高鐵隧道施工質量監控與管理措施研究

周彪

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，陜西西安 710038）

0 引言

目前，我國經濟發展速度越來越快，基礎設施建設事業取得了一定成績，高鐵隧道工程建設數量逐漸增多，規模越來越大，在高鐵隧道工程建設過程中，質量監控是最關鍵的一環，目的在于確保施工質量符合相關標準要求[1]。另外，高鐵隧道施工過程中的風險因素較多，為了保證高鐵隧道工程的施工質量和施工安全，需要加強對高鐵隧道施工安全的監控與管理。在具體施工過程中，應充分了解現場的實際情況，及時采取有效的措施解決存在的問題，保障施工質量與安全，促進我國高鐵建設事業快速發展。

1 高鐵隧道施工質量監控與管理的重要性

高鐵隧道施工質量監控與管理具有重要意義，主要體現在如下方面：

第一，提供安全保障。高鐵隧道是承載列車行駛的重要通道，施工質量直接關系到高鐵運行的安全性。加強高鐵隧道施工監控與管理可以確保施工符合規范和標準，減少施工缺陷和隱患，降低事故風險，避免隧道在使用過程中出現結構破壞、塌方等安全事故。

第二，提高工程質量。加強高鐵隧道施工監控與管理可以實時監測施工過程中的各項施工指標和參數，如隧道地質情況、支護結構施工質量、土方開挖和回填等，通過及時發現和調整問題，可以保證施工質量符合設計要求，避免質量問題，減少隧道運營期間的內部摩擦阻力和振動，保證列車平穩行駛，提高運行可靠性，同時也能降低后續的養護成本。

第三，提供進度保障。高鐵隧道施工監控與管理可以實現實時跟蹤施工進度，確保施工按計劃進行，及時發現并解決進度偏差和延遲問題，保證工程按時完成，避免項目延期。

第四，提高資源利用率。高鐵隧道施工涉及大量資源和設備的調度與利用，監控與管理有助于優化資源配置，提高資源利用效率，避免資源浪費和重復施工，有助于提高施工效率，降低成本。

第五，便于質量追溯與監督。高鐵隧道施工監控與管理可以記錄施工過程中的關鍵數據和信息，形成完整的施工檔案和質量追溯體系，便于對施工質量進行監督和評估，也能為后續維護和管理提供依據。

2 高鐵隧道施工特點

2.1 隱蔽性

隧道施工的復雜性不僅體現在地質條件方面，還存在許多隱蔽工程，如初期支護結構、防排水系統等，這些隱蔽工程很難通過直接觀測來檢查和評估其施工質量，容易影響對整個隧道施工質量的全面科學評估。

此外，隱蔽工程的特殊性也會加大質量監督難度。如果在隧道工程施工完成后發現已施工段存在安全質量問題時，很難直接找到問題的根本原因，容易增加返工工程量、增加施工難度、提高施工成本、增加安全風險以及延長施工工期等問題。

2.2 預見性低

在高鐵隧道施工中，對圍巖穩定性的預測是一項重要的工作，相關施工人員要具備超前地質預報意識。進行超前地質預報時，需要結合相應的地質檢測手段、施工經驗等，對隧道圍巖進行科學、合理的分析，并根據具體情況對圍巖穩定性作出有效的判斷。然而，在實際工作中，超前地質預報工作存在一定的不足[2]。例如，進行超前地質預報時，所采用的方法和手段存在不合理現象；沒有結合實際情況進行分析和判斷等。這些問題的存在會影響超前地質預報結果的準確性，導致預見性低。

2.3 施工環境復雜

在高鐵隧道選線中，不可避免地會穿越復雜地形區域，而溜坍、滑坡、瓦斯地層、高地應力、富水地層等復雜地質條件會給高鐵隧道修建帶來較大的難度，還會增加高鐵隧道施工過程中的安全風險。

此外，隧道開挖會破壞原有圍巖的應力平衡體系，導致圍巖變形和破壞，這可能引發塌方、地面沉降等安全隱患。由于隧道施工過程中還會遇到富水層，可能引發突泥涌水現象，這會對施工人員的安全構成威脅，還可能損壞隧道結構。在施工過程中，如果對隧道拱部的支護措施不當或者圍巖質量較差，可能會導致拱部坍塌，影響隧道的整體穩定性。

3 高鐵隧道施工質量監控與管理要點

3.1 做好前期準備工作

在高鐵隧道施工過程中，需要對前期準備工作予以充分的重視，其直接影響后續施工質量。前期準備工作主要包括：

第一，明確高鐵隧道工程的施工技術要求，以便于對工程質量進行有效的控制。

第二，對工程沿線地形地貌進行全面的掌握與分析，以便更好地規劃高鐵隧道施工流程。

第三，在施工設計階段需要對高鐵隧道工程的主要技術方案進行嚴格審查，并確定施工方案中的各項技術參數。

第四，對地質災害進行全面調查與分析，對環境因素進行全面分析與預測，并采取有效措施加以預防。

3.2 制訂完善的施工方案

在高鐵隧道施工開始前，施工單位應充分考慮地質條件、工程要求等，制訂完善的施工方案，包括施工方法、工序安排、材料選用、技術要求等內容，確保施工質量符合標準。并且，應根據高鐵隧道的實際施工情況不斷優化和完善施工方案，進而確保高鐵隧道工程建設工作順利開展，同時為后續的施工工作提供指導和參考。

3.3 隧道洞身開挖

3.3.1 斷面開挖方法的選擇

根據不同的高鐵隧道斷面，可以選擇不同的斷面開挖方法，確保施工順利進行，保證工程質量和施工安全。例如，單側壁導坑法、雙側壁導坑法、CD 法和CRD 法等[3]。隧道斷面開挖方法的選擇主要考慮以下幾個方面：

第一，從環境保護角度出發，應優先考慮對地表擾動較小的方案。

第二，從施工安全角度出發，應優先考慮控制爆破振動和超挖風險。

第三，從經濟效益角度出發，應優先考慮開挖效率。

第四，應結合隧道地質條件選擇開挖方法。

3.3.2 超前地質預報

超前地質預報是高鐵隧道施工質量監控與管理的關鍵，通過超前地質預報，能夠準確掌握施工現場的地質情況，并據此制訂針對性的施工方案[4]。在高鐵隧道施工中，可采用地質調查法、超前鉆探法、物探法、超前導坑預報法等。為保證超前地質預報的準確性，需要對技術人員進行培訓，確保其能夠正確使用各種儀器設備。

3.3.3 爆破技術管理

在高鐵隧道施工中進行爆破施工時，要注意對周邊眼布置、炮眼裝藥量及起爆順序等方面進行有效管理。在爆破施工中，要按照爆破設計方案進行施工，并進行正確的爆破操作。同時，要嚴格按照相關要求選擇爆破器材，以確保爆破作業的安全性。另外，布置隧道周邊眼時，要根據不同的地質情況選擇不同的裝藥結構、起爆方式。例如，對于松軟土或風化巖層，采用連續裝藥結構；對于硬巖及富水隧道采用非電導爆管雷管起爆；對于節理、裂隙發育較強的地段，采用非電導爆管雷管或毫秒導爆管雷管起爆。此外，要注意對周邊眼的堵塞工作[5]。

3.3.4 合理控制開挖規模

開挖是高鐵隧道施工的重要內容，施工時需要合理控制開挖規模，要嚴格按照相關設計文件、技術規范及施工圖紙等進行開挖，尤其對于淺埋段、不良地質段等，要嚴格控制好開挖規模。在開挖過程中，還要根據不同的圍巖級別進行相應的施工調整。另外，在開挖過程中，要始終堅持“先護后挖”的原則，以便有效控制開挖規模，保證施工過程的安全性，提高高鐵隧道施工質量。

3.4 防水及通風

防水及通風是高鐵隧道施工中的兩個重要環節。做好防水施工，可有效防止滲水和漏水現象。防水設計要充分考慮地質、水文、氣候等條件，采用多種防水措施相結合的方式。在防水施工過程中，要遵循“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則，嚴格按照設計要求和規范要求進行，認真檢查各種設施是否完好，施工時做到不漏、不堵、不冒。施工完成后要對防水工程進行驗收和質量檢查，并根據檢查結果修補進行。

高鐵隧道施工中還要加強對通風系統的管理，確保通風順暢。為減少隧道內有害氣體的影響，應采用機械通風與自然通風相結合的方式，確保施工區域內空氣清新、溫度適宜[6]。

3.5 二次襯砌施工

二次襯砌作為永久性支撐結構，對隧道質量起重要作用。在二次襯砌施工質量監控和管理過程中，要注意如下方面：

第一，在襯砌臺車作業過程中，需要確保鋼板的平整度，混凝土表面不出現氣泡、孔洞等缺陷。裝配襯砌臺車時，板間的銜接必須順暢，尺寸應符合設計要求。如果臺車存在變形或支撐剛度不足的問題，應適當增加支撐螺釘以提升其支撐強度。

第二，混凝土澆筑必須連續進行，中斷時間不得超過90min，以免出現接縫。同時，混凝土振搗應均勻、持續，這是確?；炷撩軐嵭缘年P鍵。混凝土澆筑施工后還需要進行正確的養護工作，以有效控制二次襯砌施工質量，確保隧道結構的穩定性和安全性。二次襯砌施工流程如圖1 所示。

圖1 二次襯砌施工流程圖

3.6 加強對材料和機械設備的監管

在高鐵隧道施工質量監控與管理中，需要加強對材料和機械設備的監管。通過定期檢查和評估，可以及時發現和解決問題，保證施工質量和安全性。材料和機械設備的監管主要包括以下內容：

首先，檢查材料和機械設備的質量，發現質量問題要及時向上級反映，并采取相應的處理措施。

其次，檢查材料和機械設備的數量，如有缺漏要及時補充，否則可能影響施工的順利開展。

最后，檢查材料和機械設備的規格，包括確認材料和設備是否符合國家相關標準，是否存在污染問題，以及是否出現破損現象等。

4 結語

總之，高速鐵路的施工質量對列車的運行安全性和乘客的乘車舒適性等有重要影響。在高鐵隧道施工過程中，需要采取一系列監管措施，這對保障施工安全、控制施工質量、管控施工進度、提高資源利用效率、建立質量追溯體系以及確保高鐵順利運營和安全運行有重要意義。