隧道質(zhì)量檢測(cè)與控制

唐恩文

(永州市公路機(jī)械技術(shù)服務(wù)站，湖南 永州 425000)

隧道質(zhì)量檢測(cè)與控制

唐恩文

(永州市公路機(jī)械技術(shù)服務(wù)站，湖南 永州 425000)

結(jié)合S355 江華分水嶺至白芒營(yíng)公路工程第3合同段水口隧道實(shí)際情況，分別提出錨桿拉拔力、初支缺陷、混凝土襯砌與二次襯砌檢測(cè)方法，并根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果，制定做好地質(zhì)工作、注重軟弱地層隧道設(shè)計(jì)、優(yōu)化施工方法和工藝、加強(qiáng)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用、切實(shí)做好質(zhì)量監(jiān)理與管理等質(zhì)量控制方法。

公路隧道；質(zhì)量檢測(cè)；質(zhì)量控制

1 質(zhì)量檢測(cè)

1.1 錨桿拉拔力檢測(cè)

錨桿的拉拔力主要指的是錨桿所能承受拉拔力的最大值，是隧道施工所用錨桿材料綜合質(zhì)量的直接反映，拉拔力大小會(huì)對(duì)錨桿作用效果造成本質(zhì)上的影響，而其檢測(cè)還是相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范主要內(nèi)容，錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值可用以下公式計(jì)算

(1)

式(1)中：Nak為錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；Htk為錨桿所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；a為錨桿傾角。

通過(guò)對(duì)錨桿拉拔力的準(zhǔn)確檢測(cè)，可驗(yàn)證錨桿提供的錨固力能否滿足設(shè)計(jì)需求，衡量錨桿實(shí)際長(zhǎng)度合理性，并對(duì)其安裝質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。通過(guò)檢測(cè)可知，該隧道所用全部錨桿拉拔力都能滿足設(shè)計(jì)要求。

1.2 初支缺陷檢測(cè)

隧道初支缺陷檢測(cè)，主要根據(jù)隧道實(shí)際情況，使用地質(zhì)雷達(dá)配以400 m天線測(cè)量，由人工進(jìn)行打標(biāo)定位，按10 m間隔作標(biāo)記，在雷達(dá)天線的中心通過(guò)標(biāo)記點(diǎn)后進(jìn)行標(biāo)記定位，配套天線需緊緊貼在支護(hù)與襯砌的表面，沿隧道的軸向設(shè)置測(cè)線，分別在拱頂、拱腰和邊墻布設(shè)測(cè)線，測(cè)線一共5條，部分?jǐn)嗝婵墒褂萌⌒俱@進(jìn)鑿孔測(cè)量。隧道初支缺陷檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

1.3 混凝土襯砌檢測(cè)

對(duì)于傳播在巖體及混凝土構(gòu)件當(dāng)中的彈性波，其在遇到不同分界面時(shí)，將生成反射、入射和折射。基于此，可使用超聲波法檢測(cè)隧道混凝土襯砌，檢測(cè)機(jī)理為根據(jù)彈性波在不同分界面上體現(xiàn)出的反射效應(yīng)對(duì)介質(zhì)厚度實(shí)施準(zhǔn)確測(cè)量，以此通過(guò)計(jì)算確定初噴厚度，計(jì)算公式為

(2)

式(2)中：h為初噴厚度，v為電磁波傳播速度，t為電磁波傳播時(shí)間。

表1 隧道初支缺陷檢測(cè)結(jié)果

針對(duì)規(guī)模在10 cm以上的混凝土內(nèi)部空洞，可通過(guò)對(duì)聲波實(shí)際傳播時(shí)間的測(cè)定來(lái)明確其存在位置，同時(shí)還能計(jì)算出它的實(shí)際尺寸。該隧道借助超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)混凝土襯砌實(shí)施了全面檢測(cè)，初噴厚度檢測(cè)成果如圖1所示。通過(guò)檢測(cè)圖像與數(shù)據(jù)分析、處理成果，對(duì)襯砌強(qiáng)度與厚度進(jìn)行檢查，確保其滿足要求。

圖1 初噴厚度檢測(cè)成果

1.4 二次襯砌檢測(cè)

針對(duì)隧道二次襯砌，主要采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)主要運(yùn)用無(wú)線電波對(duì)地下介質(zhì)的分布情況及部分不可見界面進(jìn)行檢測(cè)和掃描。通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)，該隧道雖然總體質(zhì)量合格，二次襯砌厚度檢測(cè)成果如圖2所示。但也存在一些實(shí)際問(wèn)題。

(1)鋼筋混凝土二次襯砌局部沒(méi)有嚴(yán)格按照要求實(shí)施作業(yè)，如局部保護(hù)層的實(shí)際厚度不合理等；

(2)局部二次襯砌實(shí)際厚度未能滿足工程設(shè)計(jì)要求；

(3)隧道拱頂與拱腰處存在局部脫空現(xiàn)象，少數(shù)拱頂?shù)拿摽宅F(xiàn)象較為嚴(yán)重。

圖2 二次襯砌厚度檢測(cè)成果

2 質(zhì)量控制

2.1 做好地質(zhì)工作

隧道施工準(zhǔn)備階段的地質(zhì)勘察水平直接影響到工程設(shè)計(jì)合理性、施工能否順利進(jìn)行、能否有效規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害。在本隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)研組先后對(duì)構(gòu)造環(huán)境、體系、演化等進(jìn)行了調(diào)查，同時(shí)還了解到斷裂帶特征，研究其對(duì)隧道穩(wěn)定性等造成的實(shí)際影響，為隧道施工奠定了良好的理論基礎(chǔ)。

施工時(shí)還要根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)與開挖地質(zhì)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，選擇最為合理、有效的施工方法；針對(duì)地質(zhì)條件較為復(fù)雜的隧道，還需開展專題研究，對(duì)本隧道工程而言就是針對(duì)施工時(shí)產(chǎn)生的變形與塌方問(wèn)題，對(duì)其實(shí)施分類，同時(shí)研究產(chǎn)生變形與塌方的作用機(jī)理，繼而從支護(hù)、構(gòu)造和巖性等角度探究產(chǎn)生原因。此外，還可借助地質(zhì)調(diào)查分析推斷法，對(duì)隧道前方有幾率產(chǎn)生的地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，并合理劃分巖性范圍，提出有效的處理對(duì)策。

2.2 注重軟弱地層隧道設(shè)計(jì)

雙連拱隧道的跨度很大，且結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，通常很少使用，但其在線路和洞口位置選取方面和分離隧道相比有更大的自由度，存在一定優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)線路的對(duì)比和優(yōu)化，本隧道決定采用雙連拱結(jié)構(gòu)形式。

2.3 優(yōu)化施工方法和工藝

如今，伴隨公路隧道超前支護(hù)和初期支護(hù)施工水平的不斷提升，應(yīng)在不影響施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上，舍棄傳統(tǒng)的半斷面開挖技術(shù)與“先拱后墻”襯砌技術(shù)，而是優(yōu)先采用先進(jìn)的臺(tái)階施工法，即按照由上至下的順序進(jìn)行初期支護(hù)，隧道的二次襯砌采取“先墻后拱”的整體形式，這無(wú)論對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全性還是防水性都是有很大優(yōu)勢(shì)的。

2.4 加強(qiáng)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)襯砌質(zhì)量的目標(biāo)，可在現(xiàn)有地質(zhì)探測(cè)條件下，應(yīng)用先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)方式，如超聲回彈強(qiáng)度檢測(cè)等，對(duì)已經(jīng)完成襯砌施工的隧道實(shí)施強(qiáng)度檢測(cè)，達(dá)到保障工程質(zhì)量的根本目的。通過(guò)隧道襯砌強(qiáng)度綜合測(cè)定，針對(duì)襯砌厚度較薄、空洞等實(shí)際問(wèn)題，采取行之有效的補(bǔ)強(qiáng)措施，進(jìn)而發(fā)揮預(yù)期的質(zhì)量控制作用。

采用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)加強(qiáng)隧道監(jiān)控量測(cè)，監(jiān)控量測(cè)對(duì)隧道施工有重要作用和意義。一方面，監(jiān)控量測(cè)為隧道新奧法施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是確保施工質(zhì)量、安全，實(shí)現(xiàn)信息化目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。另一方面，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，可完成圍巖評(píng)價(jià)，以此調(diào)整施工方式、開挖程序與支護(hù)參數(shù)，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了隧道的信息化建設(shè)，確保施工安全，保障圍巖穩(wěn)定。

2.5 切實(shí)做好質(zhì)量監(jiān)理與管理

(1)質(zhì)量監(jiān)理

質(zhì)量監(jiān)理是指對(duì)隧道工程施工的所有環(huán)節(jié)、工序?qū)嵤┤姹O(jiān)督與管控，為確保質(zhì)量監(jiān)理可以真正起到質(zhì)量控制與施工規(guī)范作用，實(shí)現(xiàn)監(jiān)理的程序化與標(biāo)準(zhǔn)化，相關(guān)監(jiān)理單位需要根據(jù)實(shí)際情況與要求編制一套完善的監(jiān)理程序，從而為工程施工及監(jiān)理提供必要的指導(dǎo)。

(2)質(zhì)量管理

施工單位需對(duì)現(xiàn)有質(zhì)量保障體系進(jìn)行完善，按照體系要求開展管理活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從最初投資到竣工的全程管控。對(duì)于特殊地質(zhì)狀況，需要成立專門班組，以此強(qiáng)化初期地質(zhì)工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)隧道質(zhì)量檢測(cè)，在施工時(shí)各參建方嚴(yán)格遵循“新奧法”先進(jìn)指導(dǎo)思想，由施工單位及項(xiàng)目法人對(duì)施工質(zhì)量全面負(fù)責(zé)，對(duì)隧道施工所有環(huán)節(jié)實(shí)施最為嚴(yán)格和系統(tǒng)的質(zhì)量管理，構(gòu)建健全的質(zhì)量保障體系，從根本上保障工程質(zhì)量。

[1] 尤哲敏,陳建平.公路隧道質(zhì)量檢測(cè)與控制研究——以十漫高速公路隧道為例[J].安全與環(huán)境工程,2015,11(4):111-114.

[2] 王亞林.對(duì)公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)與控制研究[J].科技風(fēng),2012,10(24):114-115.

[3] 王朝進(jìn),李建友,王剛,林鳳仙.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)與控制中的應(yīng)用[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,11(S2):281-286.

2017-03-14

唐恩文(1969-)，男，工程師，主要從事公路工程等工作。

U458

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：1008-3383(2017)06-0169-02