摘要：作者根據(jù)實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，總結(jié)了公路隧道在施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)和施工措施方法，對(duì)隧道施工過(guò)程中如何有效確保施工質(zhì)量，消除質(zhì)量通病具有指導(dǎo)和借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：公路隧道;施工質(zhì)量;圍巖級(jí)別;隧道開(kāi)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(guó)是一個(gè)地域遼闊，多山嶺重丘的國(guó)家。改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)的公路建設(shè)快速發(fā)展，公路隧道的建設(shè)也越來(lái)越多，截至2009年底，全國(guó)公路隧道已有6139處、394.20萬(wàn)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(zhǎng)量達(dá)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(shè)過(guò)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(shè)的關(guān)鍵，本文重點(diǎn)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(jí)判斷

　　對(duì)于隧道工程而言，隧道地質(zhì)條件在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)進(jìn)行了初步勘察和詳細(xì)勘察，但是由于地質(zhì)條件、勘探工藝和勘察手段的限制，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段的圍巖分級(jí)只能是預(yù)分級(jí)，其與實(shí)際地質(zhì)不一定相符，必須通過(guò)施工階段地質(zhì)工作進(jìn)行修正，這就是施工階段圍巖分級(jí)。

　　施工階段的圍巖分級(jí)是修正設(shè)計(jì)階段圍巖級(jí)別的基礎(chǔ)，是使隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法更加符合工程實(shí)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(guò)程中，結(jié)合開(kāi)挖工作面對(duì)圍巖級(jí)別進(jìn)行重新評(píng)判是極為重要和客觀真實(shí)的，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)圍巖級(jí)別的重新評(píng)判以指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計(jì)是現(xiàn)代隧道工程設(shè)計(jì)施工中的重要環(huán)節(jié)。目前，比較常用的圍巖施工分級(jí)有定性分級(jí)方法、定量分級(jí)方法，以及國(guó)內(nèi)最新研究成果根據(jù)圍巖指標(biāo)定性描述的量化分級(jí)方法。這些分級(jí)方法，都是先根據(jù)基本指標(biāo)進(jìn)行基本分級(jí)，再根據(jù)修正指標(biāo)進(jìn)行圍巖級(jí)別修正，最后得到圍巖級(jí)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(biāo)準(zhǔn)《公路隧道施工階段圍巖分級(jí)規(guī)程》(DB34/T1088-2009)，進(jìn)一步明確了隧道施工階段的分級(jí)方法和要求。

　　施工過(guò)程中應(yīng)動(dòng)態(tài)地及時(shí)準(zhǔn)確判定圍巖級(jí)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(jìn)行針對(duì)性動(dòng)態(tài)改進(jìn)設(shè)計(jì)支護(hù)類型，治理地質(zhì)災(zāi)害，確保工程質(zhì)量。

　　3重視隧道開(kāi)挖的力學(xué)問(wèn)題

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

　　施工中應(yīng)要求施工、監(jiān)理單位對(duì)照施工圖紙重點(diǎn)調(diào)研地形地貌，對(duì)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(hào)，或在地質(zhì)預(yù)報(bào)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(kāi)挖中造成應(yīng)力突變現(xiàn)象，施工時(shí)嚴(yán)格要求“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)”以防止隧道施工中可能發(fā)生的冒頂和坍塌事故;同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隧道斷面底腳處的排水處理和提高支護(hù)承載力。

　　4制定合適的施工措施

　　對(duì)新奧法的理解不當(dāng)，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(zāi)害，洞身開(kāi)挖爆破必須采用光面爆破或預(yù)裂爆破，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。級(jí)別較好的圍巖進(jìn)行光面爆破,采用全斷面開(kāi)挖法，也可采用導(dǎo)坑法、臺(tái)階法;級(jí)別較差的圍巖地層采用正臺(tái)階法，嚴(yán)禁半斷面超前施工，又不及時(shí)用臨時(shí)仰拱封閉的做法。盡快形成一次支護(hù)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(dǎo)坑法，聯(lián)體隧道采用中導(dǎo)洞法。軟弱破碎圍巖采用超前支護(hù)(大管棚、注漿小導(dǎo)管、超前錨桿等)，遵循新奧法“短進(jìn)尺、弱爆破、緊支護(hù)、勤量測(cè)”原則指導(dǎo)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(dǎo)爆管進(jìn)行非電起爆;隧道施工中應(yīng)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(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞，通過(guò)對(duì)典型工程的試驗(yàn)研究對(duì)比,水壓爆破時(shí)炸藥節(jié)約量20%左右、粉塵降低率達(dá)40%以上,其掘進(jìn)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(kāi)挖時(shí)為及時(shí)有效地控制圍巖變形,及時(shí)封閉巖隙,充分發(fā)揮圍巖的自承能力,應(yīng)采取錨噴初期支護(hù)，嚴(yán)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(shí)封閉。初期支護(hù)應(yīng)適時(shí)進(jìn)行，具體可通過(guò)收斂觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在圍巖開(kāi)挖來(lái)得及變形并形成自承狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。隧道洞身襯砌施工的總原則是應(yīng)拋棄半斷面開(kāi)挖、先拱后墻的襯砌方法，而應(yīng)采取臺(tái)階法施工，初期支護(hù)由拱頂向下施做，待結(jié)構(gòu)地層穩(wěn)定后再進(jìn)行二次襯砌，二次襯砌先墻后拱整體式砌筑。工程實(shí)踐證明，這樣將可明顯保證結(jié)構(gòu)安全度和防水優(yōu)勢(shì)。二次襯砌先墻后拱法施作時(shí)，應(yīng)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(jìn)，以利于混凝土接頂和觀察混凝土是否密實(shí)，防止產(chǎn)生襯背脫空。拱圈襯砌采用整體鋼模臺(tái)車，模筑混凝土脫模時(shí)間不少于15h，保證混凝土強(qiáng)度不小于5MPa以防止造成襯砌裂縫的形成。仰拱施作應(yīng)盡早進(jìn)行，以形成封閉結(jié)構(gòu)，改善受力。

　　施工過(guò)程應(yīng)始終把監(jiān)控量測(cè)作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓，及時(shí)分析量測(cè)數(shù)據(jù)，判定圍巖穩(wěn)定狀態(tài)、預(yù)計(jì)圍巖最終下沉值、收斂值，反饋與設(shè)計(jì)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，指導(dǎo)施工。

　　5加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理

　　工程質(zhì)量是施工單位干出來(lái)的，而不是成品后檢驗(yàn)出來(lái)的。因此施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，加強(qiáng)檢測(cè)工作是質(zhì)量管理之重點(diǎn)。隧道施工時(shí)應(yīng)組織逐級(jí)技術(shù)交底，直到作業(yè)班組及作業(yè)人員明確設(shè)計(jì)意圖和質(zhì)量要求。嚴(yán)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(guò)程的質(zhì)量、隱蔽工程的質(zhì)量，要求管理人員實(shí)行跟班作業(yè)來(lái)確保隱蔽工程質(zhì)量。嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量獎(jiǎng)懲等制度，重復(fù)發(fā)生和有意偷工減料的行為從嚴(yán)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(kāi)裂、界限受侵、通風(fēng)照明不良等諸多問(wèn)題，隧道施工過(guò)程中應(yīng)重視對(duì)質(zhì)量通病的防治。

　　(1)施工過(guò)程應(yīng)檢查放樣準(zhǔn)確程度，襯砌臺(tái)車支撐是否牢固，欠挖部位是否處理妥當(dāng)，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(kāi)裂是通病之中最為突出的，應(yīng)處理好以下幾方面的問(wèn)題：

　　①采用先墻后拱法襯砌，加強(qiáng)初期支護(hù)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(kāi)裂。

　　②為防止混凝土干燥收縮等引起的應(yīng)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(hù)和二次襯砌之間敷設(shè)復(fù)合防水卷材，采用無(wú)釘鋪設(shè)，防水層鋪設(shè)穩(wěn)固，接頭及層面無(wú)破損、無(wú)漏補(bǔ)。

　　④對(duì)施工中塌方或超挖部分要回填密實(shí)。避免因不實(shí)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(duì)空洞或圍巖裂隙，應(yīng)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(yīng)采用整體式移動(dòng)模板，施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)隧道襯砌的具體情況，妥善設(shè)計(jì)模板尺寸，將隧道側(cè)墻與底部仰拱圈襯砌的施工縫設(shè)在排水溝蓋板下，以克服施工縫處理不當(dāng)造成滲漏水，保持美觀。縱向施工縫可采用鋼筋插筋、設(shè)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(shí)應(yīng)鋪設(shè)一層同標(biāo)號(hào)微膨脹和自防水水泥砂漿，以保證接縫緊密。

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

　　7結(jié)語(yǔ)

　　公路隧道質(zhì)量管理重在整個(gè)施工過(guò)程的控制，在施工過(guò)程中做好施工圍巖的分級(jí)，確保隧道的支護(hù)方案符合圍巖的級(jí)別，了解隧道開(kāi)挖和支護(hù)中的力學(xué)原理，認(rèn)真仔細(xì)地確定合理施工方案，同時(shí)致力于進(jìn)行通病防治，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)和積累施工經(jīng)驗(yàn)，公路隧道的施工質(zhì)量將得以保障和提高。