2023年隧道工程的質(zhì)量控制

PAGEPAGE11隧道工程的質(zhì)量控制一、概述作為高等級(jí)公路的山嶺隧道來(lái)說(shuō)，它是大型的永久性的地下建筑物。國(guó)家對(duì)此地下工程的投資大，對(duì)其工程的永久性質(zhì)量要求很高。為此在隧道的修建過(guò)程中，從開(kāi)挖到修建完成的每道工序、每個(gè)環(huán)節(jié)的分部工程、分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量，國(guó)家從技術(shù)政策上做出了多種強(qiáng)制規(guī)定，并制訂了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這就是國(guó)家級(jí)的各種設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。從總體上說(shuō)：隧道工程的質(zhì)量主要包括有：1、隧道開(kāi)挖工程質(zhì)量；2、隧道支護(hù)工程質(zhì)量包括各種建筑材料的質(zhì)量；3、隧道排水工程質(zhì)量包括防排水材料的質(zhì)量；4、隧道路面工程質(zhì)量；5、隧道洞口工程質(zhì)量包括明洞工程質(zhì)量，就是這五大塊質(zhì)量和總體。二、隧道工程中各分項(xiàng)工程的控制按?公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定：每座隧道應(yīng)是具有獨(dú)立施工條件的單位工程。每個(gè)單位工程中又按照施工長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)部位、施工特點(diǎn)等劃分出了9項(xiàng)分部工程，每項(xiàng)分部工程下又按不同的施工方法、材料、工序等劃分出了假設(shè)干個(gè)分項(xiàng)工程?？傊捎谒淼缹俚叵码[蔽工程，其建設(shè)條件又不可預(yù)見(jiàn)，可變因素多的特點(diǎn)，影響總體工程質(zhì)量的因素環(huán)節(jié)較多，為此，應(yīng)嚴(yán)格按各種標(biāo)準(zhǔn)要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，層層把關(guān)，控制、驗(yàn)收，才能到達(dá)本高速路工程質(zhì)量全優(yōu)的質(zhì)量目標(biāo)。下面就將隧道工程中開(kāi)挖、支護(hù)的重要性講一下?！惨弧乘淼篱_(kāi)挖當(dāng)隧道圍巖類別及其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式確定后，如何選用相適應(yīng)的開(kāi)挖方法和支護(hù)條件是關(guān)鍵的第一步。設(shè)計(jì)文件根據(jù)通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算和以往工程中所采用的支護(hù)所得成功經(jīng)驗(yàn)，給定了不同圍巖的開(kāi)挖方法和支護(hù)參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)文件建議的開(kāi)挖方法，執(zhí)行具體施工的承包商應(yīng)認(rèn)真的研究與試驗(yàn)，應(yīng)選擇平安轉(zhuǎn)換工序，快速的掘進(jìn)方法：一般在Ⅱ類圍巖及以下的軟弱圍巖，一般采取多導(dǎo)坑的分部開(kāi)挖法，如側(cè)壁導(dǎo)坑法。開(kāi)挖工藝應(yīng)遵循短進(jìn)尺，早封閉，強(qiáng)支護(hù)的要求。對(duì)于Ⅱ-Ⅳ類圍巖及以下的軟弱圍巖，一般采用兩步臺(tái)階法即長(zhǎng)臺(tái)階法：上部斷面先行，待全部完成或大部完成上部斷面后再開(kāi)挖下部斷面。在開(kāi)挖工藝上應(yīng)遵循控制進(jìn)尺，光面爆破，支護(hù)緊跟的要求；對(duì)Ⅳ-Ⅵ類圍巖，一般采用全斷面開(kāi)挖法，其開(kāi)挖斷面應(yīng)一步到位，在開(kāi)挖工藝上，應(yīng)通過(guò)屢次試驗(yàn)選擇合理的進(jìn)尺爆破參數(shù)，采用光面爆破法。對(duì)局部因圍巖巖層不利或?qū)永?、?jié)理發(fā)育地段，及時(shí)采取錨網(wǎng)噴支護(hù)。對(duì)于Ⅲ類-Ⅵ類圍巖地段的光面爆破開(kāi)挖法，應(yīng)通過(guò)屢次試驗(yàn)，才能選擇出一套。從鉆孔的布置方向、數(shù)量、深度、裝藥量，引爆順序等多種因素控制的爆破參數(shù)。對(duì)于地下工程來(lái)說(shuō)不管因內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都證實(shí)這是在鉆爆法開(kāi)挖中對(duì)洞室圍巖擾動(dòng)最小，工程投資最省的方法。一般比擬成熟的施工部門也都愿意接受這種方法。從目前本高速路各隧道的掘進(jìn)中均采用了此種方法，但是其效果有差異，有的隧道圍巖條件能到達(dá)Ⅳ-Ⅴ類，圍巖的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也差不多，但開(kāi)挖的內(nèi)輪廓及超欠挖的情況大不一樣。有的內(nèi)挖邊旁鉆孔的方向控制不好〔邊旁鉆孔是最難打的炮眼〕，在每循環(huán)進(jìn)尺處留出了很明顯的錯(cuò)臺(tái)，有的內(nèi)挖鉆孔布置不當(dāng)，或裝藥量不當(dāng)，也造成了超欠挖的現(xiàn)象，超挖多了，其回填數(shù)量多，相應(yīng)資金投入多。怎樣控制超挖，這對(duì)承包商的切身利益有關(guān)。這是承包單位不愿意看到的事。欠挖多了，必須放炮處理，這樣隧道圍巖的穩(wěn)定性是極不利的。這就像一個(gè)人做手術(shù)一樣，在同一部位開(kāi)兩次刀和開(kāi)一次刀對(duì)人體的損傷大不一樣是一個(gè)道理，希望我們的開(kāi)挖中，力爭(zhēng)不出現(xiàn)費(fèi)時(shí)，費(fèi)工、對(duì)圍巖穩(wěn)定不利的欠挖現(xiàn)象。〔二〕隧道支護(hù)隧道支護(hù)分初期支護(hù)〔初襯〕和永久性模筑支護(hù)〔二襯〕。當(dāng)前采用的支護(hù)類型，根本采用新奧法理念。就是根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件來(lái)制定圍巖類別，對(duì)不同的圍巖類別采用指導(dǎo)性的支護(hù)類型。新奧法的主要原理：就是充分利用地質(zhì)的自穩(wěn)條件〔勁壓力拱〕納入隧道支護(hù)的一局部，再根據(jù)隧道開(kāi)挖后的實(shí)際圍巖類別以及開(kāi)挖后實(shí)際量測(cè)得到的內(nèi)凈空收斂的速度，變形量的大小的信息，調(diào)整已初擬的設(shè)計(jì)參數(shù)，至到隧道內(nèi)壁趨于穩(wěn)定。隧道各項(xiàng)支護(hù)條件，實(shí)際上是在設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)指導(dǎo)條件下的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。下面講一下，各類支護(hù)結(jié)構(gòu)物的主要作用：1、初期支護(hù)初期支護(hù)的主要結(jié)構(gòu)物為：鋼架支撐、噴砼、鋼筋網(wǎng)、徑缶錨桿。又以隧道所處的位置不一樣，圍巖條件不一樣，為保證隧道開(kāi)挖期間的施工平安，并盡量少擾動(dòng)原有的地層平衡條件。一般在洞口淺埋，扁壓地段均設(shè)計(jì)有超前注漿長(zhǎng)管棚支護(hù)〔長(zhǎng)度為20～40cm之內(nèi)〕，洞內(nèi)圍巖較差的地段一般也設(shè)計(jì)有長(zhǎng)度有限的超前注漿小導(dǎo)管〔管長(zhǎng)度在5cm之內(nèi)，本工程各段長(zhǎng)度均5.0m〕，或超前錨桿。這兩種支護(hù)實(shí)際上是為保證施工平安而采取對(duì)圍巖進(jìn)行預(yù)先加固的輔助工程措施。本工程工程中Ⅲ類駐以下圍巖地段均設(shè)計(jì)有以上的超前預(yù)加固地層的工程措施。〔1〕鋼支撐：鋼支撐的設(shè)置應(yīng)在開(kāi)挖后即時(shí)設(shè)置要緊跟開(kāi)挖。鋼架緊跟開(kāi)挖與延時(shí)設(shè)置的作用不大一樣。有時(shí)施工單位為減少開(kāi)挖與支護(hù)互相干擾，在圍巖較差的地段，這兩道工序和間距拉的很大，這對(duì)隧道結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)很不利的做法。希望正在掘進(jìn)正洞的單位應(yīng)予以重視。〔2〕噴砼：作為初期支護(hù)來(lái)說(shuō)，噴砼的工程措施是最重主要結(jié)構(gòu)。目前的地下工程不管圍巖條件如何，都應(yīng)有這種結(jié)構(gòu)。它的主要作用是：a、混凝土能對(duì)圍巖節(jié)理、裂隙起充填作用，將不連續(xù)的巖層層面膠結(jié)起來(lái)，并產(chǎn)生楔效應(yīng)而增加巖塊間的摩擦系數(shù)，防止巖塊沿軟弱面滑移，促使外表巖塊穩(wěn)定。b、噴射混凝土有一定粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度，能與巖層粘貼并與圍巖形成統(tǒng)一承載體系，改善噴層受力條件。c、噴射混凝土能及時(shí)、分層施噴，噴層雖薄但具有較高的早期強(qiáng)度，故噴層能控制圍巖變形，即使圍巖有較大變形，但不致產(chǎn)生坍塌，從而提高圍巖的自承作用。d、噴射混凝土能使坑道周邊圍巖盡早封閉，防止圍巖風(fēng)化。e、另在設(shè)鋼架地段，噴砼能及時(shí)的將地層壓力傳遞鋼架上，對(duì)穩(wěn)定鋼架，約束地層變形是至關(guān)重要的手段。在噴砼的施作上也應(yīng)及地緊跟開(kāi)挖，用初噴4～6cm厚的砼，封閉開(kāi)挖面。待鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)等工程措施到位后，再逐次的施噴砼，使其到達(dá)設(shè)計(jì)厚度，利用噴砼比擬落，在有功未到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，它有一定的柔性，利用這種少許的柔性與圍巖共用變形，使圍巖應(yīng)力度分布后又到達(dá)平衡。這樣穩(wěn)定的地層承載拱與噴砼等結(jié)構(gòu)物構(gòu)成初期支護(hù)的承載拱。噴砼的后期，固砼逐步硬化強(qiáng)度提高，其剛性也逐步的增加，至到砼完全到達(dá)強(qiáng)度時(shí)，成為完全剛性的結(jié)構(gòu)。以附合新奧法先柔后剛的特點(diǎn)?！?〕鋼架鋼架具有較大的支護(hù)強(qiáng)度和剛度，安裝后可立即承受開(kāi)挖所引起的松坳壓力。鋼架可作臨時(shí)支護(hù)單獨(dú)使用，也可與錨桿、噴混凝土一起作永久支護(hù)，配合超前支護(hù)其效果更好。A、使用條件〔a〕自穩(wěn)定時(shí)間很短的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類圍巖，在錨桿或噴射混凝土支護(hù)發(fā)揮作用前，可能發(fā)生圍巖失穩(wěn)或坍塌危險(xiǎn)時(shí)。〔b〕淺埋、偏壓隧道，當(dāng)早期圍巖壓力增長(zhǎng)快，需要提高初期支護(hù)的早期強(qiáng)度和剛度時(shí)?！瞔〕在難以施作錨桿、噴射混凝土的砂卵石、土夾石或斷層泥等地層，大面積淋水地段，以及為了抑制圍巖大的變形需增加支護(hù)抗力時(shí)?！瞕〕當(dāng)需要施作超前支護(hù)，設(shè)置鋼架作為超前錨桿〔或超前小鋼管等〕的支承構(gòu)件時(shí)。B、鋼架構(gòu)造和安裝要求〔a〕鋼架與錨噴支護(hù)聯(lián)合使用時(shí)，應(yīng)保證鋼架〔或格柵鋼架主筋〕與圍巖之間的混凝土厚度不小于40mm。〔b〕鋼架的縱向間距，一般在0.6～1.2m，且不宜大于1.2m，兩榀鋼架之間應(yīng)設(shè)置直徑為20～22mm的鋼拉桿，沿鋼架每1～2m設(shè)一根。〔c〕圍巖壓力一般通過(guò)楔子傳到鋼架上，故鋼架與圍巖間應(yīng)楔緊。從試驗(yàn)資料看，單線隧道加9個(gè)楔子時(shí)，鋼架強(qiáng)度可發(fā)揮100%，加5個(gè)楔子時(shí)，只能發(fā)揮強(qiáng)度的80%，故楔子間距宜為1.2m左右。〔d〕接頭是鋼架的弱點(diǎn)，因此應(yīng)減少接頭數(shù)量。據(jù)雙線隧道上半斷面鋼架試驗(yàn)，兩節(jié)鋼架〔在對(duì)稱和偏壓荷載作用下〕較四節(jié)鋼架承載力提高近一倍?？紤]施工要求，拱部和邊墻局部宜采用四～六節(jié)鋼架?！瞖〕鋼架接頭通常用連接板和螺栓連接，并要求易于安裝。〔f〕為防止鋼架承載而下沉，鋼架下端應(yīng)設(shè)在穩(wěn)固地層上，或設(shè)在為擴(kuò)大承壓面的鋼板、混凝土墊塊止，鋼架立柱埋入底板深度不應(yīng)小于15mm，當(dāng)有水溝時(shí)不應(yīng)高于水溝底面?！瞘〕開(kāi)挖下臺(tái)階時(shí)，為防止鋼架拱腳下沉、變形，根據(jù)需要在拱腳下可設(shè)縱向托梁，把幾排鋼架連為一整體。C、剛性鋼架和格柵鋼架、可縮性鋼架等類型以往我國(guó)多用工字鋼、舊鋼軌和鋼管制造，這種剛架的剛度和強(qiáng)度大，可作臨時(shí)支撐并單獨(dú)承受較大的圍巖壓力，也可設(shè)于混凝土內(nèi)作永久襯砌。在Ⅰ、Ⅱ類軟弱破碎圍巖中施工或處理坍方時(shí)使用較多，但這類鋼架與噴射混凝土粘結(jié)不好，與圍巖間的空隙難于用噴射混凝土緊密充填，導(dǎo)致鋼架附近噴射混凝土出現(xiàn)裂縫。工字鋼的垂直和水平方向不是等強(qiáng)度和等剛度的，容易橫向失穩(wěn)、扭曲破壞。鋼管鋼架斷面的各向強(qiáng)度和剛度相同，抗壓、抗扭曲強(qiáng)度高，鋼管內(nèi)充填砂漿或混凝土?xí)r，其強(qiáng)度更高。剛性鋼架常用10～20號(hào)工字鋼，11～24kg/m輕軌或38、43kg/m鋼軌，φ100～φ180mm鋼管。D、格柵鋼架1〕格柵鋼架的特點(diǎn)〔a〕格柵鋼架是由鋼筋焊接而成的格柵構(gòu)架，其斷面形狀和尺寸，能根據(jù)需要而設(shè)計(jì)，對(duì)大跨度坑道特別適用?！瞓〕鋼架安裝后可立即承受局部松動(dòng)荷載，當(dāng)錨桿噴射混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后，便能共同承受逐漸增長(zhǎng)的圍巖壓力，這就符合新奧法先柔后剛的支護(hù)原那么。〔c〕與噴射混凝土粘結(jié)較好，能形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，更好地發(fā)揮支護(hù)作用?！瞕〕鋼架與圍巖間的空隙，能被噴射混凝土填實(shí)，有利于結(jié)構(gòu)受力。2〕鋼筋網(wǎng)噴砼：鋼筋網(wǎng)可提高噴砼的抗剪和與圍巖的粘結(jié)強(qiáng)度，有利于抵抗巖石塌落掉塊和承受沖擊荷載，能提高噴砼的整體性，使其應(yīng)力分布均勻，從而減少砼的收縮和裂縫，在變形較大而自穩(wěn)性較差的軟弱圍巖中，應(yīng)設(shè)1～2層鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)一般采用φ4～φ10的Ⅰ號(hào)鋼筋，其網(wǎng)眼間距一般15～30cm，當(dāng)小于15cm時(shí)，回彈增加；當(dāng)大于30cm將大減弱鋼筋網(wǎng)在噴砼中的作用。鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚應(yīng)≥20cm。當(dāng)設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，當(dāng)?shù)谝粚拥膰婍鸥靖采w后再鋪設(shè)第二層。3〕鋼纖維噴砼：鋼纖維噴砼的力學(xué)性能優(yōu)于不摻鋼纖維的砼，從大量的國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)證明，摻鋼纖維后噴砼的抗彎強(qiáng)度提高30%～90%；拉強(qiáng)度提高30%～60%；壓強(qiáng)度提高5%～10%；沖擊能力提高8倍以上，其韌性提高10倍以上，但鋼纖維噴砼的本錢高、工藝復(fù)雜、噴射機(jī)械和管路磨損率大。查詢更多建筑企業(yè)中標(biāo)業(yè)績(jī)、誠(chéng)信信息、資質(zhì)條件，馬上一鍵查詢結(jié)果，下載建設(shè)通內(nèi)容總結(jié)

〔1〕隧道工程的質(zhì)量控制

一、概述

作為高等級(jí)公路的山嶺隧道來(lái)說(shuō)，它是大型的永久性的地下建筑物

〔2〕每個(gè)單位工程中又按照施工長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)部位、施工特點(diǎn)等劃分出了9項(xiàng)分部工程，每項(xiàng)分部工程下又按不同的施工方法、材料、工序等劃分出了假設(shè)干個(gè)分項(xiàng)工程

〔3〕〔二〕隧道支護(hù)

隧道支護(hù)分初期支護(hù)〔初襯〕和永久性模筑支護(hù)〔二襯〕

〔4〕隧道各項(xiàng)支護(hù)條件，實(shí)際上是在設(shè)計(jì)支護(hù)參