高鐵隧道施工質量監(jiān)控與管理措施探討

劉濤

【摘 要】當前，我國開通運營的高鐵已經超過一萬公里，在引進吸收與再創(chuàng)新的過程中，形成了大量且較為成熟的用于指導高鐵隧道施工的技術成果。但是，由于高鐵隧道工程不同于一般道路工程，是一種處于應力場長期存在介質內的建筑結構，有著較高的設計要求和施工技術標準，加之，施工過程中存在著許多不可預測的安全隱患，要特別注重對施工質量監(jiān)控與管理。所以，應加強對進洞開挖、防排水工程、二次襯砌和超前地質預報等工序的施工要點控制，采用適宜的施工技術和質量控制措施，避免發(fā)生坍方、滲漏等問題，確保施工質量。本文基于高鐵隧道工程特點，以保證高鐵隧道施工質量為目的，分析與總結了施工質量監(jiān)控與管理要點，對進洞開挖、防排水工程、二次襯砌和超前地質預報等進行嚴格的監(jiān)控和管理，盡可能降低隧道施工中的質量安全隱患。

【關鍵詞】高鐵隧道；進洞開挖；防排水工程；二次襯砌；超前地質預報

1 高鐵隧道工程的施工特點

高鐵隧道是一種處于應力場已經長期存在的介質內的道路施工類型，現有荷載、后形成結構，而且，施工中往往很難確定建筑結構所需要承受的荷載力，需要對隧道挖掘方式、支護結構剛度和支護時間等做動態(tài)的管理，因為這些影響著結構的受力。

從整體上看，高鐵隧道施工特點有：第一，隱蔽性較強。高鐵隧道工程一般處于山體內，隧道只是一個可視面，絕大多數的分項分部工程都屬于隱蔽工程，很難用直觀的方式對整個工程施工質量和效果作出科學的評價分析，這就直接加大了施工隱患存在的可能性，提高了質量監(jiān)管的難度。即使質量檢測中發(fā)現了問題，也難以通過表象找到問題發(fā)生的原因，而且返工危險系數很高。第二，不可預見性高。高鐵隧道施工方案都是根據工程類比進行設計的，設計中的計算處于輔助的位置上，對實際施工的指導不具有可靠性、科學性，所以實際施工中具有較多的不可預見性因素。第三，開挖斷面積大，增加了施工難度；第四，施工環(huán)境惡劣。高鐵隧道施工空間一般比較小，在如此狹小的空間內作業(yè)，各工序之間的擾動勢必較大，加之，空氣差、溫度高、可見度低等，形成了較為惡劣的施工環(huán)境。

2 高鐵隧道施工質量監(jiān)控與管理要點

2.1 隧道進洞開挖

隧道進洞開挖施工質量對隧道結構穩(wěn)定性有著較大影響。一方面，超挖過多會增大回填工程量，若回填效果差，就無法保證支護和圍巖融為一體，降低隧道結構穩(wěn)定性；另一方面，欠挖時，可能對隧道凈空和二次襯砌厚度產生影響，進而產生質量安全隱患。此外，如果開挖表面不平整，可能造成局部圍巖應力集中，對防水層施工和二次襯砌產生影響。所以，隧道進洞開挖是高鐵隧道施工中的重中之重。其施工方案應按照設計工法，基于施工現場的地質條件、襯砌斷面積、隧道長度及工期等資料進行設計，而且實際施工中要做動態(tài)的調整。

為保證施工質量，應選擇適宜的斷面開挖方法，做好超前地質預報、爆破技術控制和斷面尺寸及超欠挖控制等施工工作。

2.1.1 選擇適宜的斷面開挖方法

現階段，高鐵隧道斷面開挖方法有全斷面法、臺階法、穩(wěn)定性判別方法、環(huán)形開挖預留核心土法、單側壁導洞法、雙側壁導洞法等。具體如何選擇，應以圍巖類型為核心考量依據。比如，Ⅰ-Ⅲ圍巖適宜采用全斷面法進行斷面開挖，Ⅳ圍巖適宜采用臺階法進行斷面開挖。無論采用何種方法，都應當遵循“短進尺、弱擾動、強支護、快封閉、勤量測”原則，盡量降低對圍巖和支護的擾動，避免發(fā)生坍方問題。

2.1.2 嚴格超前地質預報

超前地質預報是為掌子面前的圍巖和地層情況，利用科學方法和工具進行預報預測工作，為開挖施工、機械設備選用、支護工程等提供科學依據。鑒于這一工作重要性，應將其作為斷面開挖設計的基本工序。超前地質預報的內容應包括地層巖性、不良地質、地下水文及地質構造等，通過預報掌握基本的施工現場地質環(huán)境，尤其是特殊巖土、斷層、暗河等方面的。

2.1.3 控制爆破技術

在高鐵隧道施工中，控制爆破技術是保障隧道安全的第一道防線。由于隧道斷面較大，掌子面上的炮眼過多，爆破所產生的振動對圍巖的擾動越大，對二次襯砌和初期支護的影響也越大。為此爆破作業(yè)中，測量放樣要準確，炮眼布局要均勻，而且爆破結束后要認真檢測爆破效果，查看爆破炮眼殘留率是否達到標準要求，然后及時作出調整。

2.1.4 控制好斷面尺寸和超欠挖

在隧道斷面開挖作業(yè)中，斷面尺寸必須符合設計要求。如果圍巖較軟或變形，要根據實際測量數據計算預留變形量和支撐沉落量，為斷面尺寸調整提供依據，避免出現凈空不夠情況。此外，開挖施工中要堅持“勤測量”，實時查看已經挖掘的斷面尺寸，比較實際出渣量和設計出渣量，如有發(fā)現超欠挖現象，進行必要的回填，采取其他處理措施。

2.2 防排水工程施工

防排水工程是高速隧道施工中的一項重要工作，倘若隧道出現滲水情況，將嚴重影響隧道結構的穩(wěn)定性和使用壽命。綜合施工經驗看，隧道防排水施工要堅持“防、排、堵、截”相結合原則，以預防為主、防治為輔，根據實際情況制定綜合的防治措施，并實時監(jiān)測周圍水文情況，及時調整防治措施。具體處理措施：鋪掛防水層、安設止水帶和止水條、鋪設排水管和盲溝、安裝中心水溝等。以預報的水文情況為排水設施布置依據，最大程度的做好洞口、地表、洞內和結構的防排水處理。如果隧道內出現了滲水情況，較為嚴重時可以采用注漿堵漏方式進行處理，而對于一般的裂縫滴水現象，可采用引流堵漏方式進行處理。

2.3 二次襯砌施工

支護結構是保證隧道結構穩(wěn)定性的根本性措施。除了初期支護外，二次襯砌作為隧道的永久性支護結構，是保證隧道質量的最為重要的一道工序。二次襯砌一般在初期支護變形穩(wěn)定后施工，施工質量監(jiān)控與管理主要體現在襯砌臺車就位和混凝土施工工藝兩個方面。

在襯砌臺車就位操作中，應使用平整度的鋼模板，混凝土表面不允許有氣泡、孔洞等，拼裝襯砌臺車時要確保各板塊之間的銜接是圓滑的，尺寸應符合設計要求。此外，如果出現變形、支撐剛度不夠等問題，應適當增加支撐絲杠，用以增強臺車的支撐力度。

在混凝土施工中要選用符合標準的原材料，按照設計要求確定混合料配比，拌和過程中避免出現離析現象。采用對稱式的全斷面的連續(xù)的輸送方式進行混凝土泵送，落差控制在1m左右。混凝土澆筑、振搗應是連續(xù)的，中間中斷時間不得超過90分鐘，否則易出現施工縫。最后，要做好混凝土養(yǎng)護工作，達到8.0MPa以上才可脫模。

3 結語

隨著我國道路交通網建設進程越來越快，更多的隧道將應用于高鐵工程施工中，所以探討隧道施工質量監(jiān)控與管理有著極為重大的現實意義。在今后工作中，應在實踐中不斷總結與創(chuàng)新，不斷提升隧道施工技術水平，探索處理坍方、滲水等問題的新方法，確保隧道結構穩(wěn)定性。

【參考文獻】

[1]趙杰，王昊，戴繼鋒，等.大型高鐵綜合交通樞紐功能設計關鍵技術方法研究[J]. 建設科技，2015（10）：33-34.

[2]劉淑芬.基于LCA的京滬高速與京滬高鐵基礎設施建設環(huán)境影響比較研究[D].東南大學，2015.

[3]樊樺，劉昭然.我國空鐵聯運發(fā)展面臨的問題和建議[J].（下轉第200頁）（上接第147頁）綜合運輸，2015（04）：48-52.

[4]樓少俊.運營高鐵軟基沉降加固及質量檢測技術[J].鐵道工程學報，2015，32（8）：41-44.

[5]熊竣熙，薛晉，趙冬梅.基于模糊綜合評價的高鐵工程施工質量風險分析[J]. 工程管理學報，2012（02）：42-45.

[6]魏尚卿.兩圖一表在高鐵隧道工程質量管理中的應用[J].企業(yè)改革與管理， 2015（13）：50-50.

[7]中鐵第四勘察設計院集團有限公司.高鐵隧道工程技術總結[R].武漢：中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2014.

[8]魏東升.高速鐵路隧道防水工程施工技術[J].中國建筑防水，2015（09）：36-38.

[9]陳云.滬昆高鐵大獨山隧道巖溶化巖體力學性質及應用研究[D].北京交通大學，2015.

[10]郎玉璞.高鐵隧道防滲漏技術探討[J].科技視界，2015（9）：89-89.

[11]高軍.防災救援疏散規(guī)范在運營高鐵水下隧道的實施[J].鐵道技術監(jiān)督，2015（02）：9-11.

[12]周凌焱，劉成龍，聶松廣，等.高鐵隧道平面控制網橫向貫通誤差仿真研究[J]. 鐵道科學與工程學報，2015（01）：28-34.

[責任編輯：王楠]