摘要：作者根據(jù)實際工作的經(jīng)驗和體會，總結(jié)了公路隧道在施工中的質(zhì)量控制要點和施工措施方法，對隧道施工過程中如何有效確保施工質(zhì)量，消除質(zhì)量通病具有指導和借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：公路隧道;施工質(zhì)量;圍巖級別;隧道開挖;通病

　　Abstract: the author according to practical work of the experience and experiences, the author summarizes the highway tunnel construction in the key points of quality control measures and construction method of the process of how to effectively tunnel construction to ensure the construction quality, eliminate the common faults with guidance and reference.

　　Keywords: highway tunnel; Construction quality; The level of surrounding rock; Tunnel excavation; Common fault

　　概述

　　我國是一個地域遼闊，多山嶺重丘的國家。改革開發(fā)以來，我國的公路建設快速發(fā)展，公路隧道的建設也越來越多，截至2009年底，全國公路隧道已有6139處、394.20萬米，公路隧道正持續(xù)不斷的向山區(qū)、向水下延伸，公路隧道的增長量達每年100余公里。從隧道的形式上看，公路隧道已從以前的兩車道隧道，發(fā)展到今天的三車道隧道、四車道隧道、連拱隧道、小凈距隧道、分岔隧道，公路隧道在建設過程中已取得豐碩的成果。隧道施工，隱蔽工程的工序較多，施工質(zhì)量的控制是工程建設的關(guān)鍵，本文重點討論提高隧道施工質(zhì)量的技術(shù)措施和方法。

　　2做好圍巖的施工分級判斷

　　對于隧道工程而言，隧道地質(zhì)條件在設計階段已經(jīng)進行了初步勘察和詳細勘察，但是由于地質(zhì)條件、勘探工藝和勘察手段的限制，設計階段勘察所獲取的地質(zhì)信息一般是有限的、不完整的，因此，設計階段的圍巖分級只能是預分級，其與實際地質(zhì)不一定相符，必須通過施工階段地質(zhì)工作進行修正，這就是施工階段圍巖分級。

　　施工階段的圍巖分級是修正設計階段圍巖級別的基礎(chǔ)，是使隧道結(jié)構(gòu)設計和施工方法更加符合工程實際的基礎(chǔ)，也是提高隧道工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在隧道施工過程中，結(jié)合開挖工作面對圍巖級別進行重新評判是極為重要和客觀真實的，通過現(xiàn)場對圍巖級別的重新評判以指導施工、反饋設計是現(xiàn)代隧道工程設計施工中的重要環(huán)節(jié)。目前，比較常用的圍巖施工分級有定性分級方法、定量分級方法，以及國內(nèi)最新研究成果根據(jù)圍巖指標定性描述的量化分級方法。這些分級方法，都是先根據(jù)基本指標進行基本分級，再根據(jù)修正指標進行圍巖級別修正，最后得到圍巖級別。近日，安徽省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)了安徽省地方標準《公路隧道施工階段圍巖分級規(guī)程》(DB34/T1088-2009)，進一步明確了隧道施工階段的分級方法和要求。

　　施工過程中應動態(tài)地及時準確判定圍巖級別，根據(jù)不同地質(zhì)條件如斷層破碎帶、淺埋隧道、涌水、裂隙發(fā)育、巖爆、溶洞、偏壓地段等進行針對性動態(tài)改進設計支護類型，治理地質(zhì)災害，確保工程質(zhì)量。

　　3重視隧道開挖的力學問題

　　隧道開挖的過程也是隧道周邊圍巖壓應力的釋放過程。對圓形斷面隧道來說，在彈性介質(zhì)、靜水壓力場中，開挖后坑道周邊的最大主應力是初始應力的2倍。如圍巖的單軸抗壓強度比重分布的應力小，隧道周邊圍巖將塑性化，為此，隧道開挖后需要強大的支護結(jié)構(gòu)來控制變形。大量的工程實踐證明，隧道開挖后的應力在側(cè)壁處比較大，且開挖寬度越大，軸力也越大，隧道斷面底腳處的應力集中過大，要求的地基承載力較大。隧道開挖中應特別注意隧道軸線上方的地貌突變而產(chǎn)生施工應力集中釋放的圍巖松弛現(xiàn)象。

　　施工中應要求施工、監(jiān)理單位對照施工圖紙重點調(diào)研地形地貌，對沿隧道軸線的地貌中有凹谷，且低凹地面至隧道頂部距離小于3倍洞寬的里程樁號，或在地質(zhì)預報中發(fā)現(xiàn)的破碎帶、不同類別圍巖的界面處，為防止洞身開挖中造成應力突變現(xiàn)象，施工時嚴格要求“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測”以防止隧道施工中可能發(fā)生的冒頂和坍塌事故;同時應加強對隧道斷面底腳處的排水處理和提高支護承載力。

　　4制定合適的施工措施

　　對新奧法的理解不當，施工方法不合適，也易造成公路隧道各種病害。為穩(wěn)定圍巖，有效控制超欠挖，防止塌方等災害，洞身開挖爆破必須采用光面爆破或預裂爆破，減少對圍巖的擾動。級別較好的圍巖進行光面爆破,采用全斷面開挖法，也可采用導坑法、臺階法;級別較差的圍巖地層采用正臺階法，嚴禁半斷面超前施工，又不及時用臨時仰拱封閉的做法。盡快形成一次支護封閉，是防止變形、塌方的重要手段。特大斷面施工采用側(cè)壁導坑法，聯(lián)體隧道采用中導洞法。軟弱破碎圍巖采用超前支護(大管棚、注漿小導管、超前錨桿等)，遵循新奧法“短進尺、弱爆破、緊支護、勤量測”原則指導施工。隧道施工中為減少粉塵，保障施工人員的身體健康，鉆爆施工中宜采用“濕式鉆眼”;為提高爆破的安全性規(guī)定必須采用塑料導爆管進行非電起爆;隧道施工中應推行節(jié)能環(huán)保的“水壓爆破法”。水壓爆破提高了炸藥能量的利用率和圍巖破碎率，減少了爆破對圍巖的擾動破壞，通過對典型工程的試驗研究對比,水壓爆破時炸藥節(jié)約量20%左右、粉塵降低率達40%以上,其掘進速度的施工工效也較高。

　　圖1水壓爆破炮眼裝藥結(jié)構(gòu)

　　隧道開挖時為及時有效地控制圍巖變形,及時封閉巖隙,充分發(fā)揮圍巖的自承能力,應采取錨噴初期支護，嚴禁在超挖地段在工字鋼背后用填塞石塊，再噴射表面混凝土的做法，這是引起塌方的隱患。必須先初噴，再錨桿及掛網(wǎng)、工字鋼施工，噴射混凝土必須及時封閉。初期支護應適時進行，具體可通過收斂觀測數(shù)據(jù)進行預測，在圍巖開挖來得及變形并形成自承狀態(tài)時進行。隧道洞身襯砌施工的總原則是應拋棄半斷面開挖、先拱后墻的襯砌方法，而應采取臺階法施工，初期支護由拱頂向下施做，待結(jié)構(gòu)地層穩(wěn)定后再進行二次襯砌，二次襯砌先墻后拱整體式砌筑。工程實踐證明，這樣將可明顯保證結(jié)構(gòu)安全度和防水優(yōu)勢。二次襯砌先墻后拱法施作時，應將墻底清洗干凈，清除松石，防止混凝土不均勻沉降，洞身襯砌反坡方向推進，以利于混凝土接頂和觀察混凝土是否密實，防止產(chǎn)生襯背脫空。拱圈襯砌采用整體鋼模臺車，模筑混凝土脫模時間不少于15h，保證混凝土強度不小于5MPa以防止造成襯砌裂縫的形成。仰拱施作應盡早進行，以形成封閉結(jié)構(gòu)，改善受力。

　　施工過程應始終把監(jiān)控量測作為一項重要工作來抓，及時分析量測數(shù)據(jù)，判定圍巖穩(wěn)定狀態(tài)、預計圍巖最終下沉值、收斂值，反饋與設計調(diào)整支護參數(shù)，指導施工。

　　5加強施工現(xiàn)場管理

　　工程質(zhì)量是施工單位干出來的，而不是成品后檢驗出來的。因此施工過程中應加強現(xiàn)場質(zhì)量管理，加強檢測工作是質(zhì)量管理之重點。隧道施工時應組織逐級技術(shù)交底，直到作業(yè)班組及作業(yè)人員明確設計意圖和質(zhì)量要求。嚴把原材料質(zhì)量關(guān)。隧道施工多為隱蔽工程，因而隧道的質(zhì)量，關(guān)鍵在于過程的質(zhì)量、隱蔽工程的質(zhì)量，要求管理人員實行跟班作業(yè)來確保隱蔽工程質(zhì)量。嚴格執(zhí)行質(zhì)量獎懲等制度，重復發(fā)生和有意偷工減料的行為從嚴處罰。

　　6重視隧道施工中的質(zhì)量通病防治

　　公路隧道施工中的主要質(zhì)量通病有襯砌滲漏、襯砌開裂、界限受侵、通風照明不良等諸多問題，隧道施工過程中應重視對質(zhì)量通病的防治。

　　(1)施工過程應檢查放樣準確程度，襯砌臺車支撐是否牢固，欠挖部位是否處理妥當，超挖部位是否用混凝土填滿等，杜絕凈空尺寸不夠、襯砌厚度不夠、襯背后有空洞等隧道通病。

　　(2)隧道滲漏水和襯砌開裂是通病之中最為突出的，應處理好以下幾方面的問題：

　　①采用先墻后拱法襯砌，加強初期支護質(zhì)量，防止初支受力不夠造成二襯混凝土超載，側(cè)墻基底清除干凈，防止不均勻沉降等引發(fā)襯砌開裂。

　　②為防止混凝土干燥收縮等引起的應變裂縫，采用泵送防水混凝土襯砌，可采用摻人UEA等膨脹劑的混凝土或采用AEC膨脹水泥，產(chǎn)生適度膨脹，并使混凝土致密化，提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力，建立自防水結(jié)構(gòu)混凝土。

　　③洞內(nèi)在初期支護和二次襯砌之間敷設復合防水卷材，采用無釘鋪設，防水層鋪設穩(wěn)固，接頭及層面無破損、無漏補。

　　④對施工中塌方或超挖部分要回填密實。避免因不實而出現(xiàn)塌空，造成隧道結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和后期的隧道滲漏水隱患。對空洞或圍巖裂隙，應采用水泥注漿處理，確保隧道圍巖的完整性，改善結(jié)構(gòu)受力。

　　⑤二次襯砌拱圈混凝土澆注應采用整體式移動模板，施工組織設計時，應根據(jù)隧道襯砌的具體情況，妥善設計模板尺寸，將隧道側(cè)墻與底部仰拱圈襯砌的施工縫設在排水溝蓋板下，以克服施工縫處理不當造成滲漏水，保持美觀。縱向施工縫可采用鋼筋插筋、設置遇水膨脹型止水條處理，以改善結(jié)構(gòu)受力;施工縫清洗并經(jīng)鑿毛處理，同時應鋪設一層同標號微膨脹和自防水水泥砂漿，以保證接縫緊密。

　　⑥針對聯(lián)拱隧道的中隔墻滲漏水防治，應在中隔墻頂部三角區(qū)圍巖破碎區(qū)，洞身襯砌前進行壓注水泥漿，對圍巖固結(jié)注漿，加固圍巖，同時盡可能將滲水通道堵住。

　　7結(jié)語

　　公路隧道質(zhì)量管理重在整個施工過程的控制，在施工過程中做好施工圍巖的分級，確保隧道的支護方案符合圍巖的級別，了解隧道開挖和支護中的力學原理，認真仔細地確定合理施工方案，同時致力于進行通病防治，并在實踐中不斷總結(jié)和積累施工經(jīng)驗，公路隧道的施工質(zhì)量將得以保障和提高。