軌道交通暗挖隧道施工質(zhì)量控制及防治措施

吳 鋒

(合肥城市軌道交通有限公司 安徽 合肥 230000)

軌道交通暗挖隧道施工質(zhì)量控制及防治措施

吳 鋒

(合肥城市軌道交通有限公司 安徽 合肥 230000)

近年來(lái)，全國(guó)很多城市都加大了對(duì)軌道交通的建設(shè)力度，地下的暗挖隧道數(shù)量正在急劇增加，而多數(shù)的暗挖隧道都是在已有的道路底下敷設(shè)的，其施工質(zhì)量好壞相當(dāng)重要。本文先闡述了軌道交通暗挖隧道施工質(zhì)量的控制措施，然后又闡述了軌道交通暗挖隧道施工安全事故的防治措施，希望能為軌道交通暗挖隧道施工質(zhì)量的控制工作和安全事故的防治工作提供一定的借鑒意義。

軌道交通；暗挖隧道；質(zhì)量控制

引言

暗挖法憑借其造價(jià)較低、拆遷較少、不被周圍環(huán)境所限制等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)得到了非常廣泛的應(yīng)用。但由于二次襯砌、施工測(cè)量、隧道支護(hù)和隧道開挖等原因，目前的暗挖隧道施工中仍然存在著一些問(wèn)題，而這些問(wèn)題對(duì)施工的安全性和質(zhì)量造成了非常糟糕的影響。因此，對(duì)于目前的規(guī)軌道交通暗挖隧道而言，加強(qiáng)對(duì)暗挖隧道施工過(guò)程的質(zhì)量控制是工作人員需要首先解決掉的重要問(wèn)題。

一、軌道交通暗挖隧道施工質(zhì)量的控制措施

(一)洞身開挖質(zhì)量控制措施

為了能夠最大程度地保護(hù)圍巖，隧道開挖應(yīng)當(dāng)使用預(yù)裂爆破和機(jī)械開挖的施工方式，在拱部使用光面爆破，在側(cè)壁則使用預(yù)裂爆破，以減輕爆破過(guò)程對(duì)周圍巖石的破壞程度。為了使炮眼殘痕率能夠提高到最大值，硬巖的殘痕率至少應(yīng)大于80%，中硬巖的殘痕率至少應(yīng)大于60%。每一個(gè)開挖循環(huán)結(jié)束之后，就需要對(duì)超欠挖的情況進(jìn)行一次檢查。嚴(yán)禁在拱腳及墻腳上端1m的范圍內(nèi)欠挖，且個(gè)別巖石的突出部分侵入襯砌的深度不能超過(guò)5cm。在地鐵區(qū)間的暗挖隧道存在較小的斷面，使用臺(tái)階法進(jìn)行開挖時(shí)應(yīng)將預(yù)留的核心按照土環(huán)形進(jìn)行開挖，這樣可以起到支撐作用，使開挖面能更加穩(wěn)定，避免因開挖面的大范圍暴露導(dǎo)致的坍塌。在計(jì)算上、下臺(tái)階之間的留置長(zhǎng)度時(shí)，還需要考慮地質(zhì)的實(shí)際情況和機(jī)械作業(yè)的具體要求。

(二)鋼架安裝質(zhì)量控制措施

鋼架應(yīng)假設(shè)在初噴混凝土的后面，且鋼架的安裝數(shù)量、間距和尺寸必須要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求；施工人員在焊接鋼架的過(guò)程中不能有假焊行為，焊縫的表面不能出現(xiàn)裂紋和焊瘤等嚴(yán)重缺陷。施工人員應(yīng)將鋼架架設(shè)在較為穩(wěn)固的地基上，施工時(shí)需要在鋼架的基腳部位提前預(yù)留0.15～0.2m的寬度放置原巖，對(duì)于富水較為軟弱的地段，需要在鋼架的基腳處額外設(shè)置槽鋼來(lái)增大基底的承載力。為確保鋼架的安設(shè)位置準(zhǔn)確無(wú)誤，在架設(shè)前需要預(yù)先打設(shè)一定數(shù)量的定位鋼筋，架設(shè)時(shí)必須嚴(yán)格遵照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)架設(shè)鋼架。安設(shè)過(guò)程中如果鋼架與初噴層之間出現(xiàn)了較大的間隙，施工人員應(yīng)在中間鋪設(shè)一些橡膠墊塊，而鋼架和圍巖的間隙則可以使用噴射混凝土加以密實(shí)。鋼架的橫向允許偏差范圍是±50mm，間距允許偏差范圍是±100mm[1]。

(三)噴射混凝土質(zhì)量控制措施

在進(jìn)行混凝土噴射之前，必須先對(duì)開挖面的尺寸進(jìn)行檢查。施工人員可以使用高壓水、高壓風(fēng)等技術(shù)手段將存在于待噴面上面的松動(dòng)巖塊及墻腳處的雜物全部清除掉，然后自拱頂起每隔兩米就布設(shè)一個(gè)鋼筋頭的標(biāo)志，用來(lái)對(duì)噴射混凝土的厚度加以控制。混凝土的噴射需要分段、分片進(jìn)行，噴射的順序是從下到上，所分的每段長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)6m；在進(jìn)行分層噴射時(shí)，后一層混凝土需要在前一層混凝土完全終凝后進(jìn)行噴射。拱部一次噴射的最大厚度不應(yīng)超過(guò)10cm，邊墻一次噴射的最大厚度不應(yīng)超過(guò)15cm。在噴射混凝土終凝后的3個(gè)小時(shí)內(nèi)不能再進(jìn)行任何的爆破作業(yè)。噴射混凝土的厚度需控制為：噴層厚度超過(guò)60%以上并大于之前設(shè)計(jì)的厚度，平均厚度也需要大于之前設(shè)計(jì)的厚度。

二、軌道交通暗挖隧道施工安全事故的防治措施

(一)掌子面坍塌事故的防治措施

在軌道交通暗挖隧道施工的安全事故中，掌子面坍塌事故是一種較為常見的安全事故。隊(duì)友這類事故的防治，施工人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)超前地質(zhì)的預(yù)報(bào)，運(yùn)用多種手段來(lái)探明位于掌子面前方地質(zhì)的實(shí)際情況，并使用各種手段對(duì)隧道沿線的市政道路以及地下溶腔、管線和交通狀況進(jìn)行調(diào)查和掃描。嚴(yán)格按照事先設(shè)計(jì)的施工方案進(jìn)行施工，保障超前地層的加固處理能夠起到應(yīng)有的效果，并及時(shí)將地下水、地表水引排出去，減小這些水對(duì)施工造成的影響。在施工時(shí)，要嚴(yán)格地控制開挖進(jìn)尺，必要時(shí)需要對(duì)掌子面所預(yù)留的核心土進(jìn)行開挖，設(shè)置合適的臺(tái)階長(zhǎng)度，開挖后及時(shí)加以支援和保護(hù)，并將位于初支底部的封閉打造成成環(huán)形。其中，掌子面的素描草圖如圖1所示。

(二)鋼架安裝侵入襯砌界限事故的防治措施

在軌道交通暗挖隧道施工的安全事故中，由鋼架安裝侵入襯砌界限引起的安全事故并不多見，但也不能因此對(duì)其加以忽視。一般來(lái)說(shuō)，鋼架安裝侵入襯砌界限通常是由三個(gè)原因引起的，分別是圍巖壓力太大、拱腳沒有墊實(shí)引發(fā)的預(yù)留沉降量太少一級(jí)在拱架安裝時(shí)沒有嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。針對(duì)這些原因，施工人員應(yīng)采取以下的防治措施：開挖之前，施工人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)侵入段的土體及周邊土體做一些注漿加固處理，以破除在初支開挖時(shí)土體常使用的人工方法，每一個(gè)循環(huán)內(nèi)都要按照一個(gè)鋼架的間距展開施工，等到一個(gè)循環(huán)流程和段初支流程結(jié)束以后，再進(jìn)行新的鋼架拆除和初支工作，直到換拱過(guò)程全部結(jié)束為止[2]。

(三)高壓富水填充溶洞事故的防治措施

對(duì)于高壓富水填充溶洞事故的防治，應(yīng)當(dāng)遵照“探、繞、填、排”的順序，也就是施工過(guò)程中經(jīng)常喊的一個(gè)口號(hào)：“探一探、注一段，穩(wěn)扎穩(wěn)打；注一段，挖一段，段段推進(jìn)”。具體的流程是：先探明水壓、隧道、填充物和溶洞之間的邊界關(guān)系，若遇到含有大型巖石的溶流水管道，可以用迂回的方式通過(guò)，等將其貫通之后再對(duì)溶腔加以處理。對(duì)于一些沒有水的溶洞則應(yīng)使用管棚加以支護(hù)，然后再通過(guò)，并對(duì)其填充注漿。整個(gè)過(guò)程中都需要做好排水工作，若必要的化可以增加一些泄水洞。例如，貴陽(yáng)市的軌道交通一號(hào)線在施工時(shí)，就對(duì)施工全程進(jìn)行了質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)資源進(jìn)行合理的配置，節(jié)約了12%的施工成本，順利實(shí)現(xiàn)了總的施工計(jì)劃。

三、總結(jié)

由此可見，暗挖隧道一直都是建筑施工領(lǐng)域質(zhì)量問(wèn)題及安全問(wèn)題的多發(fā)區(qū)，其質(zhì)量的好壞、安全性的高低，對(duì)后期暗挖隧道能否安全運(yùn)行有著最為直接的影響。因此，對(duì)規(guī)軌道交通暗挖隧道的施工質(zhì)量及安全性進(jìn)行控制和防治一直都是建筑工程領(lǐng)域的重點(diǎn)課題。工程的甲方和乙方的管理者們應(yīng)當(dāng)本著為員工負(fù)責(zé)的態(tài)度重視施工過(guò)程的質(zhì)量問(wèn)題和安全問(wèn)題，切實(shí)保障施工現(xiàn)場(chǎng)的每一名施工員的安全。

[1]雷凱,鄭江波. TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在城市軌道交通暗挖隧道中的研究與應(yīng)用[J]. 工程地球物理學(xué)報(bào),2017,14(01):99-104.

[2]韓潤(rùn)波. 淺埋暗挖法隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)研究[D].北京交通大學(xué),2013.

吳鋒(1987.01-)，安徽合肥，本科，目前職稱中級(jí)工程師，研究方向：軌道交通工程。