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公路隧道施工質(zhì)量檢測與控制
1.前言
我國70%的國土為山嶺和丘陵地區，以往山區公路建設中較多采用的是大填大挖和盤(pán)山繞行的方案，近年來(lái)，隨著(zhù)公路交通事業(yè)的發(fā)展，隧道的應用越來(lái)越廣泛，建設規模越來(lái)越大。采用隧道方案能夠較大地提高路線(xiàn)線(xiàn)形標準，縮短行車(chē)里程，還可避開(kāi)山區公路滑坡、崩塌、碎落等常見(jiàn)病害，改善行車(chē)條件，并且可以避免大面積開(kāi)挖擾動(dòng)山體，減少對植被的破壞，避免產(chǎn)生大量棄方土石填充山谷河灘，能夠有效地保護生態(tài)環(huán)境。
今年來(lái)，國家對工程建設質(zhì)量的要求也越來(lái)越嚴格。與鐵路、水工隧道相比，公路隧道具有斷面大，附屬設施多，運營(yíng)環(huán)境要求高等特點(diǎn)，因此對公路隧道建設的技術(shù)水平要求也相對較高。公路隧道工程施工質(zhì)量管理水平的高低直接影響到工程的質(zhì)量、使用性能與造價(jià)。
2.隧道施工質(zhì)量檢驗評定
工程質(zhì)量檢驗評定是施工質(zhì)量控制的重要手段。隧道的質(zhì)量檢驗評定工作要結合隧道施工的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。近年來(lái)，公路隧道的設計、施工在理淪和技術(shù)上都有了較大的發(fā)展，目前廣泛采用新奧法進(jìn)行設計施工。其特點(diǎn)是在結構上以柔性的噴錨體系作為施工支護和初次襯砌，及時(shí)穩定圍巖的變形，充分利用圍巖的自承能力。隧道施工開(kāi)挖斷面大，多采用鉆爆及大中型機械掘進(jìn)。隧道二次襯砌采用剛性的模筑混凝土，并根據公路隧道安全運營(yíng)和結構防水抗凍的要求加強防排水系統的設計。防水多采用夾在兩次襯砌間的韌性好、不透水的聚氯乙烯等高分子防水卷材，接縫密封，形成防水層;排水系統是在隧道地下水發(fā)育部位沿隧道壁環(huán)向、縱向、橫向設置遺水的排水盲管，作用類(lèi)似于盲溝，埋于防水層以外，將滲水引排至縱向的排水管、邊溝或中央排水管集中排除。在嚴寒地區肪排水系統還有防凍要求。隧道內路面以防潮、抗凍、反光好的水泥混凝土路面為主。
隧道工程項目的施工質(zhì)量的梭驗和評定是建立在對項目進(jìn)行單位、分部、分項工程劃分基礎之上的，以各分項工程作為質(zhì)量檢驗控制的單元，逐級加權平均、匯總評定，為提交竣工質(zhì)量驗收評定提供依據。在施工準備階段，應按照建設任務(wù)、施工管理的特點(diǎn)將隧道建設項目進(jìn)行逐級劃分。隧道項目逐級劃分的合理與否直接影響到對隧道施工質(zhì)量的控制力度。合理的劃分可以明確隧道質(zhì)量控制的層次、控制的重點(diǎn)，使質(zhì)量控制工作有明確的目標和指導;而不合理的工程劃分將使質(zhì)量控制工作缺乏系統性，沒(méi)有工作重點(diǎn)。因此，工程項目的劃分要結合公路隧道設計理論和結構特點(diǎn)，切合施工工藝、技術(shù)要求進(jìn)行，并且注意要符合運營(yíng)、養護管理對施工質(zhì)量的要求。特長(cháng)隧道可按照標段的劃分分為若干單位工程;長(cháng)隧道每座可作為一個(gè)單位工程;同一標段的若干中、短隧道可合并為一個(gè)單位工程，然后加權平均進(jìn)行匯總。隧道的分部工程按照結構部位、施工的特點(diǎn)及任務(wù)劃分，一般包括隧道總體、洞身開(kāi)挖、支護、防排水系統、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝~--次襯砌的施工相對獨立，工序不搭接，因此宜分開(kāi)作為獨立的分部工程。由于隧道透水對安全運營(yíng)和隧道結構都具有較大的危害，隧道的防排水問(wèn)題受到越來(lái)越多的關(guān)注，故為保證工程質(zhì)量，宜單獨列為分部工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗控制。洞口以外的排水工程可列入洞口工程，也可以歸人整個(gè)隧道的防排水系統中。高等級公路的長(cháng)大隧道常設有通風(fēng)、照明、供配電、監控報警系統等附屬設施，應按照其安裝施工及功能等特點(diǎn)劃分為獨立的分部工程，參照相關(guān)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)規范制定質(zhì)量檢驗控制標準，進(jìn)行質(zhì)量控制。洞口工程包括洞口的開(kāi)挖、洞門(mén)翼墻的砌筑等分項工程，可按照路基土石方、擋土墻工程的標準進(jìn)行質(zhì)量控制。明洞現澆混凝土工程可按照橋梁工程中混凝土澆筑的標準進(jìn)行質(zhì)控。
根據公路隧道的結構特點(diǎn)和運營(yíng)、養護的要求，隧道的各分部工程中，洞身開(kāi)挖、支護、防排水、襯砌宜列為主要工程，對其質(zhì)量應嚴格控制，以確保隧道的運營(yíng)安全與結構性能和使用壽命。在質(zhì)量評定評分時(shí)，對這部分應賦予較高的權值。
3.隧道開(kāi)挖質(zhì)量控制
與水工、鐵路隧道相比，公路隧道的斷面較大，對圍巖的擾動(dòng)大，其輪廓對圍巖塊體的不利切割多;且為了滿(mǎn)足公路建筑界限的要求，公路隧道多采用扁平的斷面型式，使得拱頂圍巖處于不利的應力狀態(tài)。因此，公路隧道的開(kāi)挖施工不利因素多，難度大，應加強質(zhì)量控制。開(kāi)挖施工的質(zhì)量好壞直接影響著(zhù)隧道的穩定和工程造價(jià)：如果開(kāi)挖表面不平整將導致局部圍巖應力集中，并且影響防水層和襯砌施工，形成存水的空洞;如發(fā)生較多的超挖，則會(huì )增加出渣量和回填工程數量;如發(fā)生欠挖，則會(huì )影響隧道凈空或減小襯砌厚度造成隱患。
對于隧道開(kāi)挖質(zhì)量的控制，一般包括開(kāi)挖斷面規整程度和斷面尺寸及超欠挖控制兩個(gè)方面。隧道開(kāi)挖斷面的尺寸要符合設計的要求，在圍巖松軟且地壓力較大的情況下，圍巖變形較大，應根據計算及實(shí)測施工數據留足預留變形量及支撐沉落量，防止出現凈空不夠的現象。根據圍巖類(lèi)型選擇合適的斷面開(kāi)挖方法和施IT_藝，一般常用的施工方法為鉆爆法。對于硬巖宜采用光面爆破，軟巖采用預裂爆破。采用半斷面開(kāi)挖方法時(shí)，下半斷面開(kāi)挖厚度及用藥量要嚴格控制，減小擾動(dòng)，防止拱部圍巖失穩。對于開(kāi)挖輪廓面的規整度采用目測方法進(jìn)行檢驗：巖面上不應存在明顯的爆破裂縫，周邊炮眼痕跡分布均勻、保存率應滿(mǎn)足：硬巖≥80%;中硬巖≥70%;軟巖≥50%;兩茬炮的銜接臺階形誤差不大于15cm;爆破石渣的破碎程度與裝渣機械相適應。超欠挖的控制通過(guò)實(shí)測施行，《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》根據圍巖的情況和部位確定了不同的規定值及允許偏差。超欠挖的測定除用尺量外，還可通過(guò)比較實(shí)際出渣量與設計出渣量、實(shí)際襯砌混凝土量與設計襯砌量的方法測定。隧道激光斷面儀可快速精確地測定隧道開(kāi)挖的實(shí)際斷面，并與設計斷面放在同一極坐標下進(jìn)行比較，從而得出隧道超欠挖的詳細資料，及時(shí)指導施工。這一方法近年來(lái)已經(jīng)在公路隧道施工中開(kāi)始應用。此外，還可利用二次襯砌的模板為參照量測開(kāi)挖斷面，或用坐標法及三維近景攝影法進(jìn)行量測，但操作計算復雜，實(shí)用性差。需要指出的是，隧道的開(kāi)挖質(zhì)量檢測不是僅對某一斷面進(jìn)行檢測評價(jià)，而是在一個(gè)長(cháng)度段內連續測量若干等距的斷面，對所有實(shí)測數據綜合計算分析，最后得出該段的開(kāi)挖質(zhì)量檢測結果.
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