引水隧洞工程施工監理

肖義球

引水隧洞工程施工監理

肖義球

（福建省明興工程建設有限公司，福建三明365000）

文章結合三明市區第二供水工程第一標段引水隧洞工程實例，闡述了隧洞工程施工監理的隱蔽性、時效性、復雜性和風險性的特點以及隧洞施工管理的基本原則，探討了隧洞開挖質量管理和隧洞襯砌質量管理的方法與注意事項，力求實現全面、精確、優質的施工質量管理，使隧洞施工處于理想狀態，為工程質量提供了有效保障。

引水隧洞；地下工程；開挖；初砌；施工監理

1 工程概況

三明市區第二供水工程（引水系統）第Ⅰ標段引水隧洞全長10 524 m，共分為3個洞段，各段里程樁號分別為：K0＋222～K0＋339、K1＋399～K10＋851、K11＋348～K12＋303；其中K0＋222～K0＋339段為3.0 m×3.0 m城門型斷面，其余為2.5 m× 2.8 m城門型斷面。支洞口共4個，原設計為2.5 m ×2.8 m開挖斷面，后經設計優化調整為4.1 m× 3.4 m城門型斷面，洞口段襯砌后斷面為3.5 m× 2.8 m。本工程于2014年11月18日開工，要求在2015年12月20日前隧洞貫通。整條引水隧洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖分別占50.67%、32.12%、27.29%和10.55%，不同圍巖采用不同的襯砌方式。本工程項目的施工重點和難點是在K6＋519支洞（二炮）～K9＋385支洞（華嶺）段，兩支洞間開挖長度達2.866 km，單工作面需掘進長度1.433 km。

2 隧洞工程施工監理的特點與基本原則

2.1 隧洞工程施工監理的特點

引水隧洞工程施工監理屬于水工建筑工程監理的范疇，目的是同時保障項目的可靠性和經濟性。相對于地面工程而言，隧洞工程施工監理的對象是地面以下工程，主要具有以下幾方面特點：

1）隱蔽性。在引水隧洞工程施工過程中，很多環節都處于隱蔽實施的狀態，部分工序與下一道工序交叉進行，各類質量問題的處理難度較高。所以，必須在施工覆蓋之前對各個工序及時進行監督和檢查，以免留下質量或安全隱患。

2）實效性。基于引水隧洞工程隱蔽性的特點，監理工程師必須對各施工環節（尤其是關鍵工序）及時有效的跟蹤監控，確保監理工作的全面性，否則一旦發生質量問題，就很難再進行復查和補救。

3）復雜性。引水隧洞工程的圍巖情況相對復雜，即便是相同開挖斷面的洞段，有時也難免遇到圍巖性質差異較大的情況，需要針對不同的地質情況，結合現有的施工條件采取不同的施工方式。為此，監理工程師一方面要具備扎實的理論基礎，另一方面也要擁有豐富的實踐經驗，只有這樣，才能在遇到問題時采取及時有效的措施加以解決［1］。

4）風險性。由于引水隧洞工程的地質條件較為復雜，所以實際情況往往與勘測結果存在些許差異，不僅不利于監理工作的有效開展，而且還會給安全施工帶來隱患。需要監理工程師使用先進的設備和技術開展各項監控工作，將各類安全事故的發生率壓縮在最低限度［2］。

2.2 隧洞工程施工監理的基本原則

在隧洞工程施工監理工作中，監理單位的工作依據是國家相關法律法規以及行業規范，工作原則是“守法、公正、科學、誠信”。結合以往的工作經驗，隧洞工程的施工監理應做到以下幾個方面：

1）全面的質量管理。質量控制是引水隧洞工程施工監理工作的重中之重，也是施工單位必須滿足的基本要求。為此，監理工程師應按照工作程序嚴格落實各項質控標準，嚴格實施對質量問題的有效控制、做到及時發現并妥善解決。

2）高素質的人員保障。監理單位應注意強化本部門的內部管理，確保監理工程師能夠做到廉潔守法、公正處事。

3）嚴格、科學的監理措施。引水隧洞工程施工條件復雜、風險性高且容易受到各種主客觀因素的影響，要求監理工程師必須擁有嚴格、細致的工作作風。

4）透明的管理模式。引水隧洞工程各道工序以及分部工程監理工作的開展應以設計文件、相關的行業標準和規范為依據，監理過程中真正做到以理服人［3］。

最后是主次分明、突出重點。引水隧洞工程作業環境差、工序復雜，要求監理人員分清主次，對重點和薄弱環節需加大監理力度。

3 隧洞工程施工監理

3.1 隧洞開挖質量監理

1）開挖原則：引水隧洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖洞段采用全斷面開挖；Ⅴ類圍巖洞段開挖遵循“短進尺、弱爆破、勤觀測、強支護”的原則進行施工，同時加強超前勘探、超前預加固，及時支護等施工技術措施。

洞挖單循環作業工藝流程為：

2）測量放樣：洞內導線控制網測量采用全站儀進行。施工測量采用光電測距儀配水準儀進行。測量作業由專業人員實施，每排炮后進行洞室中心線、設計規格線測放，并根據爆破設計參數點布孔位。開挖斷面測量在噴混凝土前進行，測量間距5-10m。定期進行洞軸線的全面檢查、復測，確保測量控制工序質量。同時，隨洞室開挖、支護進度，每隔20m在兩側洞壁及洞頂設一樁號標志。洞內測量控制點埋設牢固隱蔽，作好保護，防止機械設備破壞。

本工程引水隧洞處于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖地帶，地質情況較為復雜，其中位于K6＋519支洞更是一進入主隧洞就碰到250m的Ⅳ類圍巖。由于隧洞埋藏較深，巖層中夾有千枚巖，在施工時可能會出現巖爆、地下水等危害。為此，監理部簽發了要求保證主洞開挖質量達到光爆效果和為確保施工安全必須及時噴錨支護的監理通知，要求隧洞洞軸線、洞底標高、開挖面平整度以及超欠挖等各項指標必須達到設計要求，為后續的施工質量控制打下堅實的基礎。

在爆破施工前期監理工程師應要求施工單位進行光爆試驗，通過試驗確定最優的光爆參數，選擇最優的光爆方法，采用合理的洞挖掏槽方式，提高預見性，提前發現施工中的問題，及早解決。其試驗目的：

1）確定在開挖區域內的各項光爆參數，以提高光爆效果，保證開挖質量，為開挖光爆設計提供最佳設計依據。

2）調整光爆有關參數，不斷優化光爆設計，改進施工方法和安全措施，以滿足施工現場對防護目標的安全要求。

3）通過試驗不斷收集、整理試驗所得的各項數據資料，以最優的光爆參數指導后續光爆設計，提高光爆開挖的施工進度、經濟指標和安全指數。

4）掌握各種鉆爆設備在不同地質條件下的工作性能和生產能力，以便科學合理地組織施工，達到優質高效完成生產任務的目的［4］。

除光爆參數外，圍巖類別也會對光爆效果產生影響。為此，監理工程師在施工中應以各種不同地質情況下的光爆效果為依據，指導施工單位對光爆參數進行調整。同時，也要注意根據圍巖類別的變化及時發出調整光爆參數通知，以確保工程的施工質量得到控制，并在最大程度上減少火工材料的消耗。

洞軸線、底標高、開挖面平整度以及超欠挖控制同樣是監理工作的主要內容，引水隧洞開挖過程中，經檢查發現超欠挖量超過設計及規范要求時，監理工程師應及時發出口頭或書面通知，要求施工單位立即進行調整，否則不得進入下一道工序。爆破結束后，應立即對爆破效果進行檢查評估，針對存在問題的，及時分析產生原因并對鉆爆參數進行針對性調整，直至光面爆破的質量達到設計及規范要求。

為確保洞軸線符合設計要求，監理工程師應在洞室開挖的各單元驗收前，通過實地測量的方式對施工方提交的測量放樣報告進行復核，將貫通誤差控制在允許范圍內。

3.2 隧洞襯砌質量監理

3.2.1 邊墻混凝土襯砌

在邊墻混凝土襯砌質量控制工作中，監理工程師的第一項任務就是把好隱蔽工程簽證關，施工中必須檢查澆筑倉段內開挖斷面是否達到設計要求、是否存在欠挖現象、巖基面松動巖塊是否已經撬除、基巖面是否清洗干凈、澆筑倉內積水是否引排等，如果經檢查發現存在問題，應立即通知施工單位進行整改，檢查合格后方可進入下一施工環節。

對于有鋼筋的襯砌段，監理工程師應檢查鋼筋的型號和間距是否符合設計要求，在基礎面、鋼筋、模板的制作安裝符合質量要求后，方可予以隱蔽工程簽證，允許施工單位進入下一道工序施工。

為確保混凝土澆筑質量，監理工程師應于施工過程中采用旁站監理的方式，以便及時發現和解決施工中存在的質量問題。若質量問題較為嚴重，監理工程師應要求施工單位立即停止施工，對存在問題的部位及時采取返工處理，并要求他們在今后的施工中吸取此次的經驗和教訓，避免因同類問題的再次出現。對于隧洞頂拱襯砌，監理控制的重點是頂拱混凝土澆筑厚度，若采用混凝土輸送泵施工，必須注意檢查隧洞頂拱混凝土是否已填滿并澆筑密實，澆筑施工中必須從倉面由里向外，按順序逐段填堵密實，洞頂超挖部位應配合人工推送等措施，以確保頂拱混凝土澆筑質量，同時也減少今后洞頂回填灌漿工序的工作量。

3.2.2 隧洞噴錨襯砌

監理檢查內容為檢查開挖斷面尺寸、巖基面平整度，噴射混凝土拌制、施工工藝、噴層平整度和厚度等。在噴射混凝土工序實施前，監理工程師應檢查噴段基是否存在欠挖現象，巖面裂隙、松動巖塊是否已經清理，同時必須檢查基巖面平整度，對于起伏差未達到設計及規范最低要求的，應通知施工單位進行人工撬挖，并經檢查符合要求后才允許進入下道工序施工。噴射混凝土工序監理控制重點是噴射混凝土厚度控制。可采取在巖面預埋厚度控制標記等措施，以確保噴射混凝土厚度必須達到設計要求。

噴射混凝土施工中如果發現噴層與巖基面間存在孔隙或“空鼓”現象，應將原噴層鑿除，重新進行噴射混凝土；同時監理工程師應與施工單位一道，檢查拌合料的配制是否按照設計配合比，對噴射用混凝土的級配、砂石質量、含水率等參數進行重新檢查校正。噴段基巖面若有地下水滲流現象，應在滲水集中的部位打孔并預埋排水管，使地下水集中引排，再行噴射混凝土，以確保施工質量。

在頂拱噴射環節，監理工程師應從排水孔設置、噴層與巖基面黏結度、噴層厚度等方面著手進行質量控制。尤其是斷層帶錨噴、網噴支護，更是要做好對不同施工工序和環節的跟蹤監控，以此為斷層帶的有效支護提供更多保障。在檢測錨桿施工質量時，應以現場抗拔力試驗結果為標準；若混凝土層厚度未能滿足設計要求，應通知施工單位補噴混凝土；若拱頂滴水量過高，則有導致混凝土脫落的危險，應通知施工單位盡快完善引排水設施，同時使用堵漏膨脹水泥進行處理。

3.2.3 隧洞底板混凝土鋪筑

在底板混凝土鋪筑環節，監理工程師的主要任務是對澆筑基面、底板厚度、混凝土強度等進行控制。要求監理人員在澆筑開始前進行隱蔽工程檢查，對施工單位測量放樣成果進行復核，底板基巖面必須清洗干凈，澆筑倉面內積水必須采用封堵、引排處理，有地下水的必須埋管進行集中引排出倉外，以確保混凝土的澆筑質量達到設計要求。

4 結 語

綜上所述，在本次引水隧洞工程施工監理工作中，監理單位在嚴格遵守國家法律法規和行業規范要求的前提下，結合巖土工程監理的實際特點，從質量、進度、安全、投資四個方面開展監理工作。通過全面、精確、優質的施工質量監理，使隧洞施工始終處于理想、可控的狀態，為工程質量、進度、安全以及建設單位的利益提供了有效保障。

［1］曹勇.福堂水電站監理在引水隧洞施工綜合控制方面的經驗總結［J］.水電站設計，2013（04）：94-96.

［2］黃云、劉偉隆，等淺談長距離引水隧洞工程項目的測量監理工作［J］.水電站設計，2012（01）：94-95.

［3］趙立軍.淺談甲米河一級水電站引水隧洞施工進度控制［J］.四川水利，2014（02）：55-57.

［4］李旭信.引水隧洞開挖危險源辨識與控制［J］.水電施工技術，2012（04）：103-109.

TV512

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1007-7596（2015）07-0073-03

2015-06-28

肖義球（1979-），男，福建尤溪人，工程師，從事水利工程施工監理工作。