隧道施工中幾個關鍵工序,如何做到質量控制?

於冠華


你好,作為一個八年鐵路橋隧現場施工經驗的修路人,我來回答一下這個問題,不合適的地方還請大家一起討論,在下拋磚引珏了!

首先,我覺得應該先回答一下,一般的山嶺隧道施工,哪些是關鍵工序,再來具體說說如何做到質量控制吧;下面我以自己施工過的一個隧道,黔張常高鐵的唐家寨隧道為例來做一個說明(我當時在這裡做技術負責人):

我個人覺得比較關鍵的工序是:洞口工程、開挖、初期支護、防排水、仰拱及襯砌,下面一項項說吧。

一、洞口工程

現在習大大說的綠水青山就是金山銀山,那麼,我們當然要“零開挖進洞”,什麼意思呢?就是除了洞口那裡外,其它植被都不要破壞,保持原生態邊坡(如上圖所示,直接在原邊坡上,挖個槽做骨架護坡)。說句內行話,隧道最難的也是進洞和出洞,中間按部就班幹就行了。那麼怎麼才能保證洞口的施工質量,進洞的時候不會出坡垮塌、邊坡滑滯呢?

洞口工程施工一般都按“早進晚出”原則。適當延長洞口和隧道的長度, 儘量避免對山體的大挖大刷,提倡零開挖洞口;讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護, 維護原有的生態地貌。洞門力求與自然環境、人文景觀相協調。在保持邊、仰坡穩定的前提下,及時施作洞口,並在進洞之前,結合洞口的實際情況,先作好洞口地表的防排水措施。

洞口加固的大管棚

直立邊坡的錨噴支護及截水天溝施工

二、開挖

為什麼要把開挖拿過來說呢?很多人可能會認為,開挖又不會形成像混凝土結構那樣的實體,他的質量好壞不會對主體結構產生影響啊?我就要否定這種態度,原因如下:所有施工單位都是為了掙錢,開挖超挖了,要用混凝土去回填,一個長大隧道由於超挖而回填的混凝土估計可以上千萬,有些單位就會偷工減料(採用片石之類的回填),那麼就直接影響主體質量了;如果欠挖(沒有挖足斷面),那結構混凝土的厚度就不足了,同樣是影響了質量。

如何控制開挖的質量呢?三個措施:

1、做好爆破設計

作為一名合格的技術負責人,不僅要懂技術,更要懂成本、管安全、管進度,做隧道的,自己做爆破設計更是信手拈來。下面是我自己做的一個上臺階的爆破設計布孔圖(小圓圈就是鑽孔的佈置圖):

2、定人定鑽(如上圖中的人名)

爆破效果的好壞,最關鍵的是周邊眼(就是隧道斷面最外圈那圈炮眼),這些鑽孔的工人必須定人、定機,頻繁的變動會影響精度。

3、控制單孔炸藥用量

單孔用藥量少了,會出現欠挖,多了會把周邊炸燬;一般來說,周邊眼半節藥,隔孔裝約,底板眼放2-3節(具體根據巖性要做試驗)

光面爆破效果較好的照片(清晰可見殘孔)

三、初期支護

如果真要詳細講的話,沒有一兩萬字說不清楚,我簡單的來說吧,規範上也都有,我就用通俗的話來說了。初期支護(初支)一般包括了:系統錨杆、鋼筋網片、鋼架(格柵或型鋼)、噴射混凝土等。

上面這個圖是我自己施工時照的一張,裡面包含了錨杆、超前小導管、鋼筋網片、鋼架、噴射混凝土(我用紅色字標明瞭),我大概的說一下控制要點吧:鋼材類的防護都要控制入巖深度(設計都有)、橫向連接要注意搭按長度(橫向連接鋼筋、鋼筋網片),超前小導管要注意控制外插角度(起挑梁的作用),噴射混凝土注意控制厚度等。

四、防排水

個人覺得這是隧道施工的重中之重,也是我要重點說的。

1、防水墊層,嚴格按梅花型佈置固定點(圖中紅色的點、射釘槍釘在熱熔墊圈上),這是確保防水板能穩固在牆上的法寶,佈置太稀疏,防水在澆築混凝土的時候可能會被破壞。

2、防水板掛設(採用超聲波焊機,將防水板與墊熔墊圈連接在一起,防水板不允許有任何破損、釘孔等),兩幅防水板之間採用雙軌爬焊機,焊縫寬大於2mm,搭接長度不小於15cm(當年一建考試還考了、、、、所以我過了)

3、排水管

排水管要順隧道縱坡埋設,現在的設計一般都是採用分區排水(每環襯砌單獨將排水管引出,縱向不連通,防止一個地方堵了,整個隧道都堵水)。

4、止水帶

在兩環襯砌之間(所有的施工縫)均設置了止水帶,有中埋式的和背貼式的(就是埋在中部和埋在背面),按設計位置、搭接長度設置就能保證質量。

五、仰拱及襯砌(含鋼筋混凝土和素混凝土的)

其實仰拱和襯砌都叫做二次襯砌,他是在做完初期支護後,對支護結構的一次加強的保險,在國外,有些隧道是沒有設計二襯的;但由於中國國情,初支是無法完全滿足受力要求的,所以中國的隧道一般都有襯砌,而且襯砌的質量至關重要(還有外觀)。

綁完鋼筋後,襯砌臺車就位

混凝土的質量控制我不多說,控制原材料、搗固,模板臺車拼縫緊密等,養護到位,做到這些也基本上就保證了質量。

隧道內一般採用地泵澆築混凝土(空間有限,吊車、天泵都不現實)


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