高速公路隧道開挖質(zhì)量控制要點(diǎn)研究

張全富

（中交二局第七工程有限公司，南寧 530201）

1 引言

開挖工程是隧道工程施工的主要內(nèi)容，對(duì)該施工內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量控制能夠有效減少人為超挖、超填、超噴現(xiàn)象，降本增效，提高施工效益，保障隧道開挖施工的順利開展，防止出現(xiàn)巖體塌方、變形現(xiàn)象，為高速公路工程后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

2 項(xiàng)目案例

本工程項(xiàng)目佳龍嶂隧道位于廣東省河源市東源縣康和鎮(zhèn)，進(jìn)口位于佳龍嶂村，出口位于彰教林場(chǎng)，呈235°～241°方向展布。隧道類型為分離式雙洞隧道，雙向四車道，測(cè)設(shè)線間距約21.9～30.6 m，設(shè)計(jì)速度為100 km/h。左線隧道長(zhǎng)930 m，右線隧道長(zhǎng)875 m，屬于中隧道。隧道左線兩處平曲線參數(shù)為：半徑R1=2 200 m，緩和曲線A1=740 m，緩和曲線A2=940 m，半徑R2=4 400；右線平曲線類型及半徑依次為：R1′=2 700 m，A1′=850 m，A2′=800 m，R2′=3 050 m。采用人字坡，左線縱坡參數(shù)（坡度/ 坡長(zhǎng)）依次為1.033%/41.127 m，-2.5%/877.292 m，-3.085%/11.579 m；右線縱坡參數(shù)依次為1.033%/45 m，-2.500%/830 m。分離隧道主洞建筑限界凈寬為11.00 m，凈高5.0 m；分離隧道行人橫洞建筑限界凈寬2 m，凈高2.5 m。

3 高速公路隧道開挖質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)隧道開挖準(zhǔn)備工作的質(zhì)量控制

在正式進(jìn)行隧道開挖工作前，相關(guān)組織要做好交底工作。除此之外，還要做好爆破試驗(yàn)，重視隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)以及隧道測(cè)量放樣施工，為后續(xù)開挖工作的高質(zhì)量開展奠定基礎(chǔ)。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，通過以下內(nèi)容論述了隧道開挖準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制對(duì)策。

3.1.1 施工方案交底

在隧道工程正式開挖前，技術(shù)部門需結(jié)合項(xiàng)目地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果、設(shè)計(jì)圖紙以及規(guī)程規(guī)范等資料編制技術(shù)方案，然后組織內(nèi)部評(píng)審，針對(duì)隧道工程中存在的小凈距、偏壓、不良地質(zhì)、瓦斯等特殊情況，根據(jù)我國(guó)JTG F9—2015《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》中的要求，附帶安全驗(yàn)算結(jié)果，組織有關(guān)專家對(duì)開挖方案進(jìn)行論證及審查[1]。完成上述工作后，有關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人、監(jiān)理單位逐一進(jìn)行審核、批注，以保障開挖方案的可行性，最終按照“三級(jí)交底”組織交底。具體到施工活動(dòng)中，質(zhì)量、安全、技術(shù)等各部門都需要對(duì)開挖方案的可行性與執(zhí)行情況進(jìn)行全面監(jiān)督與檢查。

3.1.2 開展爆破實(shí)驗(yàn)

隧道開挖爆破工作需要提前進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合該項(xiàng)目圍巖情況合理布置炮眼，按照爆破方案裝填火藥。現(xiàn)場(chǎng)工作人員要詳細(xì)記錄爆破試驗(yàn)結(jié)果，交由技術(shù)部門進(jìn)行統(tǒng)一分析總結(jié)。必要情況下需要召開爆破工藝、效果分析會(huì)。根據(jù)試驗(yàn)效果合理調(diào)整爆破參數(shù)，以確保取開挖效果，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)[2]。需要注意的是，為保障隧道開挖輪廓線，減少超挖量，本項(xiàng)目中爆破區(qū)域周邊孔需要采取光面爆破技術(shù)。本項(xiàng)目地層巖性特征見表1，隧道區(qū)出露地層為燕山期(γ52)花崗巖；第四系殘積砂質(zhì)黏性土（Qel）。

表1 佳龍嶂隧道地層巖性特征

3.1.3 隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

作為保障隧道施工安全開展的基礎(chǔ)工作，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)能夠?yàn)楣芾砣藛T開展動(dòng)態(tài)管理工作提供保障。施工單位在隧道開挖前應(yīng)根據(jù)地質(zhì)預(yù)測(cè)以及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等信息，與施工進(jìn)度相結(jié)合，做到全過程無縫隙檢測(cè)[3]。若超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與施工進(jìn)度之間發(fā)生矛盾，需要調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃。地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息各部門之間應(yīng)做到互通，以便能夠結(jié)合實(shí)況及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，確保開挖工作順利進(jìn)行。

3.1.4 隧道測(cè)量放樣

隧道測(cè)量放樣工作需要依據(jù)爆破設(shè)計(jì)嚴(yán)格開展，周邊孔、崩落孔的數(shù)量需要嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行，同時(shí)，開展周邊孔方向線放樣工作，間隔2～3 孔放出尾線。工作人員在完成測(cè)量放線工作后與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行交底，并提交放線成果圖。為保證開挖方向的正確性，需要對(duì)隧道洞軸線控制測(cè)量工作每隔30～50 m 開展一次復(fù)測(cè)。對(duì)于隧道工程中的特殊部位，如圓弧轉(zhuǎn)彎段、變斷面，需要加強(qiáng)測(cè)量控制工作。

3.2 加強(qiáng)隧道開挖過程質(zhì)量控制

3.2.1 隧道開挖鉆孔作業(yè)的質(zhì)量控制

對(duì)于隧道開挖鉆孔施工，鉆眼精度是整個(gè)隧道鉆爆技術(shù)的關(guān)鍵，需要從兩方面進(jìn)行控制：鉆孔偏斜斜率以及炮眼開眼誤差。在鉆孔作業(yè)中，鉆工一旦確定無特殊情況，應(yīng)開始定點(diǎn)定位開展作業(yè)。在此過程中，首先，應(yīng)標(biāo)記有尾線的孔位，將其作為鉆孔控制基準(zhǔn)孔，通過檢查符合要求后，在基準(zhǔn)孔當(dāng)中插桿作為參照物進(jìn)行周邊孔造孔。施工人員在鉆孔過程中需要對(duì)每個(gè)周邊孔的開孔偏差與孔向偏差進(jìn)行校正。若出現(xiàn)凹凸面較大的情況，需適當(dāng)調(diào)整鉆孔深度，確保所有炮眼處于同一垂直面。完成鉆孔工作后，三檢人員需要根據(jù)爆破設(shè)計(jì)圖，對(duì)炮眼的孔深、孔位、數(shù)量等進(jìn)行全面檢查、記錄。

3.2.2 爆破效果檢查

開挖出渣并保證安全排險(xiǎn)后，需要對(duì)爆破效果進(jìn)行全面檢查，繪制隧道凈空斷面結(jié)構(gòu)圖，如圖1 所示。根據(jù)斷面圖以及爆破地質(zhì)變化情況，質(zhì)量管理部門、施工管理部門需要及時(shí)組織專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)爆破情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在開挖過程中，結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)信息以及項(xiàng)目周邊圍巖類別，對(duì)實(shí)際預(yù)留量進(jìn)行調(diào)整，不斷修正、完善爆破計(jì)劃。貫徹落實(shí)少擾動(dòng)、勤測(cè)量、早錨噴、緊封閉這一原則，避免對(duì)周邊圍巖造成擾動(dòng)，盡快開展初期支護(hù)工作。

圖1 佳龍嶂隧道凈空斷面結(jié)構(gòu)圖（單位：cm）

3.2.3 統(tǒng)計(jì)分析開挖施工數(shù)據(jù)

在隧道開挖工作中，技術(shù)部門、質(zhì)量管理部門、施工管理部門以及施工測(cè)量部門間要加強(qiáng)溝通，對(duì)工程排炮的爆破效果進(jìn)行全面分析與評(píng)價(jià)，分析超挖、欠挖數(shù)據(jù)，及時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果完善開挖工作。針對(duì)施工因素導(dǎo)致的超挖問題，施工單位要及時(shí)召開會(huì)議進(jìn)行解決，針對(duì)技術(shù)導(dǎo)致的超挖問題，需要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)況調(diào)整施工方法，保障開挖過程中遇到的問題都能夠得到有效解決。

3.2.4 掌握隧道開挖變形量

高速公路隧道開挖輪廓需要預(yù)留支撐沉落量及變形量，且需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免開挖后圍巖出現(xiàn)變形侵占初支位置。但結(jié)合實(shí)際施工情況來看，各類型圍巖設(shè)計(jì)預(yù)留量只能作為參考值，需要項(xiàng)目部門結(jié)合不同圍巖總結(jié)科學(xué)合理的預(yù)留量，在施工活動(dòng)中及時(shí)調(diào)整，最終得到最佳效果，減少因預(yù)留變形量不合理而導(dǎo)致的超挖問題。

3.3 做好數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工作

3.3.1 統(tǒng)一全斷面計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

有關(guān)超挖、超噴、超填工程量統(tǒng)一按照完成斷面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若未形成完整斷面，則將其計(jì)入下月統(tǒng)計(jì)。嚴(yán)禁某些項(xiàng)目未形成全斷面統(tǒng)計(jì)，否則會(huì)導(dǎo)致不同單位間的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，最終促使超挖量、統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及徑向超挖值差別較大。

3.3.2 統(tǒng)一徑向超挖值的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

不同項(xiàng)目部采用的徑向超挖值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有所不同，有的以JTG/T 3660—2020《公路隧道施工規(guī)范》規(guī)定的計(jì)算方法為主，有的則以取點(diǎn)平均法為主，這一現(xiàn)象極易導(dǎo)致最終考核數(shù)據(jù)失去客觀性。為解決這一問題，各單位需要遵照平均徑向超挖值=超挖面積/設(shè)計(jì)周長(zhǎng)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

3.3.3 統(tǒng)一工程量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

該隧道工程超挖工程量、超填工程量以及超噴工程量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 工程量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

3.4 定期開展施工情況分析會(huì)

3.4.1 定期召開項(xiàng)目專題分析會(huì)

施工部門需要針對(duì)開挖工作每周定期開展專題分析會(huì)，由項(xiàng)目經(jīng)理組織進(jìn)行，對(duì)施工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀分析與評(píng)價(jià)。安排專門人員對(duì)會(huì)議內(nèi)容進(jìn)行記錄，簽字確認(rèn)之后將其報(bào)送給事業(yè)部。從制度方面對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定期評(píng)價(jià)，以保障隧道工程開挖質(zhì)量。

3.4.2 開展每月通報(bào)、考核工作

各項(xiàng)目部門每月要將開挖數(shù)據(jù)等資料報(bào)送給事業(yè)部，由事業(yè)部進(jìn)行統(tǒng)一匯總、審核、分析后，對(duì)個(gè)施工項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行探討。對(duì)于使用質(zhì)量較差的人員及組織要進(jìn)行通報(bào)批評(píng)，嚴(yán)重情況下要進(jìn)行追責(zé)處罰，以便能夠保障各施工組織高質(zhì)量開展施工活動(dòng)。在此過程中可以引進(jìn)獎(jiǎng)懲機(jī)制，不斷完善考核標(biāo)準(zhǔn)及獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)，促使開挖工作順利開展。

4 結(jié)語

綜上所述，高速公路隧道開挖施工直接關(guān)系到隧道工程是否能夠安全開展，基于此，對(duì)其開展質(zhì)量控制工作勢(shì)在必行。相關(guān)單位在此過程中需要從開挖準(zhǔn)備階段入手，嚴(yán)格把控各施工環(huán)節(jié)，規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)況定期開展施工情況分析會(huì)，以便及時(shí)針對(duì)項(xiàng)目中存在的問題提出針對(duì)性的解決措施，保障開挖工作高效開展，為高速公路隧道工程后續(xù)施工活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。