隧道施工质量控制关键技术

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隧道施工质量控制关键技术

摘要:从衬砌结构破损和渗漏水两方面,对隧道施工质量控制问题进行了分析,并从隧道施工质量控制的预防、处理、技术三方面,探讨了隧道施工质量控制的关键技术,希望为类似工程提供参考。

关键词:隧道施工;质量控制;关键技术

0引言

我国地貌和地形复杂,道路修建工程中,隧道占有极高的比例,特别是一些复杂地区的交通工程建设中,隧道的施工无可避免。但随着近年来不断出现的各种坍塌事故,隧道施工的安全严重影响着人们的出行和生命,必须要针对这一系列问题做出反应以及改变,加强对造成隧道影响的因素分析,优化质量管理问题,从而为出行提供有力的保障。

1隧道施工质量控制问题分析

1.1隧道衬砌结构破损分析

隧道内出现结构破损,导致一些部位出现渗水、漏水等现象,除了有施工因素、设计因素,也与地质因素有脱不开的关联。抛开外在原因,比如山体滑坡、移位,就施工因素而言,最为常见的就是强度不足、拆模过早、厚度不够、模板变形和浇筑时机不恰当。如果相关部门和施工单位没有提前就隧道结构问题分析和预防,出现结构破损在意料之中。

1.2混凝土施工的通道渗漏水

1)隧道有“三缝”,如果在进行隧道混凝土施工的过程中,没有按照规范要求,严格密封,当混凝土在浇筑完毕后,后期没有对其进行填补或者观察,也会导致从内部诱发的渗漏水情况。2)施工单位没有采用符合我国相关标准和要求的防水板进行合理安装,没有从源头预防混凝土的排水管渗漏问题,那么,在隧道混凝土施工完成后,也极易引发通道渗漏水。3)在进行隧道的施工过程中,如果混凝土的配置比例不合理,水分较多,水灰比过大,在使用的过程中就会形成细微的缝隙,导致材料拦截渗水、漏水的能力低、通道不密合。4)搅拌过程中,如果混凝土材料掺杂了其他物质,那么在进行隧道混凝土施工时,杂质会随着时间的推移形成缝隙,从而引发隧道渗水、漏水的现象,形成隧道质量通病。5)材料本身性质的优劣,也是隧道混凝土施工的关键。如果使用的泥浆材料不利于搅拌,不具备较好的黏性,同样会使通道产生缝隙,并且会随着施工的结束,逐年加宽、加大,不仅会渗漏水,更会严重危害人们的生命安全。

2隧道施工质量控制的关键技术分析

2.1隧道施工质量控制的预防分析

2.1.1物探分析法

物理探测的方法很多,有地震反射负视速度法、地质雷达法、陆地声呐法、瞬间电磁法等,不同的情况可以适用不同的方法,根据实际地质面貌,采取相应的手段,能获取直观简洁的结果,从而制定针对性的施工方案,确保规避一些可预测的问题。

2.1.2地质分析法

我国地质面貌复杂,不同的区域有不同的地形,甚至有些区域还存在多种地质状态,因此提前采取地质分析法,是重中之重。目前使用较广泛的地质分析法有超前水钻孔法,对于一些地质结构较为简单的区域,可以有效掌握实际信息,不过由于钻孔耗时较长,容易拖延工期。追求高速、高效率、高运作的施工团队,可以选择超前导航法,其中它们又分为平导和正导,使用成本较高,不过对于一些复杂地质区域,有使用的必要,以确保施工过程中能规避可避免的问题。

2.2隧道施工质量控制的处理分析

2.2.1衬砌裂缝处理

隧道的施工过程中如果出现衬砌内裂缝、表面有脱落现象、洞口的露筋有腐蚀的情况,相关工作人员可以采用使用环氧树脂浆液对出现问题的部位进行修复。施工工作人员也可以沿着缝隙进行防火涂层,并且要及时凿去、反复打磨,从而有效密封裂缝,不使其反复出现。如果衬砌的拱顶或者拱腰出现了缝隙,是属于不正常的情况,因为这些部位不是隧道结构的应力集中点,是不应该优先出现状态,极大可能是地质本身所造成的。施工人员应该分析异常问题出现的实际原因,再采取相应的措施。比如在处理衬砌背后的空洞时,就可以在拱顶预留出注浆孔,方便施工人员进行操作,而局部厚度不平衡,可以采取更换钢筋混凝土加固。

2.2.2冻融处理

由于我国地质面貌复杂,近年来隧道施工出现病害的问题愈演愈烈,虽然环境是造成不确定因素形成的首要,但能规避的问题,也应当采取科学、及时、合理的方式。比如隧道出现的冻融问题,施工人员可以采取给隧道供暖的方式,保持隧道内有正常的温度,有效地解决冻融的产生。并且在隧道施工的过程中,对于一些特殊地区、地段,可以采用具有弹性防水的材料,使隧道处于低温时,也能保有一定的幅度,不产生较大的变动。

2.2.3滑坡处理

山体滑坡受地质受天气的影响,是无法彻底规避的隧道病害之一,且一些多震、多雨等地区,更是首当其冲。因此,相关的施工单位最大程度能做的就是预防可能发生的问题,估算隧道能承受的范围,以此再确定施工方案。施工单位除了要提前去现场勘查实质性的地质面貌情况,也应该根据以往出现的现象,对于一些高危地段,实施相应的防范手段。比如锚杆安设在高危病害地段,稳固隧道结构,加强隧道周围岩体的承载能力,也可以用衬砌混凝土将隧道周围的岩体与隧道相连,扩大承载力。

2.2.4渗漏水处理

隧道渗漏水产生的因素很多,如隧道穿过含水层的地质;隧道衬砌防水排水设施不全。因此相关工作人员除了合理选择防水材料,严格施工工艺,也应当注重引排。相对较为实用的就是凿槽引排,并且在实施的过程中,要注意凿槽除特殊情况,一般都为倒梯形,且深度在10cm左右,保证其能够深入到排水沟范围,以此才能确保渗漏水远离隧道。

2.3隧道施工质量控制的技术分析

2.3.1台阶法开挖技术

按台阶的长度不同,可以分为三类:第一种是长台阶法,台长超过50m左右时,可以采用。采用的过程中能使用大型机械,操作简便,工期短;第二种是短台阶法,台长超过5m,不超过50m时,可以采用,比如一些地质面貌复杂、环境因素不确定的隧道施工,就很适用;第三种是微台阶法,此法适用于台长不超过5m时,能针对初期支护条件不好的隧道施工,但遭遇周围有软弱围岩时,需要进行辅助开挖和一些有效措施才能顺利使用。台阶法适用于Ⅲ级~Ⅴ级围岩中小跨度隧道,Ⅳ级围岩的中跨度隧道和Ⅲ级围岩的大跨度在采取有效加固措施后,也可采用全断面法开挖。

2.3.2全断面开挖技术

全断面开挖技术是所有开挖技术中效率最高的施工方式,它能有效节约人工费用,大面积采取设备施工,减少因人工带来的误差,大幅度提升工作效率。不过此开挖技术也存在着不可忽视的问题,虽然能使用大型设备,但随之而来的就是大量的电力消耗,大的、长的隧道不同于普通的道路施工,它对电力供应的要求很高,并且还要随时注意用电过程中可能出现的危险情况。同时大型设备的深入,也需要伴随相对平缓的路面,否则难以前行,更谈不上运作。因此,全断面法适用于Ⅰ级~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道,Ⅳ级围岩中跨度隧道和Ⅲ级围岩大跨度隧道在采用了有效预加固措施后,也可采用全断面开挖。

3结语

随着我国交通建设的不断拓展、研究、实施许多以前难以跨越的偏远山区都通过隧道施工建设完成了通路。虽然很多山区依旧面临施工环境恶劣、地质情况复杂、施工困难大的问题,但相信随着人员技术的培训、现场勘查的预防、实际操作的问题规避,新型技术的不断引进,我国交通系统的工程建设一定能更上一层楼。除此,隧道施工建设的过程中,也应该严格把控人员的安排,以免施工人员相互交叉作业,从而导致隧道出现质量问题。及时解决遭遇的不良地质问题,有效的根据实际情况进行施工技术调换,做好质量管控,引进新型施工设备,激发施工人员质量安全的意识,是相关人员理应具备的素质。

参考文献:

[1]张力.复杂地质条件下公路隧道施工关键技术及质控要点阐述[J].房地产导刊,2017(20):32-33.

[2]邱天龙.高铁隧道施工质量监控与管理措施关键技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(34):59-61.

作者:冯斌进 单位:山西路桥第二工程有限公司