許英偉
(廣西桂通工程咨詢有限公司,廣西南寧 530031)
關于隧道施工工藝及其質量控制的分析
許英偉
(廣西桂通工程咨詢有限公司,廣西南寧 530031)
一些地區的地質比較復雜,如果建設公路就會使路程迂回變長,因此可考慮采取隧道替代公路的方案,這種方式能夠使路程變短,而且整個路線的價值也會隨之提高。所以,在高速公路發達、技術設備和經驗都比較成熟的今天,隧道已經成為了交通的重要部分。本文旨在研究隧道的施工過程中存在的質量問題以及相應的質量控制措施。
隧道施工 施工工藝 質量控制 分析
公路是一個國家經濟水平的一種體現,沒有發達的公路作為交通運輸的載體,經濟是很難得到良好發展的。在我國,各種公路的覆蓋面積廣泛,因此在公路中,隧道的應用也比較多。由于公路穿越的地形復雜,因此對于隧道的施工也提出了很高的技術要求。而汽車又相對不穩定,所以在公路隧道的施工過程中,一定要嚴格進行工程質量控制,才能夠確保施工安全高效進行,這也是為日后的安全營運打下良好的基礎。本文將從隧道施工過程開始,逐一分析每個施工過程中的質量控制方法。
公路隧道具有斷面大的特點,公路隧道的形狀很多情況下不利于施工過程中對圍巖進行切割,因此會對周圍的巖石產生比較大的震動。另一方面,公路隧道還需要使用扁平的斷面,這種斷面形狀要求,會使頂層的巖石產生不良應力。在這種情況下,一旦隧道開挖量不夠或者過多,就會導致安全問題或者成本增加[1]。
為了應對隧道開挖的要求,側壁導坑法是一種常用的方法,這種方法旨在使圍巖的形變降到最低。使用這種方法開挖,可以在側壁和頂部導坑實施人工作業并結合爆破技術,在地質條件不利的區域可以用鉆進式注漿錨桿或小導管超前支護。
除了側壁導坑法,臺階法也是一種公路隧道開挖施工過程中的常用方法,這種方法是分為上半斷面和下半斷面兩部分來進行隧道的開挖,雖然分為兩部分進行作業,但實際上上下的開挖應該保持同時進行,上下臺階之間的落差為5—7米。
當遇到地質條件不利的區域,就需要進行超前支護的工作,這是隧道支護中的重要組成部分。另外,還有一種支護稱為系統支護,這種支護方式用于公路隧道中的承重區域,對于施工方式和技術有非常明確的限定。
對于公路隧道的結構防排水,有一個基本的守則,那就是“防、排、截、堵結合,因地制宜,綜合治理”[2]。公路隧道的結構防排水,既要達到優秀的效果,同時又要將成本控制在合理的范圍以內。
當圍巖和初期支護的工序完成,并且變形已經達到穩定以后,就可以進行二次襯砌的作業。進行這一項作業時,也不可忽略噴射混凝土、鋼筋網、鋼支撐、錨桿和結構防水等。在正式作業之前,不妨先試樣,明確二次襯砌的厚度以后再進行大范圍的施工。
公路隧道施工過程中的質量控制應該是一項多面化、系統性的工作,就隧道開挖階段來看,要從控制隧道斷面的尺寸、超欠挖以及斷面平整度幾個方向來考量,隧道斷面要與設計圖紙相符。由于公路隧道經過的地質條件復雜多變,比如當遇到地質密度小的區域,如果按照設計圖紙上的尺寸進行開挖,那么密度小的圍巖可能會變形,此時就沒有足夠大的空間留給支護工作。由此可見,隧道開挖階段的質量控制應當充分結合當地的地質條件來進行[3]。而斷面平整度,還是要通過質量控制人員的目測來進行檢查的,質量控制人員應當檢查裂縫、炮眼銜接部位等。超欠挖的檢查和控制就需要借助于工具、儀器來測量。
隧道支護階段,支護的具體手法最為普遍的是錨噴支護,如果圍巖的地質不良,也可以選用型鋼或者鋼隔柵支護的方法。以錨噴支護為例,錨桿本身質量的檢查就是此階段質量控制工作的一部分,質量控制人員應查看錨桿使用的材料、規格和焊接、熱鍛等品質問題[4]。質量控制人員還應該檢查錨桿安裝的質量。
防水和排水工作無疑是公路隧道施工中的一個重點。防水措施的實現通過在隧道中鋪防水層,而排水是依靠在隧道中埋設排水盲管,在使用過程中,這些排水盲管將起到將滲水沿著管道排出隧道的作用。目前,沒有統一的規范來定義防水系統施工階段的質量控制,而經驗告訴我們,防水層的質量控制主要是檢查防水層所使用的防水材料是否合格以及鋪設工藝是否恰當。防水層所使用的材料必須具有使用壽命長、防水效果好以及抗腐蝕等特性,防水層鋪設的質量與接頭部分銜接得好不好有很大關系。除此之外,要仔細檢查鋪設好的防水層是否在施工過程中產生人為劃裂現象,如有,則要及時補救。
襯砌施工是為了嚴防圍巖松動而導致隧道斷面變形和尺寸改變,一旦此類情況發生,則會造成重大事故。在進行該階段的質量控制時,要檢查是否周圍的巖層會引起二次襯砌裂縫。這種裂縫可以由刻度放大鏡和塞尺觀測到,并且讀取裂縫的尺寸大小,一旦發現,就要及時采取相應的手段進行彌補[5]。
我國的道路交通以及公路隧道已經達到了非常普遍而且相對先進的水平,然而老舊和陳腐的質量控制方法的存在,對于公路隧道的安全性提升是不利的。因此,要想在公路隧道的建設方面取得飛躍,就要對公路隧道的施工以及每個過程的質量控制有系統的研究和積極的應用。我們欣喜看到,這種情況已經在全國范圍內逐漸蔓延開來。相信在不久的將來,我國的公路隧道水平就會邁上一個更高的臺階。
[1]公路隧道施工技術規范[M].人民交通出版社,2012(11).
[2]公路隧道施工技術細則[M].人民交通出版社,2012(3).
[3]熊廣忠.公路施工質量監理實施細則[M].北京:人民交通出版社,2012(9).
[4]朱漢華,孫紅月,楊建輝.公路隧道圍巖穩定與支護技術[M].北京:科學出版社,2011.1
[5]邵德良,徐正明.偏壓狀態下隧道洞口段明洞暗挖施工[J].浙江交通職業技術學院學報,2012(02).