小斷面輸水隧洞工程施工監(jiān)理工作要點分析

姜華楠，張 平，韓 旭

（1.山東省水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟南 250013；2.萊陽市沐浴水庫管理中心，山東 萊陽 265200）

近年來，萊陽市沐浴水庫因流域干旱造成水資源無法滿足城市供水需求，而相鄰的清水河流域降水較多，雨洪資源卻因缺乏攔蓄無法得到利用。萊陽市通過建立攔蓄及調(diào)水工程，增加清水河雨洪資源的有效利用，緩解沐浴水庫供水壓力，可提高城市供水保障能力。

為降低揚程、減少工程運行費用，將該調(diào)水工程設(shè)計為主要由管道與小斷面輸水隧洞組成。其中，隧洞軸線地面高程為98.85～120.25 m，設(shè)計總長424 m，采用無壓城門洞型結(jié)構(gòu)，凈寬1.6 m，凈高1.8 m，直墻段高1.3 m，頂拱矢高0.5 m，采用0.3 m 厚C25 鋼筋混凝土襯砌。施工期間監(jiān)理工作質(zhì)量控制環(huán)節(jié)主要為輸水隧洞的開挖、支護及襯砌工程。本文根據(jù)監(jiān)理工作實踐，重點分析了小斷面輸水隧洞工程各個階段監(jiān)理工作的質(zhì)量控制要點。

1 施工準備階段

1.1 監(jiān)理準備階段

合同簽訂后，監(jiān)理單位依照合同約定組建項目現(xiàn)場監(jiān)理部，合理配置監(jiān)理人員。該工程根據(jù)實際情況配備了總監(jiān)理工程師1 人、副總監(jiān)理工程師1 人、專業(yè)監(jiān)理工程師3 人、安全監(jiān)理工程師1 人、監(jiān)理員3 人。在隧洞工程開工前，監(jiān)理部組織各級監(jiān)理人員進行了崗前培訓(xùn)，熟悉和掌握工程建設(shè)管理情況、專業(yè)技術(shù)知識和技術(shù)設(shè)計要求?？偙O(jiān)理工程師主持編制了監(jiān)理規(guī)劃，并審批了專業(yè)監(jiān)理工程師編制的監(jiān)理細則。針對隧洞開挖工作，專業(yè)監(jiān)理工程師單獨編制了爆破工程安全監(jiān)理實施細則，明確了安全監(jiān)理工作的控制要點，保障工程的施工安全。

1.2 施工準備階段

1）施工測量工作。建設(shè)單位移交基準點后，施工單位對基準點進行復(fù)核，然后進行測量控制網(wǎng)設(shè)計，由監(jiān)理部進行布設(shè)方案的審批。測量控制網(wǎng)布設(shè)方案的質(zhì)量控制要點為施工導(dǎo)線控制網(wǎng)要采用兩級布設(shè)，首級導(dǎo)線用于貫通測量，二級導(dǎo)線用于施工放樣。監(jiān)理部根據(jù)方案中控制測量的要求全過程復(fù)核施工單位測量成果，保證了隧洞開挖軸線測設(shè)的精度。

2）施工資源配置。監(jiān)理部一是按施工合同及投標文件要求，嚴格審查現(xiàn)場人員是否與合同約定人員一致，特別是審查開挖爆破工作等特殊作業(yè)人員的作業(yè)證件，杜絕無證上崗問題。二是審查進場原材料合格證以及施工單位委托的檢測機構(gòu)出具的原材料檢測報告，保證原材料質(zhì)量。三是審查施工機械設(shè)備的合格證、維修保養(yǎng)證明，重點審查測量設(shè)備是否按期進行檢定，避免因儀器不準影響測量結(jié)果。四是審查爆破單位的資質(zhì)等級是否滿足要求、是否向政府機關(guān)進行爆破備案、現(xiàn)場爆破人員是否取得作業(yè)許可證，以上條件全部滿足后，在確保安全的情況下方可進行爆破作業(yè)。

3）專項施工方案審核。施工單位按《水利水電工程施工安全管理導(dǎo)則》要求編制隧洞工程開挖專項施工方案，并組織專家對方案進行論證、審查。監(jiān)理部督促施工單位對專項施工方案進行完善，并對施工重點著重進行控制，保障了隧洞開挖的順利實施。

2 施工實施階段

2.1 隧洞開挖階段

工程為小斷面隧洞，采用全斷面開挖法。為保證圍巖按設(shè)計輪廓面成型并防止圍巖破壞，減少超挖、欠挖量，采用光面爆破。監(jiān)理部指定專人進行監(jiān)督，并與施工單位專職安全員對爆破工作的實施進行全過程旁站。

在開挖前，由于洞口段圍巖較差，洞口段覆蓋層薄，上方壓力小，直接爆破會有冒頂風險，不能產(chǎn)生規(guī)則的洞形。監(jiān)理部組織專題會議商討對策，采取在洞口周邊（除底板）增加兩圈小導(dǎo)管，注漿一段時間后再開挖的措施。變更洞口段的支護型式后采用小導(dǎo)管注漿，使用格柵鋼架支護且鋼架間距加密為0.6 m 布置，然后掛網(wǎng)噴射混凝土支護。開挖采用爆破方式，爆破前監(jiān)理部組織施工單位進行爆破試驗，經(jīng)過反復(fù)試驗計算后，確定了爆破參數(shù)（見表1），爆破掌子面成型較好。

表1 爆破參數(shù)表

2.2 隧洞支護階段

隧洞開挖后支護要根據(jù)圍巖的分類采取不同的支護方式，監(jiān)理部根據(jù)現(xiàn)場實際情況，把隧洞分為兩部分控制。

1）圍巖分類為Ⅳ類的隧洞進出口部位。由于工程拱頂為強風化巖，爆破后會有大量小塊巖石落下，嚴重時會導(dǎo)致拱頂塌方。因此，監(jiān)理部組織召開專家評審會議，將洞內(nèi)鋼架間距定為0.6 m，從而保證落石能被兜住。另外，如在地下水位以下使用小導(dǎo)管，巖縫中水的頂托會導(dǎo)致注漿量變少，無法兜住小塊巖石。因此監(jiān)理部要求施工單位嚴格按照隨開挖隨立鋼架噴混凝土的方式進行施工，保證了洞口圍巖較差部位的支護安全。

2）圍巖分類為Ⅲ類情況較穩(wěn)定的部位。這些部位按設(shè)計要求采用砂漿錨桿掛鋼筋網(wǎng)后噴射混凝土進行支護。現(xiàn)場監(jiān)理人員檢驗了錨桿的質(zhì)量、錨桿鉆孔孔位偏差及錨桿抗拔力，均滿足設(shè)計要求后再允許進行掛網(wǎng)及噴射混凝土施工。

2.3 隧洞襯砌階段

隧洞支護完成后進行襯砌工作，襯砌為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因施工斷面小，工作面無法展開，因此選擇臺車及地泵泵送的方法進行澆筑。澆筑前監(jiān)理部檢查施工單位臺車運行情況及預(yù)留孔洞位置偏差是否滿足規(guī)范要求。襯砌施工時，在檢查配合比、基礎(chǔ)面等滿足條件后再允許開倉澆筑混凝土，監(jiān)理工程師現(xiàn)場旁站。在驗收鋼筋綁扎工序時，監(jiān)理人員指出：底板鋼筋在澆筑底板后再綁扎，不僅側(cè)面及拱頂鋼筋是會使鋼筋籠的結(jié)構(gòu)變差，而且施工效率較低，建議采取鋼筋一次綁扎，使工序更加合理，提高施工效率和質(zhì)量。灌注時為防止混凝土對臺車模板產(chǎn)生偏壓而改變襯砌尺寸，要求施工人員對臺車兩側(cè)混凝土進行交替澆筑。澆筑過程中的振搗工作因洞內(nèi)斷面小，監(jiān)理部提出采用附著式振搗器和插入式振搗器進行聯(lián)合搗固，解決了拱頂振搗的難點，保證了混凝土襯砌的質(zhì)量。

2.4 回填和固結(jié)灌漿階段

為充填襯砌與圍巖之間的空隙，施工時在隧洞頂部預(yù)留了灌漿管。監(jiān)理部逐孔檢查灌漿孔深度，確定其滿足設(shè)計入巖要求，并檢查分區(qū)封堵情況，避免漏漿影響灌漿效果。灌漿前檢測漿液的水灰比是否滿足設(shè)計要求，灌漿時逐孔檢查灌漿壓力，最終確定灌漿壓力為0.2 MPa，灌漿口停止吸漿后屏漿10 min 結(jié)束灌漿。隧洞進出口段因圍巖穩(wěn)定性較差，在回填灌漿7～12 d 之后再進行固結(jié)灌漿。監(jiān)理部逐孔檢查灌漿孔深度及壓力，確定當圍巖單位吸水率小于0.01 L/min 時停止灌漿。灌漿結(jié)束后進行了壓水試驗，確定其滿足規(guī)范要求后進行封孔。隧洞襯砌完成后，監(jiān)理部要求施工單位委托檢測單位對整個隧洞襯砌和圍巖的結(jié)合程度進行檢測。檢測單位采用地質(zhì)雷達設(shè)備，在監(jiān)理人員的監(jiān)督下對隧洞全方位進行檢測，并要求施工單位對結(jié)合不好的部位進行灌漿處理，進一步保證了襯砌質(zhì)量。

3 安全監(jiān)測階段

監(jiān)理部結(jié)合隧洞施工的特點，確定隧洞的主要監(jiān)測內(nèi)容為洞口內(nèi)外的變形、洞內(nèi)拱頂下沉量、周邊位移和地表下沉測量。通過上述監(jiān)測，可以判斷施工方案的可行性及安全性。

3.1 洞內(nèi)外變形監(jiān)測

洞內(nèi)外變形監(jiān)測包括開挖面、初期支護完成區(qū)段、洞口地表區(qū)段的變形監(jiān)測。洞內(nèi)變形量每次爆破支護后監(jiān)測一次，變形值均小于2 mm；洞外在施工影響較大的地表處設(shè)置觀測點，前期每周觀測兩次，當連續(xù)觀測發(fā)現(xiàn)未發(fā)生較大變形后減少為每月1 次。

3.2 隧洞周邊位移監(jiān)測

現(xiàn)場布置一條測量基線，采用收斂計每周進行兩次測量，各測點在避免爆破作業(yè)影響的前提下，盡可能靠近工作面埋設(shè)，并在下一次爆破循環(huán)前獲得初始讀數(shù)。初讀數(shù)據(jù)在開挖后12 h 內(nèi)讀取，最遲不得超過24 h，并且在下一循環(huán)開挖前，完成初期變形值的計算。

3.3 拱頂及地表下沉監(jiān)測

拱頂及地表下沉直接影響隧洞的安全，淺埋段地表下沉量測點與拱頂下沉量測點布置在同一量測斷面內(nèi)，利用水準儀進行測量。通過測量記錄，隧洞地表及拱頂下沉速度約為0.1 mm/d，因此要求施工單位每周測量一次。

4 結(jié) 語

小斷面輸水隧洞工程施工工藝較為復(fù)雜，專業(yè)性也較強，需要監(jiān)理人員具備較強的專業(yè)知識和管理控制能力，在施工過程中嚴格依據(jù)規(guī)范及設(shè)計要求，分析梳理工程施工監(jiān)理控制要點，對施工重點、難點進行規(guī)范化管理，才能保障工程順利實施。