隧道施工质量控制的关键技术研究

发表时间:2020/9/8   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:吴生宏
[导读] 改革开放以来,特别是近十年以来,我国的公路和高速公路的建设逐年加快
        摘要:改革开放以来,特别是近十年以来,我国的公路和高速公路的建设逐年加快,纵横贯通的快速路网逐步形成,而公路在一些地方需要穿过山峰,这就有了公路的隧道施工。隧道施工也一直是公路施工的难点,其面临着诸多因地质复杂而引起的病害,这些病害直接影响到了隧道施工的质量,本文通过对隧道施工质量控制体系的简单梳理,说明了这些病害的危害,并提出相应的应对方法。
        关键词:隧道施工,质量控制,关键技术
        我国修公路的速度可以说是世界上独一无二的,而公路建设中隧道的施工是最困难的一部分。由于隧道施工的特殊性,施工需要适应不同的地貌环境,这就要求工程施工要采取有效的控制方法,合理的安排施工计划,针对各种易发生的病害,对施工成本进行有效管理。
        1隧道施工质量控制的必要性
        隧道的结构复杂,环境也多变,并且通常会穿越多个构造层。这给隧道的施工带来了更大的难度,同时对隧道施工质量提出了更高的要求。结合理论分析和多年的实践,我国的隧道施工企业已经摸索出一条适合中国地质地貌的质量控制体系。
        质量控制体系包含事前计算、事中管控、事后总结三部分。所谓事前计算,是指在隧道施工之前,根据测设的相关数据,结合以往的施工经验和理论,进行相应的计算,对隧道进行结构分析,有条件的施工工程应当进行建模试验。所谓事中管控,包含材料的选择、施工计划的制定和落实、以及实际施工的质量管控。事后总结是指随着施工进行,不断根据实际的工程情况调整施工的质量管控重点。
        2现阶段隧道施工质量存在的主要问题
        2.1隧道施工质量问题
        在隧道施工中有许多常见的质量问题,其中最常见也是最严重的是,在没有对施工区域的地质环境进行科学的计算,就盲目施工,而在施工中遇到了暗河、溶洞等构造层。这就会使得施工的安全性下降,施工质量难以得到保障。而当隧道穿过含水层时,又极易发生渗水现象,这会使得隧道施工的整体质量下降,同时在工程实践中也有因为混凝土配置比例出错而导致的渗水问题。
        2.2隧道施工质量发生原因
        隧道施工是公路工程中的难点,其质量问题的原因是多方面的。
        第一:地质环境的因素,由于隧道施工经常要穿越多个构造层,复杂的地质环境会让隧道顶部更加的不稳定,而造成施工质量问题。
        第二:恶意竞价和非法分包引起的工程质量下降。由于大部分的隧道工程竞价还是以最低价为唯一标准,而实际上在隧道工程招标中存在着恶意招标的中间商,这些中间商本身并不实际承担隧道施工任务,而是抽成后分包转包给没有相应资质的其他企业,一方面由于资金不足,导致实际的施工企业可能偷工减料。另一方面由于这些实际施工企业可能没有相应的施工经验而造成质量问题。
        第三:技术难度引起的工程质量不稳定性。虽然经过多年的施工,我国已经逐渐形成了完整的隧道施工流程,但是还有很多方面没有突破技术难题。例如在隧道施工过程中,预报与监控技术的利用还不够细致,不能够根据施工计划作出有针对性和有效性的预报监测手段,无法快速识别地质变化特征。而使得诸如塌方、突水等问题突然发生,从而造成质量事故。
        3隧道施工质量控制关键技术应用
        隧道施工质量控制关键技术的应用是多个层面的,首先要以从前的隧道施工范例为基础,建立自身的管控体系其次还要创新思路,结合自身工程的特点,不断优化质量控制方法。


        3.1隧道施工质量控制体系的构建
        在工程实践中,常见的保障施工质量的检测手段主要有无损检测技术手段。即通过对已经完成的工程部分的实体,进行无伤的探测得到工程结构的数据,从而形成相应的质量检测体系。
        这样的检测方式,一方面固然可以提高隧道施工质量,还可以使得施工环节各类安全质量隐患的快速发现、有效排除。但另一方面这样基于已完成工程的阶段性质量控制方法,使得隧道的初期施工,如支护结构等没有数据支撑。形成了施工质量控制体系的漏洞。
        针对无损探测技术的相应问题,隧道施工的技术和施工人员应该基于阶段性质量检测,充分利用成熟的隧道施工质量控制理论和实践的相关经验,做好相应的预报检测工作,对施工质量形成闭环式的控制。
        3.2隧道施工质量控制关键技术的应用
        (1)冻融处理
        冻融一直就是隧道施工面对的主要质量难点之一,要处理好冻融问题,首先要求施工管理人员了解隧道施工可能存在的问题,针对这些问题制定应对的预案,其次,使用有效的技术手段,主要分为供暖和防水两个部分,采用隧道供暖的办法,使得隧道的温度提升,可以有效的降低冻融,提升施工质量。同时防水材料的合理选择也会使得其在不同温度的情况下,材料的整体性保持稳定。
        (2)防渗水处理
        除了冻融以外,渗水也是隧道施工经常面临的施工质量难题,渗水一方面会使得隧道施工的混凝土结构的强度大幅度降低,甚至可能出现坍塌,而另一方面水分的流失会导致隧道顶部的地质结构发生变化,而引起塌方。
        因此,防渗水工作是隧道施工中的重点工作,一方面通过沟槽排水的形式,将隧道内的水快速的排出,另一方面对隧道顶部流失水分的土体做支撑性和填充性补偿,以保持其整体稳定性。同时还要经常对隧道表明进行清洗,确保渗水裂缝的在可控范围内。在将这些裂缝排水完毕后,使用合适的防水剂,对裂缝进行修补,使得隧道整体的防水性提升。
        (3)衬砌破损处理
        衬砌会因为多种原因而发生破损现象,从而使得隧道的整体性下降,易于引发质量事故。对衬砌破损处理不仅要将破损的部分填充好,恢复原状,而且还要找到破损的原因,对其薄弱环节进行加强,减少二次破损的发生。
        结束语
        各种地质因素相互作用,使得隧道施工工程各种地质病害不断发生。渗水、冻融、衬砌破损等现象的发生,直接导致了隧道整体的安全性下降,对于隧道的通行能力产生了极大的影响。为了保障隧道通行能力和安全性,降低隧道维护管理成本,减少病害发生次数,隧道施工的各参建单位首先应该从意识上提高对隧道施工质量控制的重视程度,其次从技能上要掌握这些隧道施工质量问题及其原因,然和根据施工实际情况,结合相应的质量控制技术,将安全质量隐患消灭在萌芽状态,既可以使得隧道施工的进度更快、效益更好,又可以使得整个隧道施工的安全性大幅度提高,并且还有利于建成更高质量标准的隧道工程。
        参考文献:
        [1]关宝树.隧道工程施工要点集[M].人 民交通出版社,2014(3):8.
        [2]冉光明.隧道施工技术质量的过程控制管理[J].黑龙江交通科技,2017(3):15-17
        [3]杨海忠.浅谈公路隧道的施工质量管理和控制措施[J].中国水运,2015(6):33-36
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