淺談高速鐵路隧道施工質量管理

摘要：近年來，隨著高速鐵路建設的迅猛發展，從設計施工，到過程質量控制及工后質量驗收等方面技術水平較高且較為成熟。但是高鐵隧道隧道施工中仍存在著較多的質量安全隱患，特別要重視對實體工程質量的監控與管理，在隧道施工中要加強對開挖、防排水、襯砌和超前預報等工序的過程質量卡控，建立與之相適用的施工技術和質量控制措施，避免發生塌方、滲漏水等問題，確保施工安全質量。本文基于高鐵隧道工程特點，分析總結了施工質量監控與管理要點，以降低高速鐵路隧道施工中的質量安全隱患。

Abstract： In recent years， with the rapid development of high-speed railway construction， from design and construction to process quality control， and post-construction quality acceptance， the technical level is relatively high and relatively mature. However， there are still many quality and safety hazards in the construction of high-speed railway tunnels， and special attention should be paid to the monitoring and management of the physical engineering quality. During tunnel construction， it is necessary to strengthen the process quality control of excavation， waterproof and drainage， lining and advanced forecasting， and establish suitable construction technology and quality control measures to avoid problems such as collapse and water leakage to ensure the safety and quality of construction. Based on the characteristics of high-speed railway tunnel engineering， this paper analyzes and summarizes the key points of construction quality monitoring and management in order to reduce the hidden dangers of quality and safety in the construction of high-speed railway tunnels.

關鍵詞：高速鐵路;施工質量;隧道工程

Key words： high-speed railway;construction quality;tunnel engineering

中圖分類號：U45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）30-0129-02

0 ?引言

在高速鐵路隧道工程施工過程中，為避免開通運營后發生滲漏水、開裂等質量問題缺陷，影響正常通車運營，因此，鐵路隧道施工質量過程控制顯得尤為關鍵，結合鄭萬高鐵湖北段隧道工程施工質量過程控制效果，重點對其超前地質預報、超前預加固、超前支護、開挖、初支、仰拱、防排水、二襯等方面強化過程質量控制，以“工裝保工藝、以工藝保質量”實現過程質量可控，采用新工藝、新材料、新技術、新設備等四新技術和質量控制措施有效規避了傳統常見缺陷問題，同時結合信息化管理措施對施工現場進行把控，確保施工質量。

1 ?高速鐵路隧道工程施工特點

高速鐵路隧道施工特點主要表現在：第一，安全風險高。高速鐵路隧道工程施工前、施工中、施工后均存在一定的風險，在施工中的安全風險較大，特別是在開挖、初期支護工序，存在著掌子面突泥突水、塌方等安全風險，對于復雜地質情況隧道往往還存在著巖爆、巖溶等地質災害風險。第二，不可預見性高。高速鐵路隧道施工只有一個開挖掌子面處于可見狀態，隧道結構是一個圍巖應力預先存在的結構體，隧道施工是一個先釋放圍巖應力再抵抗圍巖應力的一個過程，實際施工中具有較多的不可預見性因素。第三，開挖斷面面積大。高鐵隧道一般采用雙線單洞，掌子面開挖面積較大，增加了一定的施工難度。第四，施工環境惡劣。高速鐵路隧道施工作業空間一般較小，就面臨各工序之間的干擾問題突出，加之隧道內空氣質量差、作業溫度高、施工強度大等問題，形成了較為惡劣的施工環境。第五，施工質量控制難。隧道工程施工中各工序之間的施工生產環節緊湊，上一道施工質量不合格進入下一道工序后，返工代價高或產生不可逆的施工質量問題，同時，超前支護、初期支護、仰拱、防排水等工程中，施工質量過程控制存在一定的難度。

2 ?高速鐵路隧道工程施工質量監控與管理要點

2.1 隧道開挖及初支施工

隧道洞身開挖質量對隧道結構整體穩定性有著較大的影響。一是開挖過程中分部開挖法容易對圍巖產生多次擾動，不利于掌子面的整體穩定，大斷面開挖存在安全風險大的問題;二是開挖爆破后超挖過多會增回填混凝土的工程量，同時初支背后容易形成積水空洞，對初期支護的結構受力產生較大影響;三是若欠挖存在隧道凈空不足和二次襯砌不滿足要求的風險，進而產生質量安全隱患。所以隧道洞身開挖是高速鐵路隧道施工中的重中之重。為保證施工質量，應根據設計方案跟現場實際情況進行結合從而選擇適宜的斷面開挖方法，做好超前預報、超前預加固、爆破設計、爆破控制、斷面尺寸量測、初期支護、圍巖量測等工作。

第一，將超前地質預報納入工序管理。超前地質預報工序是開挖前對掌子面前方地質情況的判識，是保證開挖施工安全的有效手段，通過TSP、物探、地質素描等手段結合鉆探成果對掌子面前方地質進行驗證。

第二，根據前方地質情況選擇適宜的開挖方法。對圍巖地質較好的地段采用全斷面或微臺階法開挖施工，在圍巖較差地段采用臺階法、三臺階預留核心土法、雙側壁導洞法等進行施工。開挖方法的選擇要結合現場實際情況進選擇，并應當遵循“短進尺、弱擾動、強支護、快封閉、勤量測”的原則，盡量降低對前方圍巖和支護的擾動，避免發生坍方風險。

第三，控制爆破技術。爆破工序是開挖工序的關鍵所在，是保障隧道安全的基礎，通過測量放樣、爆破設計、爆破效果等過程控制，判定爆破炮眼殘留率、斷面凈空尺寸是否達到標準要求，然后及時作出調整。同時根據圍巖變化情況預留足夠的變形量并根據圍巖量測情況及時進行調整預留變形量，避免侵陷凈空。

2.2 防排水工程施工

防排水工程是高速鐵路隧道施工中的一項重點工作，若隧道出現滲漏水情況，將嚴重影響隧道整體結構的穩定性和使用壽命，更甚者對鐵路運行造成影響。旋工中，防排水施工要堅持“防、排、堵、截”相結合的原則，以預防為主、防治為輔，結合設計方案和現場實際情況制定綜合的處置措施，并結合隧道內的水文變化情況及時加強防排水措施。施工技術措施有：鋪設土工布及防水板、安設止水帶及止水條、鋪設排水管及盲溝、設置中心水溝等，同時加強對施工質量過程控制，確定防排水施工質量。若隧道內出現了滲水情況，可以采用注漿堵漏方式進行處理，而對于一般裂縫滴水問題，采用引、流、堵、漏方式處理。

2.3 襯砌工程施工

仰拱襯砌要緊跟掌子面施工，Ⅳ、Ⅴ級圍巖仰拱封閉成環距掌子面安全步距不超過35m，二次襯砌一般在初期支護變形穩定后施工，Ⅳ級圍巖二襯到掌子面安全步距不超過90m，Ⅴ級圍巖二襯到掌子面安全步距不超過70m。

襯砌工程施工質量的卡控主要體現在對混凝土施工的控制。首先混凝土的生產所使用的原材料要經過檢驗合格的，混凝土配合比要符合要求;再者二襯混凝土澆筑施工中要對稱、連續澆筑，混凝土落差控制在1m，混凝土振搗密實，不能過振更不能漏振;混凝土澆筑后要重視混凝土養護工作，在同條件混凝土強度滿足膠模強度要求后進行脫模，脫模后利用養護臺車及時灑水養護。

3 ?信息化管理在高速鐵路隧道工程施工中應用

信息化管理是當前隧道工程管理的趨勢，在超前地質預報、圍巖監控量測、沉降觀測、斷面掃描、二襯質量監測等方面已有相對成熟的信息化配套管理軟件，在施工中要切實做好過程數據的采集、分析工作，同時建立預警處置機制，形成信息化管理及處置能力。在項目管理、安全質量管理等方面要實現信息化過程管控。

鄭萬高鐵是國家重點鐵路工程，要全力打造中國在建高鐵工程標準化、機械化、信息化的最高標準，為后續高鐵建設打造標桿工程，同時也為今后的高鐵建設留下標準化、機械化、信息化的寶貴經驗。

PMS信息化管理平臺只是高鐵建設信息化應用的一部分，PMS主要借助手機實現全員對施工現場的質量安全進行監管。

3.1 信息掃一掃

通過二維碼信息生成技術將施工方案、施工技術交底、安全交底、原材料及成品材料信息、洞內監控量測信息、實體質量信息等生成二維碼張貼至施工現場，使每位施工管理人員利用手機掃碼功能隨時掌握施工技術、材料、實體質量、圍巖沉降等信息。

3.2 項目管理

在施工過程中建立工程運態網絡計劃信息庫，具備網絡計劃的編制、工程進度上傳、瀏覽、分析、預警、糾偏功能;建立物資設備數據庫，實現物資設備需求計劃錄入、進場數量錄入、消耗使用數量錄入，設備的維修保養記錄的錄入，定期進行材料消耗分析總結，設備健康狀態總結，通過分析直觀形象化顯示;建立試驗信息管理平臺，使試驗數據信息實時上傳，隨時掌握進場原材料質量與實體檢測的質量情況;建立拌合站管理平臺，實時監控混凝土的施工部位、使用方量、混凝土生產配合比及原材料使用情況，同時監控混凝土的生產質量及運輸流程，實時掌握混凝土的生產質量及施工去向;建立施工進度管理檔案，實時掌握現場施工進度，每日每周每月進行進度分析，及時糾正進度偏差，保證工期建設。

3.3 安質管理

為了更好地監控施工現場的施工動態，施工現場達到網絡全覆蓋，監控覆蓋。建立工序日志數據庫，現場技術管理人員實時將工序施工情況上傳至PMS平臺上，數據和影響資料同時上傳，真實可靠;建立現場監控數據庫，現場技術員、安全員、質檢員隨時隨地的將現場的文明施工、施工安全、施工質量等等一系列的現場施工情況以影像資料加文字說明的形式上傳至PMS管理平臺中，有問題及時上報并下發整改，做到人人為安全，人人保質量;建立超前地質預報數據庫，及時錄入超前地質預報的施做情況及預報結果，使每位建設人員都能夠及時掌握隧道前方圍巖情況，共同應對隧道施工的不可預測性特征;建立安質影像數據庫，每位施工管理人員隨時隨地將施工現場的好的或者不好的安全質量行為進行留影上傳，使大家共同監督把控施工現場的安全質量情況。

3.4 OA辦公

高速鐵路建設過程需要和業主、設計、監理、地方政府等單位進行來往，造成文件、通知、會議等一些列工作繁多，為提高內部辦公管理效率，建立OA辦公平臺。通過交流園地施工管理者各抒己見集思廣益，共同討論解決施工中遇到的各種難題，使施工難題最快化、最好化的解決;通過文件通知數據庫及時掌握業主、監理、內部等單位下發的文件通知，文件有瀏覽記錄，文件永久保留，免去紙質文件丟失的麻煩;建立資源共享中心，將各類施工方案、技術交底、設計變更文件、設計圖紙等等一系列有利于工程建設的資源全部共享，使工作更加便捷化。

4 ?總結

隨著高速鐵路隧道施工技術的不斷提升，在隧道工程施工質量過程控制及施工管理等方面，均涌現出較高的技術手段和管理措施，在一定程度上能有效降低施工質量問題缺陷率，但近些年在已開通運營隧道中也常暴露出一些質量問題，部分已影響到開通運行，造成的安全風險極大，因此在隧道工程施工質量控制方面，要持續堅持從源頭控制、過程控制入手，通過科學分析現場實際，運用新設備、新技術及信息化管理手段不斷加強施工質量控制，確保高速鐵路隧道工程施工質量。

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作者簡介：林毅（1987-），男，山西臨猗人，畢業于山東交通學院，研究方向為隧道及地下工程施工技術管理。