超前長管棚注漿、超前小導管注漿、掌子面封閉等。

(1)錨網噴支護施工質量控制重點:鋼筋網必須與錨桿焊接,且鋼筋網須用點焊焊成整體;噴混凝土時必須保證鋼筋網保護層厚度滿足設計要求。

(2)地表注漿預加固施工質量控制重點:按照設計孔位開孔,嚴格控制孔口位置偏差;注漿工程中監控注漿壓力變化;注漿結束前,應采用最大注漿壓力閉漿一段時間,一般可取 10m in左右,并及時封堵注漿口。

(3)超前長管棚注漿施工中質量控制重點:鉆孔前掌子面必須按要求先噴一層素混凝土作為止漿墻;鋼管逐節頂入,采用絲扣連接,隧道同一斷面處的接頭數不大于 50%,相鄰鋼管接頭至少應錯開 1m,并及時將鋼管與鉆孔壁間縫隙填塞密實;注漿過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串漿現象;施工中應及時檢驗注漿效果。

(4)超前小導管注漿施工中質量控制重點:縱向兩組小導管間應有不小于 1.0m的水平搭接長度;根據地質情況確定漿液配比及注漿壓力;格柵鋼架拱腳處設置鎖腳錨桿,防止開挖下臺階時,鋼架移動和下沉。

2.2 洞身開挖質量控制

(1)軟弱圍巖隧道在開挖前必須用地質雷達、超前小導坑等方法做好超前地質預報工作,同時做好預加固、預支護等輔助施工措施。

(2)隧道開挖斷面的尺寸要符合設計要求,軟弱圍巖變形較大,應根據計算及實測施工數據預留變形量及支撐沉落量,防止出現凈空不夠的現象。

2.3 支護質量控制

軟弱圍巖隧道開挖后要及時支護,限制圍巖的變形,以減小支護承受的荷載并發揮圍巖自承能力,目前常采用鋼支撐。

鋼支撐的施工質量控制重點為加工質量和安裝質量。其中加工質量主要包括加工尺寸、鋼支撐的強度和剛度以及焊接質量。鋼筋格柵質量要求可按照鋼筋骨架加工標準;安裝質量主要包括安裝尺寸,標高和間距;安裝傾斜度,包括平面和縱面;鋼架的連接與固定質量,鋼架應有牢固的基礎并與圍巖密貼,同時與錨桿焊接牢固,形成一個承載整體。

錨噴施工支護必須緊跟開挖面實施,錨噴前要清除松動巖塊和墻腳巖碴,用風或水清洗待噴面。錨噴支護施工質量控制重點是錨桿的加工質量、安裝質量、混凝土原材料質量和噴射施工質量。

2.4 防排水系統質量控制

(1)防水系統質量控制主要包括防水措施施工質量和防水層質量兩個方面。防水措施施工質量控制重點是漿液的原材料質量和漿液配合比,壓漿時要保證注漿壓力和時間;防水層的質量控制包括材料質量與安裝質量兩部分。

(2)排水系統的質量控制也包括材料質量與安裝質量兩個方面。材料的質量主要是保證排水管的材料質量、規格滿足設計要求。安裝質量主要是環向排水管安裝質量,包括間距、排水管與圍巖密貼程度、排水管安裝的順直度、以及與縱向排水管的銜接;縱向排水管的安裝質量主要是保證安裝的坡度、順直度及防水卷材與管道的包裹銜接滿足設計要求;隧道中心排水管施工質量主要是基礎、管節安裝質量,可參照管涵的施工質量標準控制。

(3)在隧道施工中要注意保證仰拱的施工質量,它將直接影響防排水系統質量。

2.5 二次襯砌質量控制

二次襯砌是保證隧道運營安全的保障,是隧道防水工程最重要的防線,也是隧道外觀的直接體現。二次襯砌施工中要注意內在和外觀質量兩個方面,質量控制重點是原材料質量、混凝土強度和厚度、墻面平整度、混凝土表面質量、輪廓線順直程度。施工中要嚴格執行混凝土配合比、對混凝土進行充分拌和、振搗;同時堅決杜絕襯砌背后填塞不密實、拱頂部位有空洞及襯砌厚度不足等現象發生。

2.6 隧道監控量測

隧道監控量測對軟弱圍巖隧道施工具有重要意義:它不僅用來監測初期支護和二次襯砌的安全性,還用于決定二次襯砌施工的最佳時期;監控量測可用于選擇各種地質條件下合適的支護參數。隧道施工量測數據的具體處理要注意兩個方面:施工時,將各項量測情況填入記錄中,及時繪制位移-時間曲線和相關圖表,并注明當前施工工序及開挖掌子面離量測斷面的距離;及時根據位移-時間曲線進行穩定性判別,當位移-時間曲線趨于平緩時,進行數據處理和回歸分析,推算最終位移和變化規律;當位移-時間曲線出現反常的急驟變化時,表明此時的圍巖、支護系統已處于不穩定狀態,必須立即停止開挖、對危險地段加強支護及輔助措施,確保已開挖段的安全。

3 結束語

軟弱圍巖隧道越來越多。本文總結其施工質量控制要點,并從隧道洞口施工、洞身開挖、支護、防排水水、二次襯砌及監控量測方面給出其質量控制重點,從而為軟弱圍巖隧道施工工期、施工安全提供有力保證。