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隧道施工技术管理及质量控制研究

郭红军
  
安家(建筑与工程)
2021年36期
中国水利水电第十四工程局有限公司 云南 昆明 650200

摘要:隧道作为我国交通的重要组成部分,为节省土地资源,减少运输距离,加快物资交流,减少化石燃料使用,促进碳中和,带动经济发展起到了至关重要的作用。随着工程技术的发展,隧道施工也向着越长、越深、地质情况越复杂的方面发展,因而使得隧道施工的技术越来越复杂,为了确保隧道正常有效掘进,需要技术人员根据隧道的类型不断调整施工工艺,不断积累经验,形成科学技术。本文就隧道施工技术管理及质量控制方面进行简要的探究。

关键词:隧道施工;技术管理;质量控制

1 隧道施工过程当中遇到的主要问题分析

1.1施工条件落后,影响施工的效率

在隧道施工过程当中,通过提高施工技术来提升施工效率和质量。就我国当前的施工水平而言,依旧处于劳动密集型状态,对于机械化的使用率偏低,更多地依赖于传统的施工技术。隧道在工程建设过程当中,存在复杂程度较高、周期较长、工作地质不稳定等情况,将直接影响施工进度和成本。目前,我国通过不断更新施工设备,以及引进先进国家的设备,国产化施工机械得到很大提高,在相比较传统工艺而言,施工效益得到大幅度的提升。

1.2施工人员的综合水平较低,施工难度大

随着我国经济水平的不断提升,我国更加重视施工水平的提高,尤其是近年海底隧道、地铁隧道等施工建设,使用的部分工艺、设备达到了国际先进水平。但是,在施工过程中,依旧存在一些无法预料的问题,最为重要的是施工人员的整体素质,我国建筑方面的工人总体年龄结构偏大,知识学习能力不强,质量、安全意识较为薄弱,对于先进工艺工法和严格的质量、安全管理要求认识不足,因而在进行施工过程当中,对施工的效率和质量造成直接影响。

1.3项目工程地形复杂,隧道建设难度增加

随着我国道路建设技术的不断发展和需要,特长隧道和地质更加复杂的隧道越来越多,如高黎贡山隧道、目前在建的川藏铁路隧道等。隧道建设属于地下工程,隧道穿越过的区域地形复杂,突泥、突水、瓦斯、溶洞、高地温等等地质情况,加大了隧道施工的难度。目前隧道建设项目,多处于地形复杂、高差较大的山岭地区,交通不便,材料运输困难,天气多变,施工成本高,对于人力、物力都有着很大的挑战。

2 隧道工程主要施工技术

隧道施工工艺复杂,是一项需要集成很多人员、设备、方法的综合性工程。通过编制施工技术方案,在成熟的工艺工法之上,采用四新技术不断摸索,不断提高施工机械化、信息化水平,更好地保障施工的安全、质量和效率。在施工过程中,不断探索新的工艺工法,发现问题,解决问题,科学组织实施,提高施工技术水平和管理水平,节能增效,促进施工行业的发展。

2.1隧道工程施工方案的确定

施工方案是施工的依据,是施工的核心。在编制施工过程当中,要先对施工项目的地形条件进行深入的了解和勘查,从而做好相应的工程项目预算,综合考察周边的交通、现场条件、人文风俗等。尤其于施工驻地和材料存放的场地、以及施工便道要给予重视,考虑运输需求,确定合理的方案,利用现有的资源达到施工最大化的目的。

2.2通风技术的应用

选取功率较大的空压设备、射流风机。隧道掌子面因做钻孔、爆破,粉尘量大,需要及时将新鲜空气输送至掌子面,确保工人正常生产,同时稀释有害气体。随着隧道的不断掘进,到达掌子面的风力就会慢慢减弱,可以通过控制距离的方式增设射流风机,将空压设备布设到车行横洞或配电横洞中,形成多级送风,确保掌子面的空气清新。

2.3 防排水施工

对于特长隧道,往往需要施工斜井、支洞等加快开挖进度,部分隧道设计纵坡较大,对于多个施工段存在的反坡排水的情况,需要制定详细的排水措施。根据地质条件,采用等模降水入渗法、佐藤邦明经验式等模型计算涌水量。在洞内设置专用排水坑、排水中转站,计算排水泵功率、数量,满足施工要求。环向打孔盲管在富水区适当加密,纵向排水管安装前需要测量标记高程线,防水板下侧内卷,紧紧包裹住纵向盲管,确保积水不渗不漏,采用弯钩将纵向排水管按每2米一道固定,同时起到保护作用,横向排水管用土工布包裹严实,防止破损。浇筑二衬时,应控制初始速度,防止因速度过快,将纵向排水管挤坏。初支喷砼面应圆顺,将钢筋头等突刺物消除,防水板安装才能顺直,焊接要密实,中埋式止水带钢筋卡位应牢固,防止浇筑时错位。

2.4引进先进的设备

在施工过程当中,设备的影响是非常大,积极地引进一些先进的设备,能提升施工的质量和效率。例如,喷射混凝土机械手,在进行混凝土的喷射过程中能有效地降低混凝土的使用成本;在根据工程进度和工程的环境,可以使用多臂台车的方式提升钻孔的效率和质量,保证光面爆破的效果;采用雾炮机,可以有效降低隧道内的粉尘,还可以对二衬等结构进行养护等等。

3 隧道工程质量控制方法

3.1做好施工现场的监测工作

隧道工程作为地下工程,地质情况复杂,在施工前先按照图纸对围岩有个初步判断,采用地质雷达法或TSP等进行物理探测,同时施做水平探孔,验证探测结果,得到准确的地质情况,用于指导隧道施工。洞口边仰坡需要实时监控量测,直到沉降稳定。隧道初支完成后,要对初支面进行洞内监测,积累变形数据,统计分析,得到变形曲线,为控制预留变形量提供数据支持,减少开挖轮廓,减少开挖量,提高工程效益。

3.2三集中制度

三集中制度,即钢材集中加工、砼集中拌和、小型构件集中预制。隧道施工用的管棚、超前小导管、钢拱架、钢筋网片等都需要在加工厂集中加工。格栅拱架需要制作胎具,在模板上号料准确。采用液压剪板机、等离子切割机、钢板冲孔机、数控弯箍机等先进机械制作加工钢材,流程标准化,质量规格统一,提高施工效率。混凝土统一集中在拌和站浇筑,为的也是保证砼生产质量,及时根据含水率等及时调整施工配合比,优化砼结构性能,增加和易性,尤其是二衬的泵送砼,调配好的砼,密实性好,浇筑后外观平整,无色差。小型构件主要是中心排水沟盖板、边沟盖板等。因施工建材主要为钢筋混凝土,三集中制度为使得质量标准一致,标准化施工,大大提高了施工质量。

3.3注重隐蔽工程验收

隧道工程作为线性流水作业,以开挖为起点,以二衬浇筑完成为终点,中间的都是隐蔽工程,工序较多,部分不良地质地段,如溶洞、富水段的施工更加复杂,一旦后道工序覆盖就不能再去处理了,所以做好每道隐蔽工程,是质量控制的重点。如仰拱基底要开挖到位,清除淤泥、杂物,全幅浇筑,过程中要振捣充分,同时砼塌落度要小一点,防止砼大量流向中央。按照隧道施工规范严格落实施工,按照公路工程质量检验评定标准严格验收,对于关键检查项目,要着重管控,不应低于95%,一般项目不低于80%。所有施工环节都是环环相扣,认真落实到位,否则,后续出现问题,很难从根本上修复。

3.4光面爆破质量控制

对于围岩较好的V级以上段落,可以采用光面微差控制爆破。根据影响爆破效果的因素,主要有钻孔精度、爆破技术、施工管理等。需要在周边孔放样的时候,孔位精度要高,同时钻孔角度、深度要符合要求。根据隧道断面大小,按照经验公式,推算钻孔数量,合理选取最小抵抗线,计算线密度、不偶合系数等值,布置钻孔,进行爆破设计。装药时将炮口用炮泥或竹片填塞密实。施工过程中严格按照施工方案执行,对比爆破效果,调整爆破参数,以期达到最好爆破效果,减少超欠挖。编制考核办法,可按照执行到位爆破效果对施工班组给予奖励,提高工人的积极性,提高爆破成果。

4结语

综上所述,隧道工程是公路施工过程中的一个重要组成部分,隧道的工程质量对于公路的整体质量有着重要的影响,在隧道施工中最重要的是总体布局、确定施工方案,科学指导管控,注意施工细节,严格落实到位,减少质量隐患,增强衬砌结构性能,建设百年工程,推动工程质量的发展,实现节能减排,促进共同富裕。

参考文献

[1]赵国锋.隧道施工技术难点及解决措施[J].中国公路 ,2020(17):96-97.

[2]陈轩.浅谈铁路隧道工程施工中防水施工技术及质量控制措施[J].四川水泥,2020(8):271-272.

[3]王树虎.研究道路桥梁隧道施工难点及技术措施[J].建筑技术开发,2020(1):141-142.

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