隧道工程施工全過程質量控制分析

楊凱

（湖南建工交通建設有限公司，湖南 長沙410000）

0 引言

隨著實踐經驗的積累及科學技術水平的不斷發展，交通網絡建設對工程項目的質量提出了更為嚴格的要求，特別是在危險、隱蔽隧道等復雜的施工環境中。在隧道施工中仍存在隧道襯砌不足、缺乏專業技術人才、施工管理雜亂無序、施工材料以次充好等問題，導致施工進度緩慢和施工質量不過關。鑒于此，學術研究人員及工程建設單位有必要對施工中常見的問題進行分析研究，提出有針對性的解決對策，盡力保障隧道工程順利施工。

1 研究隧道施工常見問題的意義

隧道建設項目與其他基礎設施如公路項目相比，隱蔽性和危險性都更強，無疑成為交通網絡建設項目中的重點和難點。隧道施工難度不言而喻，不僅意味著施工人員在權衡工程進度對社會造成的影響，還要在困難艱苦的施工環境下，保障安全施工，最終確保工程的質量和施工符合節能要求[1]。合理科學的施工工藝能夠直接減少工業污染，減輕對周邊生態環境的不利影響，最終實現節約生產成本和提高經濟效益的目標。

2 隧道工程施工質量控制的難點

2.1 施工前的準備工作

施工前的勘測工作是非常關鍵的，從現階段來看，有不少隧道施工由于前期測量數據不準確，沒辦法進行精確的設計，導致設計圖紙精度不夠，不能把施工現場的水文地質條件準確地表達出來。一旦按照這樣的設計圖紙進行施工，施工效果很難符合設計要求，最終會對施工質量產生不利影響。

2.2 防水及排水問題

不同的施工場地具備不同的水文地質條件，可能相似也可能差異較大。隧道工程作為交通工程十分重要的組成部分，隧道防水及排水工作是影響施工質量的重要因素。在隧道施工實際工作中，常常會出現地下水冒出、巖石崩塌等問題，危及施工人員的生命安全。在進行隧道防水及排水設計的時候，設計人員應根據工程地質和水文地質勘查報告，準確掌握地下水位情況，保障設計符合防水、排水標準規范，選擇防水材料時，注重防水結構。與此同時，結合現場實際情況，優化防水及排水工程的施工方案，以滿足施工防水及排水需求。

2.3 裂縫防治問題

隧道施工中產生裂縫的原因來自不同方面，影響因素眾多，其中包括季節、氣候、天氣及所處的空間環境。在實際施工中，混凝土攪拌基本上在攪拌站就已經完成，導致在距離項目區較遠的攪拌站完成攪拌的混凝土，質量容易受到影響。所以，應當根據施工現場環境，把握實際情況，盡力減少隧道內外溫度差異。與此同時，一定要選擇達到標號的混凝土，混凝土的理化性質符合設計要求，科學控制脫模時間，注重落實后期維護工作，盡力減少因混凝土溫差過大而產生裂縫。

值得注意的是，在混凝土凝固前必須嚴格按照施工工序來執行。用混凝土澆筑時，嚴格按照施工方案規定的流程進行，不要偷工減料，以次充好。施工管理者應做好施工人員的培訓工作，在施工過程中，監管到位。在隧道工程中，預應力技術已得到廣泛的應用[2]，需要注意的是反復計算預應力數值，避免施工構件超過預應力限值，最大程度減少裂縫的發生。

2.4 開挖支護施工質量控制

2.4.1 進出口段圍巖開挖支護質量控制

隧道施工常常從入口到出口單向開挖。進入口進行開挖時，先要修建鋼筋泥漿混凝土截水溝，一般設置在邊坡前坡開口線處。尤其需要注意的是，鋼筋混凝土的質量要有所保障，對成型的截水溝做好防滲處理，這樣才能讓截水溝發揮排水截水功能，減少山坡上的水對隧道邊坡和前坡的沖刷程度[3]。為了保證山頭結構穩定，盡可能降低邊坡周邊的開挖深度，保留原來的自然景觀。根據相關勘察報告和洞口段施工特點，秉持“早封、少擾動、短挖、強支護、嚴控水、及時監測”的原則進行施工。

進入隧道施工前，為增強圍巖超前預加固效果，根據設計圖紙和相關規范，采用專門訂制的雙排鎖緊錨桿。根據現場實際來看，因為進出口段圍巖較凌亂破碎，應當按照上下臺階法進行施工。施工時，注意施工工序，上半段先進行下挖，挖到一定距離后，上下半段同時開挖。爆破時，選用光面的方式進行，優化爆破方案來降低爆破對圍巖的強烈擾動程度。所以，上下臺階法施工有利于開挖面的穩定，特別在上部開挖和支護后，在較低位置施工更安全。

開挖完畢，排除危險后，在初期支護上噴涂至少5cm厚混凝土作為保護層，務必要保證初始螺栓完全灌漿，保證鎖腳地腳螺栓與鋼拱架緊緊連接。及時對拱頂等部分進行觀測，加強對拱腳及邊墻中部位移值的監測。當位移速度開始增加時，應立即關閉仰拱。

2.4.2 洞身段圍巖開挖支護質量控制

洞身段圍巖開挖時，首先應對洞身進行全斷面爆破施工，爆破方式選用光面爆破。根據勘察報告得知，隧道拱頂圍巖的巖石為水平節理粉砂巖、泥巖，這樣的巖石構造部分，容易因部分裂隙水的侵蝕導致拱頂巖塊墜落甚至坍塌。有鑒于此，為減少安全事故的發生，應在隧道爆破鉆孔前進行測量放線，在隧道面上繪制開挖輪廓線，并嚴格按照爆破設計參數制定炮孔和藥量。爆破需要保證光面爆破的半孔率。根據設計方案嚴格控制開挖深度。完成開挖后，緊接著要做好初期支護，按照“一炮一支”的要求進行支護，當爆破、排渣工作完成，做初期支護時，布置安裝好錨桿后進行網噴混凝土，錨桿注漿飽滿，按設計厚度噴射混凝土，來消除圍巖應力釋放的不利影響。

開挖過程中，必須按要求做好監測工作。隧道施工監控量測是非常重要的管理環節，同時也是施工設計主要關注的地方。依據測量的結果，優化設計和指導施工，有助于預測危險情況的出現，制定應急補救措施。此外，測量的結果，不僅僅能夠滿足隧道工程“新奧法”施工要求，對評價圍巖穩定性，確定支護時間、支護參數和支護結構形式具有參考意義。

2.5 隧道防水及二次襯砌工程的質量控制

隧道通常會應用復合襯砌的方式，就是初期支護、防水層、鋼筋混凝土二次襯砌。待完成初期支護后，首先要進行的就是布置防水層。防水材料一般選用HDPE防水卷材及土工布。進行防水施工前，首先要對初撐面隆起的物體處理到位，最終讓初撐面平滑圓潤。根據設計圖紙要求的間距和數量布置熱熔墊片，保障防水卷材無限貼近支撐面而不空鼓。環縫卷材嚴格按設計要求，用爬焊機焊接的長度搭接。焊縫完畢后，對其氣密性進行檢驗，確定檢驗沒問題后，才能進行二次襯砌施工。液壓自走式模板臺車常常作為二次襯砌混凝土施工的工具。為保證混凝土具有良好的密實性和耐久性，滿足設計要求的抗壓和抗滲指標，施工前應選擇混凝土配合比，適當添加混凝土外加劑，實現最佳配合比。在隧道兩側對稱澆筑混凝土時，要嚴格控制澆筑高差，減少臺車移動位置。混凝土澆筑過程中，不要漏搗，在溫度過高時不要澆筑，確保混凝土壓實強度，最終保證澆筑表面光滑，不出現蜂窩麻面。混凝土澆筑至拱頂時，采用輸送泵進行擠壓泵送。混凝土澆筑完畢后，采用附著式振搗器振搗，保證拱頂混凝土的密實度，并按設計規范養護。

隧道襯砌的工序是先進行仰拱和填筑施工，然后拱墻混凝土施工。在仰拱地段進行洞底混凝土施工時，應分次澆筑仰拱及填方，先進行仰拱混凝土施工，再進行填充混凝土施工。隧道二次襯砌混凝土在攪拌站攪拌，混凝土由混凝土攪拌車運輸。

3 控制隧道施工質量的有效措施

3.1 改良施工工藝

隨著國家的綜合實力不斷提高，我國的隧道施工技術取得了較大的成就。但是在施工難度、施工精細程度、施工管理等方面，跟發達國家相比，仍然存在不小的差距。所以，一定要認識工藝改進的必要性。只有不斷與時俱進，不斷學習、優化甚至創新技術，工程的進度質量才能有所保障。

舉例來講，地下爆破的方法包括采礦法、鉆爆法、新奧法、盾構法，它們都是從原先陳舊的施工方法逐漸過渡而來，技術較之前日臻成熟，符合機械原理。從應用場景來看，由單一的施工條件到復雜多樣的施工環境，都能印證先進的施工工藝對施工工期和質量的有利影響，尤其是施工環境處于區域條件較差的斷層和破碎巖石情況下，臺階法逐漸取代原先陳舊的施工工藝，在保障穩定性的同時提高施工質量。先進的施工技術，可以提高隧道的安全性能，縮短施工時間。

3.2 優化工程配件

根據相關法律規定，每一步施工的質量都至關重要，一著不慎，滿盤皆輸。為了保障隧道安全施工，在選擇建筑材料時，牢記技術規范要求，牢記質量才是建筑的生命，摒棄在建筑結構中使用質量不達標的材料，堅決摒棄工地上隨處可見的不合格的水泥和一些生銹的鋼筋。這些不合格材料常常是釀造成工程事故的因素之一。除此之外，要加強對施工設備進行日常維護，避免讓施工設備長期高負荷運轉，不斷優化工程配件，促進工程進度和保障工程質量。

4 結語

綜上所述，我國隧道施工質量改進和優化還有很長的路要走。對于復雜地形而言，隧道施工工程作為交通行業發展的重要部分，在施工過程中加強質量控制，確保隧道施工高質量完成也是重中之重。本文通過闡述隧道施工中的常見問題，推測施工中的重難點并提出相應的優化措施。希望能夠降低隧道病害發生的概率，有效減少并防范隧道的安全隱患，增強我國隧道工程的施工質量，使其在社會生活中發揮積極作用。