隧道施工质量控制的关键技术探析

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:张一鹏
[导读] 摘要:城市化建设背景下,我国隧道工程的建设规模不断扩大,其在完善公路交通网络结构的基础上,方便了人们的出行,带动了区域经济的发展。
        云南建投第十二建设有限公司  云南省昆明市  650000
        摘要:城市化建设背景下,我国隧道工程的建设规模不断扩大,其在完善公路交通网络结构的基础上,方便了人们的出行,带动了区域经济的发展。在隧道项目施工中,受施工环境、技术应用等因素的影响,现阶段的隧道施工、应用仍存在较多的问题,有必要进行施工技术的管理,不断提升项目建设质量。
        关键词:隧道;质量控制;关键技术
        引言
        目前,我国经济实现了全面的快速发展,交通的发展已经是经济发展的重中之重。隧道施工的发展面临诸多考验,比如,隧道施工的效率性、安全性和质量性等,隧道施工的质量安全对施工单位提出了很高的要求。
        1隧道施工特点
        隧道施工中存在很多无法预知的因素,地质条件复杂多变是其中最明显的特点之一。某隧道为双向四车道,设计时速为80km/h,隧道建筑限界净宽11.00m,隧道限界净高5.0m。隧址区属暖温带高原季风气候,但因地形复杂,伴有北亚热带、南温带、中温带多种气候并存。具有冬春干旱、夏秋湿润、降雨集中、日温差较大、季节不明显及干湿季分明的特征。年平均气温为13.3℃。隧址区属乌江水系,水系发育,河流众多,呈树枝状分布,流量受季节性集中降雨量的影响较大。该隧道施工存在以下困难:①施工前期,因不熟悉地质情况,对某些地质灾害无法预料,增加了施工难度;②无法完全预料隧道工程地质变化,在实际施工时容易发生坍塌等情况,存在较大的危险性;③隧道施工很大程度上受工程自身特征的影响,隧道施工时工序间环环相扣,隐蔽工程量大,在实际施工时,若不能及时发现并采取针对性的措施对隐蔽工程中遇到的问题进行处理,就可能影响整个隧道工程的施工质量。
        2隧道施工质量控制关键技术
        2.1重视施工区域环境监测
        隧道施工本身具有技术要求高、施工环境复杂的特点,给项目建设带来较大的风险。基于此,在项目施工阶段,应重视施工现场环境因素的有效监测和管理。在环境监测中,应重点进行施工期与地质条件、水文条件的监测,地质条件监测应注重山体走向、背向斜、断层、地质发育情况等要素的系统监测。水文条件监测中应关注自然将水量、地下水量,地下水形式等。尤其是在地下水监测中,应做好孔隙潜水和基岩裂隙承压的监测,为隧道防水施工创造有利条件。需注意的是,为确保隧道环境监测质量,应对项目施工人员进行技术培训,确保隧道施工人员具有较高的安全意识、风险意识,项目环境监测人员应具有较高的技术能力,能熟练操作各种类型的检测设备等。
        2.2优化施工工艺
        2.2.1钻爆施工技术
        钻爆施工是隧道掘施工的重要方式,其具有操作灵活的特点,可有效提升隧道掘进的效率。钻爆法施工的危险性较大,应注重钻爆方式的系统选择。在选择钻爆方式时,应关注地质条件、断面大小、支护方式等,需要考虑项目设备条件、工期要求和技术要求等内容,以确保钻爆法应用的规范性。通过钻爆法掘进施工时,需要进行炮眼深度、角度、间距等指标参数的控制管理;在装药前,需要将炮眼内的泥浆、石屑吹洗干净,完成装药的炮眼需要通过炮泥密封。最后,注重超挖、欠挖的控制,如隧道允许岩石个别突出部分欠挖,但欠挖部位隆起的规格不得超过5cm,在拱、墙脚以上1m范围内,不得出现断面欠挖问题。
        2.2.2明洞与洞口施工技术
        (1)在开挖洞口的前期阶段,一定要做好充分的准备工作,全面了解岩体结构、水文情况等,并结合地质勘察结果预测施工中可能存在的风险因素,继而制定相应的预防方案。
        (2)应当结合放线结果,明确截水沟的实际位置,然后在此基础上对明洞边仰坡、边坡位置等进行放线,采取人工方式完成开挖作业。


        (3)做好边坡支护工作。因受岩体结构等多种因素的影响,洞口开挖后很容易出现塌方等安全事故,因此相关单位必须在最短的时间内对岩体做好支护处理工作,以增强岩体的牢固性。
        2.2.3锚杆施工技术
        施工难度大、工序交叉是隧道工程项目建设的重要特征,锚杆施工的表现尤为明显。在隧道锚杆施工中,应注重以下内容:其一,做好锚杆施工的准备工作,要求锚杆的类型、规格、质量和性能进行检查,结合检查结果和周围围岩情况准备钻机机具。其二,隧道锚杆钻孔中,多采用开挖台搭设简易的台架然后施钻,该过程中,有助于孔径、孔深、孔间距的系统管理,通常钻孔需要比锚杆径大15mm,孔深的误差不得超过±50mm,钻孔间距需满足项目设计要求。对于已经完成的钻孔,应进行钻孔质量检查,要求钻孔尽量垂直于结构面或者初喷混凝土面,通过高压风进行清孔。其三,锚杆安装中,应按照先注浆、后方锚杆的要求进行施工,要求锚杆孔注满砂浆,将锚杆与钢筋网、钢筋拱形架进行焊接处理,可构建较为稳定的支撑结构,为后期施工创造便利。
        2.3泄水洞排水措施
        在涌水量较大的情况下,由于水头压力大,会直接破坏隧道结构的稳定性,延长施工进度。在这种条件下,考虑到地质条件因素,制定泄水洞排水方案,泄水洞纵面低于隧道主线标高3m左右,可以控制主洞水位,加快排水速度。在泄水洞横断面设计中,要保证泄水洞开挖的便利性,有效控制泄流涌水,降低断面面积,控制工程造价。此外,通过泄水洞勘查前方隧道的地质情况,采用排堵结合的方式,避免大量地下水的涌出,影响隧道施工区域地下水环境,对当地生态环境造成不可逆的破坏。
        2.4做好隧道保温措施
        由于本隧道工程处于高寒半干旱气候区,季节性温差较大,施工过程中必须做好隧道防冻保温措施,进而保证隧道施工质量。按照施做位置不同,大致可分为三类,即中间隔热层法、外隔热层法和双隔热层法。采用中间隔热层法由于隧道围岩后期变形挤压隔热层,使隔热材料孔隙率降低,无法达到隔热效果。在这种情况下,选择外隔热层法,可以保证衬砌围岩的保温隔热效果,所形成的隔热层不会破坏原有的结构受力状态,可以实时监控到隔热材料使用情况,一旦隔热保温功能失效,立即更换隔热材料。经过详细的技术分析和比较,推荐使用外隔热层法。根据本项目隧址区气候、气象特点,考虑在隧道进口700m、出口800m范围进行隧道保温防冻设计,阿尔金山隧道进口700m、出口800m范围在二次衬砌内表面铺装5cm厚的保温结构层,保温结构层采用聚酚醛热固性保温材料,表层敷设6mm厚纤维增强板。
        2.5注重隧道施工特殊情况处理
        隧道施工中可能遇到一些特殊情况,规范化处理突发问题,能提升项目建设效率,保证项目建设质量。其一,项目施工遇到不良地段时,应做好施工区域地质边形情况的有效监测,系统计算支护结构受力情况和衬砌结构受力情况,结合地形形态进行应急处理,确保项目施工的顺畅性。其二,隧道施工遇到塌方问题时,应强化排水施工,封闭侧部和塌穴顶部,避免塌方范围扩大,最后进行清渣和塌方部位支护处理。其三,注意断层、钻爆等特殊部位的施工,不断提升隧道施工技术应用水平。
        结语
        综上所述,隧道施工中的质量管理至关重要,完善隧道施工的质量管理有助于隧道施工的整体管理得到重视和提升,从而形成一套完善的隧道施工管理系统,让施工人员的操作更加规范,施工人员和管理人员也能做到有所依据。
        参考文献:
        [1]赵晓东.公路隧道的主要施工技术及质量控制要点分析[J].中国室内装饰装修天地,2019(17):309.
        [2]刘国善.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(19):115-117.
        [3]任文斌.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].工程建设与设计,2019(6):196-197.
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