软岩隧道施工质量控制.doc

软岩隧道施工质量控制乌宏明摘 要：软岩隧道由于其具有独特的地质状况，为隧道施工质量的控制带来了一定的难度。本文以桃树坪隧道为例，通过从质量控制采取的作业技术和管理活动两方面入手，以解决软岩承载力不足主线，以施工质量控制的依据及其影响因素为基础对桃树坪隧道质量控制的基本措施和具体措施进行论述。关键词：软岩隧道 质量控制一、工程简介桃树坪隧道是兰渝铁路LYS-7标段内一特长隧道，全长3220m，为双线单洞隧道。我公司位于此隧道出口段（ 重庆方向），向进口段（兰州）方向采用三台阶+水平旋喷超前预加固方法进行施工。二软岩隧道工程质量控制2.1质量控制包括采取的作业技术和管理活动两方面。作业技术是指直接生产产品或服务质量的条件，但不是具备相关作业技术能力，都能生产合格的质量，在社会大生产的条件下，还必须通过科学的管理，来组织协调作业技术活动的过程，以充分发挥其质量形成能力，来实现预期质量目标。 2.2 隧道质量控制依据：（1） 合同文件及其技术规程如公路隧道施工技术规范或者铁路隧道工程施工质量验收标准，以及合同文件规定的编制的设计文件图纸和技术要求及规定等，反应了业主的建设意图。（2） 有关控制原料半成品构配件的质量标准。（3） 有关施工工艺规程及验收规范。（4） 凡属于采用新工艺新技术新材料新结构的工程，事前应进行试验，在此基础上制定的施工工艺规程，应进行必要的技术鉴定。2.3施工过程中施工质量的主要影响因素施工过程中工程质量的主要影响因素：人材料机械工艺和环境。严格控制这五大因素，是保证施工过程中工程质量的关键。三、桃树坪隧道软岩地质及其影响的质量问题（1）桃树坪隧道穿行于黄河高阶地下部，洞内开挖显示地层从上到下主要为粗细圆砾土、卵石土及第三系弱胶结粉细砂层，富水粉细砂层，围岩级别为级。上台阶为粗圆砾土和卵石层。此结构层特点：基本无自稳能力，因粒径较大，填充物少无胶结，开挖后便松散滑塌。中台阶为第三系弱胶结粉细砂层。此结构层特点：呈砂状结构，成岩作用差，原结构较密实，自稳能力差，无胶结，稍有扰动即成松散粉状结构。下台阶和隧底为富水粉细砂层和板结层。此结构层特点：土质呈流塑状，软化现象明显，极易发生溜塌，完全无自稳能力，此外由于仰拱底部有板结层的原因降水较困难。（2）隧道穿行于黄河高阶地下部，地势上隧道进口低，洞身出口高，相对高差达200m以上，最小埋深处仅6米。地表上沟谷发育，下切较深。该地区地下水为第四系孔隙水和基岩裂隙水。隧道洞身部分隧道洞身通过地段较为破碎。2012年8月份兰州处于雨季，洞外雨水较大时,洞内初期支护渗水和仰拱基底涌水都较严重，又由于我公司位于此隧道出口段（ 重庆方向），向进口段（兰州）方向施工，属于反坡施工给隧道降水带来一定难度。综上所述软岩隧道施工面临的主要问题是：（1）软岩自稳能力差，基本无承载能力。（2）隧道的降水问题。上述两方面相互交叉造成了软岩隧道施工中出现的初支开裂，掌子面塌方，初期支护侵线，二衬渗水严重，隧底不稳固等严重影响隧道质量问题。四桃树坪软岩隧道质量控制基本措施 4.1作业技术层面上4.1.1桃树坪软岩隧道施工面临的主要问题是：（1）软岩自稳能力差，基本无承载能力。（2）隧道的降水问题。针对上述问题公司引进新意法施工技术。新意法认为可以通过加固超前核心土来稳定隧道，这样就可以控制收敛变形和挤出变形。由于是新工艺，根据质量控制的依据要应进行试验，并在此基础上制定施工工艺规程，和必要的技术鉴定。试验期施工方案为：（1）加固软弱围岩：通过PST-60钻机进行水平旋喷桩施工和SM-14钻机进行锁脚旋喷和竖直旋喷桩施工。（2）降水采用水平真空降水洞内深井降水轻型井点降水，多级排水措施。通过几个循环的试验，解决了软岩的无承载力和降水的问题.此工艺基本成型被铁道部工管中心认可，可在桃树坪隧道出口通过此工艺施工。4.1.2五大控制质量因素如何影响桃树坪软岩隧道施工质量（1）人的因素。施工人员要听从技术人员交底进行施工。技术人员要了解施工工序和施工关键的点，对施工质量和材料进行检查，并进行技术交底。生产经理要有长远的施工计划，组织生产，调动工人施工的积极性。总经理对外要搞好交流，对内控制成本，控制施工进度等等。只有每个人都做好自己本职工作施工质量才能有所保证。（2）材料的因素。在桃树坪隧道要检验的材料都有:1.R28自进式锚杆 2.HPB2358和HRB33522的钢筋 3.热轧普通工字钢I25a 5.水泥。6.粗细骨料 7.外加剂 8喷浆料的拌合用水 9.中埋和背贴式止水带 10. 14mm厚的钢板 11. 427689的无缝钢管 12. 50和100PVC管 13. EVA防水板 14钢边式橡胶止水带.15. 土工布等。以上材料必须在监理监督下取样，到有相应资质的试验室进行相应的检测试验，只有合格的材料才能使用。这些材料的质量直接影响施工质量，如果材料质量不合格，工程质量也就不合格。（3）机械的影响。由于桃树坪隧道新意法所采用的机械都是先进设备，且隧道提高软岩的自稳能力全靠PST-60和SM-14钻机的施作的旋喷桩，所以对钻机和泵站的合理使用保养修理就显极为重要。钻机和泵站如果出现较大的问题会严重影响隧道的进度，质量，安全。现今机械在工地是一种强大有力的工作手段，不注意这些最终影响质量问题。（4）工艺对质量的影响。桃树坪隧道基本技术措施包括1. 三台阶+水平旋喷超前预加固施工技术实现了对掌子面进行安全开挖和提高了软弱围岩承载力。2.三大降水措施处理隧道内水的问题。3.锁脚旋喷能稳定施工好的初期支护，控制了隧道初期支护的下沉和收敛。4竖直排桩控制了开挖仰拱发生的溜塌。5.监控量测为预防隧道发生大的变形提供警示，及时采取抢救措施来降低质量与安全风险。上面这五个技术措施都对隧道施工质量产生了相当大影响，缺一不可。如果那一项没做好都会给隧道施工质量带来严重质量与安全隐患。（5）环境因素对质量的影响。1.桃树坪隧道所处位置基本无任何自然灾害，自然环境不会对施工产生多大影响。2.隧道内较潮湿阴暗灰尘较大，温度维持在15左右。为提高施工效率和保证工人的身体健康，进洞需佩戴安全帽，口罩，穿水靴上班，及时对洞内进行通风和安装照明灯。3.项目部需配置施工队长试验员质检员技术员安全员资料员测量员工程部长总工，生产经理，总经理等相关人员4.现场施工质量首先要有施工队长初步检查，质检员进行复查之后报验给监理进行最后的检查。质量合格后方可进入下一步的施工；质量不合格必须进行处理，再次检查合格后方可进行下步的施工。5.现场管理主要依托总经理的指示，生产经理负责调度和执行，各部门相互配合才能实现现场有序高效的质量管理。4.2管理活动层面上4.2.1管理活动层面上以施工质量控制的三大过程为基础，以PDCA循环工作方法为手段对工程质量进行控制。三个大过程分别为施工准备阶段的质量控制过程施工过程阶段的质量控制过程施工验收阶段的质量控制过程。PDCA循环工作它分为四个阶段（1）策划阶段，又称P（plan）阶段。主要是在调查研究的基础上制定计划，明确目标并制定实现目标的行动方案。（2）实施阶段，又称D（Do）阶段。包括计划行动方案的交底和按计划规定的方法与要求展开工程作业技术活动两个环节。（3）检查阶段，又称C（Check）阶段，就是检查生产是否按计划执行，其效果如何。（4）处置（处理）阶段，又称A（Action）阶段，就是采取纠正和预防措施，处理存在的问题和总结经验教训。它有四个显著特点：（1）完整性：周而复始，闭环管理。PDCA循环过程不是运行一次就完结的，而是螺旋式上升周而复始地进行。（2）连续性与渐进性：循环前进，阶梯式上升。PDCA不是停留在一个水平上的循环，不断解决问题的过程就是水平上升的过程。（3）系统性：大环套小环，一环扣一环，小环保大环，推动大循环。如下图：这说明工程质量不是一蹴而就的，需要在三大过程中持久的实施PDCA的质量控制方法，从细节做起，认真完成PDCA的闭合，以小带大把质量从一个水平推向一个更高的水平，工程质量才能有所保证。4.2.2桃树坪软岩隧道管理活动层面上的具体措施 按PDCA质量控制方法（1）策划阶段。首先明确桃树坪隧道软岩的施工的难点是1.软岩自稳能力差，基本无承载能力。2.隧道的降水问题。解决问题的方案是首先采用新意法用PST-60和SM-14钻机进行旋喷桩施工来加固掌软弱围岩，控制初期支护下沉。第二按照设计图纸施工，确保隧道内部结构质量。但在施工的过程中一定要以软岩自稳定能力差为根本并同新意法相结合，采取合理施工方案施工。第三采用多种降水措施来降水。第四加强围岩量测，为预防隧道发生大的变形提供警示，及时采取抢救措施来降低质量与安全风险。旋喷桩质量控制：1.施工前做好 桃树坪隧道施工组织顺序基本如下：1.对掌子面进行水平旋喷加固和在初支轮廓线外打水平真空降水孔。2.进行上台阶的初期支护施工。3.进行中台阶的初期支护施工。4.进行中台阶锁脚旋喷施工。5.开挖下台阶之前进行轻型井点降水。6.进行下台阶的初期支护施工。6.进行下台阶的锁脚旋喷施工。7.在隧道下台阶横断面方向上