高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理措施研究

周彪

（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西西安 710038）

0 引言

目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)取得了一定成績，高鐵隧道工程建設(shè)數(shù)量逐漸增多，規(guī)模越來越大，在高鐵隧道工程建設(shè)過程中，質(zhì)量監(jiān)控是最關(guān)鍵的一環(huán)，目的在于確保施工質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。另外，高鐵隧道施工過程中的風(fēng)險因素較多，為了保證高鐵隧道工程的施工質(zhì)量和施工安全，需要加強(qiáng)對高鐵隧道施工安全的監(jiān)控與管理。在具體施工過程中，應(yīng)充分了解現(xiàn)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(zhì)量與安全，促進(jìn)我國高鐵建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展。

1 高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理的重要性

高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理具有重要意義，主要體現(xiàn)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(zhì)量直接關(guān)系到高鐵運行的安全性。加強(qiáng)高鐵隧道施工監(jiān)控與管理可以確保施工符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，減少施工缺陷和隱患，降低事故風(fēng)險，避免隧道在使用過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞、塌方等安全事故。

第二，提高工程質(zhì)量。加強(qiáng)高鐵隧道施工監(jiān)控與管理可以實時監(jiān)測施工過程中的各項施工指標(biāo)和參數(shù)，如隧道地質(zhì)情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量、土方開挖和回填等，通過及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整問題，可以保證施工質(zhì)量符合設(shè)計要求，避免質(zhì)量問題，減少隧道運營期間的內(nèi)部摩擦阻力和振動，保證列車平穩(wěn)行駛，提高運行可靠性，同時也能降低后續(xù)的養(yǎng)護(hù)成本。

第三，提供進(jìn)度保障。高鐵隧道施工監(jiān)控與管理可以實現(xiàn)實時跟蹤施工進(jìn)度，確保施工按計劃進(jìn)行，及時發(fā)現(xiàn)并解決進(jìn)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(shè)備的調(diào)度與利用，監(jiān)控與管理有助于優(yōu)化資源配置，提高資源利用效率，避免資源浪費和重復(fù)施工，有助于提高施工效率，降低成本。

第五，便于質(zhì)量追溯與監(jiān)督。高鐵隧道施工監(jiān)控與管理可以記錄施工過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和信息，形成完整的施工檔案和質(zhì)量追溯體系，便于對施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和評估，也能為后續(xù)維護(hù)和管理提供依據(jù)。

2 高鐵隧道施工特點

2.1 隱蔽性

隧道施工的復(fù)雜性不僅體現(xiàn)在地質(zhì)條件方面，還存在許多隱蔽工程，如初期支護(hù)結(jié)構(gòu)、防排水系統(tǒng)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(zhì)量，容易影響對整個隧道施工質(zhì)量的全面科學(xué)評估。

此外，隱蔽工程的特殊性也會加大質(zhì)量監(jiān)督難度。如果在隧道工程施工完成后發(fā)現(xiàn)已施工段存在安全質(zhì)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(fēng)險以及延長施工工期等問題。

2.2 預(yù)見性低

在高鐵隧道施工中，對圍巖穩(wěn)定性的預(yù)測是一項重要的工作，相關(guān)施工人員要具備超前地質(zhì)預(yù)報意識。進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報時，需要結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)檢測手段、施工經(jīng)驗等，對隧道圍巖進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，并根據(jù)具體情況對圍巖穩(wěn)定性作出有效的判斷。然而，在實際工作中，超前地質(zhì)預(yù)報工作存在一定的不足[2]。例如，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報時，所采用的方法和手段存在不合理現(xiàn)象；沒有結(jié)合實際情況進(jìn)行分析和判斷等。這些問題的存在會影響超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致預(yù)見性低。

2.3 施工環(huán)境復(fù)雜

在高鐵隧道選線中，不可避免地會穿越復(fù)雜地形區(qū)域，而溜坍、滑坡、瓦斯地層、高地應(yīng)力、富水地層等復(fù)雜地質(zhì)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(fēng)險。

此外，隧道開挖會破壞原有圍巖的應(yīng)力平衡體系，導(dǎo)致圍巖變形和破壞，這可能引發(fā)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(fā)突泥涌水現(xiàn)象，這會對施工人員的安全構(gòu)成威脅，還可能損壞隧道結(jié)構(gòu)。在施工過程中，如果對隧道拱部的支護(hù)措施不當(dāng)或者圍巖質(zhì)量較差，可能會導(dǎo)致拱部坍塌，影響隧道的整體穩(wěn)定性。

3 高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理要點

3.1 做好前期準(zhǔn)備工作

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

第一，明確高鐵隧道工程的施工技術(shù)要求，以便于對工程質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。

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

第三，在施工設(shè)計階段需要對高鐵隧道工程的主要技術(shù)方案進(jìn)行嚴(yán)格審查，并確定施工方案中的各項技術(shù)參數(shù)。

第四，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面調(diào)查與分析，對環(huán)境因素進(jìn)行全面分析與預(yù)測，并采取有效措施加以預(yù)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(yīng)充分考慮地質(zhì)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(shù)要求等內(nèi)容，確保施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。并且，應(yīng)根據(jù)高鐵隧道的實際施工情況不斷優(yōu)化和完善施工方案，進(jìn)而確保高鐵隧道工程建設(shè)工作順利開展，同時為后續(xù)的施工工作提供指導(dǎo)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(jù)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(jìn)行，保證工程質(zhì)量和施工安全。例如，單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)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(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先考慮對地表擾動較小的方案。

第二，從施工安全角度出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先考慮控制爆破振動和超挖風(fēng)險。

第三，從經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先考慮開挖效率。

第四，應(yīng)結(jié)合隧道地質(zhì)條件選擇開挖方法。

3.3.2 超前地質(zhì)預(yù)報

超前地質(zhì)預(yù)報是高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理的關(guān)鍵，通過超前地質(zhì)預(yù)報，能夠準(zhǔn)確掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況，并據(jù)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(zhì)調(diào)查法、超前鉆探法、物探法、超前導(dǎo)坑預(yù)報法等。為保證超前地質(zhì)預(yù)報的準(zhǔn)確性，需要對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保其能夠正確使用各種儀器設(shè)備。

3.3.3 爆破技術(shù)管理

在高鐵隧道施工中進(jìn)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(jìn)行有效管理。在爆破施工中，要按照爆破設(shè)計方案進(jìn)行施工，并進(jìn)行正確的爆破操作。同時，要嚴(yán)格按照相關(guān)要求選擇爆破器材，以確保爆破作業(yè)的安全性。另外，布置隧道周邊眼時，要根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇不同的裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方式。例如，對于松軟土或風(fēng)化巖層，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)；對于硬巖及富水隧道采用非電導(dǎo)爆管雷管起爆；對于節(jié)理、裂隙發(fā)育較強(qiáng)的地段，采用非電導(dǎo)爆管雷管或毫秒導(dǎo)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(guī)模

開挖是高鐵隧道施工的重要內(nèi)容，施工時需要合理控制開挖規(guī)模，要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計文件、技術(shù)規(guī)范及施工圖紙等進(jìn)行開挖，尤其對于淺埋段、不良地質(zhì)段等，要嚴(yán)格控制好開挖規(guī)模。在開挖過程中，還要根據(jù)不同的圍巖級別進(jìn)行相應(yīng)的施工調(diào)整。另外，在開挖過程中，要始終堅持“先護(hù)后挖”的原則，以便有效控制開挖規(guī)模，保證施工過程的安全性，提高高鐵隧道施工質(zhì)量。

3.4 防水及通風(fēng)

防水及通風(fēng)是高鐵隧道施工中的兩個重要環(huán)節(jié)。做好防水施工，可有效防止?jié)B水和漏水現(xiàn)象。防水設(shè)計要充分考慮地質(zhì)、水文、氣候等條件，采用多種防水措施相結(jié)合的方式。在防水施工過程中，要遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，嚴(yán)格按照設(shè)計要求和規(guī)范要求進(jìn)行，認(rèn)真檢查各種設(shè)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(jìn)行驗收和質(zhì)量檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果修補(bǔ)進(jìn)行。

高鐵隧道施工中還要加強(qiáng)對通風(fēng)系統(tǒng)的管理，確保通風(fēng)順暢。為減少隧道內(nèi)有害氣體的影響，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)相結(jié)合的方式，確保施工區(qū)域內(nèi)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(jié)構(gòu)，對隧道質(zhì)量起重要作用。在二次襯砌施工質(zhì)量監(jiān)控和管理過程中，要注意如下方面：

第一，在襯砌臺車作業(yè)過程中，需要確保鋼板的平整度，混凝土表面不出現(xiàn)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(yīng)符合設(shè)計要求。如果臺車存在變形或支撐剛度不足的問題，應(yīng)適當(dāng)增加支撐螺釘以提升其支撐強(qiáng)度。

第二，混凝土澆筑必須連續(xù)進(jìn)行，中斷時間不得超過90min，以免出現(xiàn)接縫。同時，混凝土振搗應(yīng)均勻、持續(xù)，這是確保混凝土密實性的關(guān)鍵。混凝土澆筑施工后還需要進(jìn)行正確的養(yǎng)護(hù)工作，以有效控制二次襯砌施工質(zhì)量，確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(qiáng)對材料和機(jī)械設(shè)備的監(jiān)管

在高鐵隧道施工質(zhì)量監(jiān)控與管理中，需要加強(qiáng)對材料和機(jī)械設(shè)備的監(jiān)管。通過定期檢查和評估，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，保證施工質(zhì)量和安全性。材料和機(jī)械設(shè)備的監(jiān)管主要包括以下內(nèi)容：

首先，檢查材料和機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題要及時向上級反映，并采取相應(yīng)的處理措施。

其次，檢查材料和機(jī)械設(shè)備的數(shù)量，如有缺漏要及時補(bǔ)充，否則可能影響施工的順利開展。

最后，檢查材料和機(jī)械設(shè)備的規(guī)格，包括確認(rèn)材料和設(shè)備是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是否存在污染問題，以及是否出現(xiàn)破損現(xiàn)象等。

4 結(jié)語

總之，高速鐵路的施工質(zhì)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(jiān)管措施，這對保障施工安全、控制施工質(zhì)量、管控施工進(jìn)度、提高資源利用效率、建立質(zhì)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。