隧道工程质量控制要点

隧道工程质量控制要点

要保证隧道的几何尺寸、位置和纵向坡度符合设计要求。洞身围岩应按照设计要求进行支护，支护方式应根据地质条件和洞身形态选取合适的方式。支护作业应与开挖作业同步进行，及时检查支护的稳定性和安全性。洞身内部应按照设计要求进行照明、通风、排水和通讯等设施的布置和安装。2、洞身衬砌。洞身衬砌应按照设计要求进行，施工前应制定详细的施工方案，确保施工质量。衬砌材料应符合设计要求，衬砌厚度应符合要求，砌体应坚实牢固，表面平整，勾缝平顺，无垂直通缝。衬砌施工过程中应注意保持洞身的干燥和清洁，防止水泥浆污染洞身围岩。3、洞身防水。洞身防水应按照设计要求进行，防水层应选用符合要求的材料，施工应严格按照规范进行。防水层应与衬砌紧密结合，无漏水现象。防水层施工完成后应进行严格的检查和试验，确保防水效果符合设计要求。4、洞身回填。洞身回填应按照设计要求进行，回填材料应符合要求。回填作业应与开挖作业同步进行，及时检查回填的稳定性和安全性。回填作业完成后应进行严格的检查和试验，确保回填效果符合设计要求。洞身开挖应合理确定步骤和循环进尺，保持各工序相互衔接，均衡施工。爆破开挖应遵循短进尺、弱爆破、强支护、勤观测的原则。为最大限度利用围岩自承能力，必须采用减少围岩扰动的方法进行开挖。不同级别的围岩应采用不同的开挖方法，如全断面法适用于Ⅲ级及Ⅲ级以上围岩，短台阶法适用于Ⅳ级围岩，超短台阶法适用于Ⅴ级围岩。采用台阶法施工时台阶不宜分层过多，上下台阶之间的距离尽可能利于机具正常作业，并减少翻渣工作量。为保证开挖安全，应根据岩石级别控制循环进尺。洞身开挖断面尺寸、轴线位置、标高及净空应符合图纸要求。严格控制断面开挖，应采取光面爆破减小超挖。挖面与衬砌面平行作业时，间距不宜小于30m。初期支护应紧随开挖面及时施作，控制围岩变形和减少围岩暴露时间，以确保安全。本项目中导洞和主洞施工均采用新奥法施工技术设计，以喷锚支护为依托承担围岩的荷载。因此喷锚支护是隧道工程质量的重要组成部分，必须按设计要求的支护结构类型施工。要严格的检测超前锚杆和系统锚杆的进深长度、间距，决不允许发生“长锚短打”的偷工减料现象。锚杆按设计要求应及时做抗拔力试验，抗拔力的指标必须满足规范和设计的要求。在喷锚支护时应高度重视量测及监控的作用，及时提供可靠的量测信息，以指导施工和修正设计支护。施工中应经常观察地形地貌的变化以及地质和地下水的变异情况，预防突然事故的发生。为最大限度减少对围岩扰动，应采取措施减少围岩扰动。岩石级别不同，开挖方法也应不同。在开挖过程中，应严格控制断面开挖，采取光面爆破减小超挖。同时，在初期支护中，应紧随开挖面及时施作，控制围岩变形和减少围岩暴露时间，以确保安全。喷锚支护是隧道工程质量的重要组成部分，必须按设计要求的支护结构类型施工，严格检测锚杆的进深长度和间距，避免偷工减料现象。在喷锚支护时，应重视量测及监控的作用，及时提供可靠的信息。1.构件应该垂直放置在隧道中心线方向的平面上，倾斜度不超过2度，支护间距根据设计而定，通常为0.8-1.2米。各排支护之间应该牢固地连接，形成整体。2.施工支护结构形式：根据围岩级别而定，Ⅰ、Ⅱ级围岩应该采用局部喷射混凝土或局部锚杆，为了防止岩爆和局部落石，可以使用局部加栓钢筋网。Ⅲ、Ⅳ级围岩应该采用锚杆，锚杆挂网、喷射混凝土或锚喷联合支护。Ⅴ、Ⅵ级围岩应该采用喷锚挂网和加设刚架联合支护形式，并结合辅助施工方法进行支护。对于地址条件差、围岩不稳定的地方，可以使用构件支护。3.锚杆施工：应该在初喷混凝土后及时进行，材料类型、规格、质量应与设计相符。锚杆应该尽量与岩层主要结构面垂直，锚杆孔位偏差允许为±15mm，孔深允许偏差为±50mm，锚杆入孔长度应不少于设计的95%，杆体露出的长度不应大于喷层厚度，锚杆砂浆必须饱满，锚杆抗拔力应满足设计要求，按锚杆数1%进行拉拔试验，且不少于3根。4.喷射混凝土的控制：喷射混凝土的砂浆材料应满足设计要求，水泥应优先采用普通硅酸盐水泥，也可以使用矿渣硅酸盐水泥。软弱围岩中应该使用早强水泥，水泥等级不得低于32.5级，速凝剂要求初凝不超过5分钟，终凝不超过10分钟。砂应该采用洁净中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率一般为5-7%，使用前应过筛。石料应该使用坚硬的碎石，粒径不应大于15mm，钢纤维喷射混凝土石料粒径不应大于10mm且级配良好。水的pH值不应小于4，喷射混凝土的配合比应通过试验确定。喷射混凝土作业要求：爆破后首先要清理岩面粉尘和松动岩石，用水或高压风管冲洗干净，喷射混凝土应该自下而上，分层喷射，每段长度不应超过6m，喷射一次厚度根据设计和部位而定，初喷厚度不得小于4-6cm，回弹率应控制在拱部不超过40%，边墙不超过30%，挂网后回弹可放宽5%，应尽量采用新技术减少回弹率，回弹物不得重新做喷射混凝土材料，喷射混凝土终凝2小时后应该喷射水养护，养护时间不得少于7天。严格控制喷射混凝土时的环境温度，冬季施工气温不得低于5度。混合料存放时间：普通硅酸盐水泥不得超过2小时，掺速凝剂不得超过30分钟，在围岩不平处应该先用喷射混凝土填平，在喷射完钢纤维混凝土表面，应该再喷敷10mm的水泥砂浆，喷射混凝土的砂浆强度不得低于喷射钢纤砼的等级强度。不允许已喷射混凝土表面有滴水、淌水、开裂和大面积塞鼓等现象。不允许锚杆端钢筋外露，喷射混凝土的强度、厚度要符合设计的要求。1、钢架和钢筋网的施工钢架应该垂直于隧道中线，左右偏差不超过5cm，并且紧贴岩面留有2-3cm的间隙作为砼的保护层。钢架需要置于牢固的基础上，并且钢材质量和接头位置必须符合要求。钢架不得漏焊或开焊。钢筋网片的绑扎和焊接质量也应符合施工要求。砼的保护层厚度不得小于20mm。绑扎缺扣和松扣的数量不应超过绑扎总数的10％。钢筋网片的漏焊和开焊不得超过焊数的2％，且不应集中。2、超前钢管和超前锚杆的施工钢管或锚杆的材料规格、型号和质量应符合图纸要求。超前钢管和超前锚杆应与钢架支撑配合使用。它们应该从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接，外插角宜为5°左右，沿开挖轮廓周边均匀布置。长度宜3-5m，入孔深度不得短于设计的95％，搭接长度不小于1.0m。3、洞身衬砌的施工根据新奥法的施工理念，初期支护的变形基本稳定后，施做二次衬砌使两者紧密的结合，形成封闭结构抗围岩压力。二次衬砌必须达到“内实外美”的质量标准。内实要求初期支护和衬砌砼具有足够的强度及耐久性、抗渗性和可靠性。因此应严格控制砼的配合比，即合理的砼配合比设计、水灰比、单位用水量及粗骨料的尺寸，在施工过程中应合理确定砼的和易性、坍落度、流动性等各项指标，同时应根据施工条件、环境条件加大对混凝土运输、灌注、捣固、养生等施工质量的管理。外美是衬砌砼外观质量的体现，不允许出现蜂窝、麻面、强度不足、施工缝漏水、衬砌表面不平整等质量问题。衬砌砼表面不允许刷浆修饰，确保砼本身的自然光泽。在隧道衬砌施工中，其中线、标高、断面尺寸、净空及衬砌材料的标准规格必须符合图纸要求。为保证衬砌不侵入隧道建筑界限，在放样时可将设计的轮廓扩大一般为50mm。4、衬砌施工中的注意事项在整体式衬砌施工时，应在对衬砌有不良影响的硬、软岩分界处设置沉降缝。Ⅴ～Ⅵ级围岩洞口约50m范围内必要时可每隔10m左右设置沉降缝，在严寒地区在洞口和易受冻害地段设伸缩缝。二次衬砌模注砼不得使用早强剂，且必须采用大块模板。衬砌钢筋规格质量符合要求、数量、位置、间距准确、绑扎或焊接牢固、保护层符合设计要求。拱、墙模板采用定型模板，牢固、接缝密实、表面光滑，拱架模板标高应预留沉降量。拆除时应符合下列要求：不受外荷的拱墙砼达到5MPa以上；受有较大围岩压力的拱墙，在封顶和封口的砼达到设计强度的100％；受有较小围岩压力的拱墙，在封顶和封口的砼应达到设计强度的70％。在进行砼浇筑前，需要清除掉浇筑处地基表面的积水、泥浆、岩屑、油污等有害附着物和松散物或风化的岩块。砼浇筑采用带自动计量的砼拌合站拌合，并通过砼输送泵进行输送。为防止离析，砼应尽可能直接入仓。对于地下水侵蚀性的地段，应采用不同类型的抗侵蚀性砼。拱圈浇筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行，并在浇筑及时进行封顶。浇筑仰拱应由仰拱中心向两侧对称进行。二次衬砌砼应连续浇筑，不得间歇时间超过规范要求。一次浇筑段长度不应超过30m。砼超过拱顶时，泵管出口应埋设在砼面以下。砼应振捣密实，表面平整，无孔洞、无蜂窝、麻面和渗水现象。在任一延米的隧道面积中，蜂窝麻面面积不得超过0.5％，深度不得超过10mm。衬砌砼浇筑后需要进行养护，连续养护7～14天。在先拱后墙法施工时，边拱、墙背后超挖部分必须回填密实。拱脚以上1m范围内的超挖应用与拱圈相同材料一次灌注，边墙基底以上1m范围内采用与衬砌相同的材料灌筑。如果超挖大于规定，可以用片石砼或浆砌片石回填密实。隧道防排水由洞外和洞内两部分组成，临时防排水应与永久性防排水设施相结合。在施工中应以防为主，防排结合的治理原则。在开挖前，需要进行详细的涌水调查，掌握地下水的动态和水量的大小，并采用相应的处理措施。初期支护中要做好开挖岩面与喷射砼之间环向塑料盲沟的排水。如果岩面水较大，可以在出水点处增设1～2道盲沟。盲沟与纵向排水管及纵向排水管与主排水管道（即中心排水管）之间需要相应的三通相接。为保证排水系统通畅，纵向排水管壁需要打孔，孔眼朝上。竣工后，洞内路面排水坡度与边沟应符合设计要求，盖板排水沟底不得高于路面表面。施工期间需要做好临时排水沟，不得使洞内积水。在进行二次衬砌前，防水板的施工是确保隧道防水功能的重要措施。许多隧道建成后出现漏水问题，与防水板的质量和施工质量密切相关。因此，必须严格控制喷射混凝土表面的平整度。在挂板之前，应该填平凸凹不平的地方，以避免防水板铺设过松或过紧。此外，各支护锚杆的端头不应突出，以免防水板直接与之接触而破损。防水板的规格厚度、物理和机械性能指标应符合设计要求，并且必须是正规厂家出厂的产品，必须有产品合格证。防水板的安装应该从拱顶向下铺设，固定间距为拱部0.5~0.7m，侧墙为1~1.2m。防水板的搭接宽度不小于10cm，搭接应采用双焊缝，缝宽度不小于2.5cm。焊接机（爬焊机）也可以用胶粘剂粘接（胶粘剂性能必须可靠）。防水混凝土是在二次衬砌中加入防渗剂，调整改善砼集料级配使砼密实，达到防水目的。因此，在施工时必须进行配合比试验，掺入防渗材料计量准确，不得漏掺。在衬砌混凝土的伸缩缝、沉降缝和工作缝明暗结合部以及防水薄弱环节，一般采用橡胶止水带和塑料止水带进行防水。中央式或背贴式的止水带必须位置准确、牢固（通过钢筋卡固定），不能破损，接头采用搭接复合接头，接头长度冷粘100mm，焊接50mm，通过上述措施达到拱部侧墙不滴水、不渗水，设备洞不潮湿。在施工中，施工单位应配备有经验的地质人员，严密观察岩石变化情况，做好超前地质预报。长大隧道可以借助TSP202、TSP203，中、短隧道可以在掌子面打水平超前地质钻孔等方法探测，根据岩石情况指导开挖方法。监控量测方法、布置、量测间隔时间如下：1.周边收敛位移：使用各类收敛仪，每10~50m一个断面，每个断面设2~3个测点。在第1~15天每天测1~2次；在第16天~1个月每2天测一次；在第1~3个月每周测1~2次；在大于3个月时每月测1~3次。2.拱顶下沉：使用精密水平仪、钢尺或测杆等。每10~50m一个断面，测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24小时内或下一次爆破前测初次读数。在第1~15天每天测1~2次；在第16天~1个月每2天测一次；在第1~3个月每周测1~2次；在3个月以后每月测1~3次。3.地表下沉：删除此段落。在隧道施工中，为了保证安全，需要使用精密水平仪、水平尺等工具进行测量。每5-50米设置一个断面，每个隧道至少设置2个断面，中线每5-20米设置一个测点。根据开挖面距量测面前后与隧道开挖宽度的比例，测量频率不同，小于2倍时每天测1-2次，小于5倍时每2天测一次，大于5倍时每周测一次。钢支撑、锚杆的应力以及喷层表面应力的测量可以使用钢筋应力计等工具。每10个支撑设置一对测力计，每个代表性地段设置一个断面，每个断面设置5个测点和5根锚杆。根据时间不同，测量频率也不同，前15天每天测1-2次，第16天到一个月每2天测一次，1-3个月每周测1-2次，3个月以后每月测1-3次。二次衬砌和中墙衬砌的应力表面应力以及裂缝量可以使用各类砼内应变计、应力计、测缝计和表面应力解除法进行测量。每个代表性地段设置一个断面，每个断面应设置3个测点。根据时间不同，测量频率也不同，前15天每天测1-2次，第16天到一个月每2天测一次，1-3个月每周测1-2次，3个月以后每月测1-3次。测量结果应及时反馈，以便及时修改隧道施工各环节的参数，以利于指导施工保证安全。在不良地质地段的隧道施工中，应做好预测预报工作，采取预防为主的原则，制定可行的施工方案，并报请监理工程师批准。应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解，制定相应的预防措施，并备足有关应急机具和材料。在施工过程中，应经常观察地质和地下水的变化，检查支护衬砌的受力状态，注意地形地貌的变化，防止突然事故发生。如有险情立即分析情况，采取措施，迅速处理。在隧道施工中，如遇到塌方，应及时处理。先加固未塌方段，防止塌方扩大，同时加强防排水工作。当塌方规模较小时，应首先加固塌体两端洞身，尽快施作喷射砼或锚喷联合支护，封闭塌穴顶部和侧部，然后清渣。当塌方规模很大，塌渣体堵死洞身时，宜采取先护后挖的方法，在查清塌穴大小和穴顶位置后，采用管棚法或注浆稳固岩体和渣体后再清除塌渣。1、冒顶塌方在清渣之前，应该先支护陷穴口附近的地面，并打设地表锚杆，同时在洞内采用管棚支护和钢架支撑。在塌方处模筑衬砌砼背后，必须与塌穴洞孔周壁间紧密支撑。当塌方较小时，可以使用浆砌片石或干砌片石进行填充；当塌穴较大时，可以采用浆砌片石回填厚2m，并使用钢支撑等来顶住稳定围岩。对于特大塌穴，需要根据具体情况进行特殊处理。在冒顶塌方地段，应该采取有效措施，防止地表水流入或下渗到塌穴和渣体内。对于冒顶塌方，还应该在陷穴口搭棚遮盖穴顶防雨，并将陷口回填标高高出地面并封口。2、断层在施工前，承包人应该详细了解和掌握断层带的情况，包括破碎带宽度、填充物地下水以及隧道轴线与断层构造的交角等。然后，选择通过断层地段的施工方法，并报监理工程师批准。当断层带内充填软塑的断层泥或特别松散的颗粒时，可以采用超前支护和先拱后墙法施工，墙部首轮马口，也可以使用挖井法施工。当断层带特别破碎时，二、三轮马口应该采用扩井法施工，最后挖去核心土，并随即浇筑仰拱。当断层地段出现大量涌水时，应该采取排堵结合的治理措施。通过断层地段各工序之间应该紧凑，距离尽量缩短，以尽快使全断面衬砌封闭，减少岩层暴露时间。在施工中，应该尽量减少爆破对围岩的震动，并严格控制炮眼深度和装药量。断层地带的支护原则是宁强勿弱，衬砌应该紧跟开挖面。3、溶洞在施工前，承包人应该根据图纸及有关资料，查明溶洞分布范围、类型、大小、有无水，填充物是否在发育，岩层稳定程度及地下水流等，然后拟定施工方法并报监理工程师审查批准。当遇到暗河或溶洞有水流时，应该采取排水措施，而不是堵塞。应该查明水源流向及其与隧道位置的关系，并采取适当措施将水排出洞外。对于已停止发育、跨径较小且无水的溶洞，可以采用砼、浆砌片石或干砌片石进行回填封闭，并根据地质情况决定是否需要加深边墙基础和加固隧道底部。当隧道拱顶部有空洞时，可以采用锚杆加固，并加设隧道护拱及拱顶回填的办法处理。当溶洞较大较深时，可以采用梁、拱跨越，但梁端或拱座应该置于稳固可靠的岩基上，必要时进行灌注砼加固。当遇到难以处理的溶洞时，可以采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道施工，而后再处理溶洞以节省时间，但绕行开挖时应注意防止溶洞壁失稳。施工中，应该经常检查溶洞顶部，并及时处理危石。对于较高较大且顶部破碎的溶洞，应该先喷射砼加固，并设置钢筋网和支撑等。爆破作业时应注意控制装药量，打浅眼，多次打眼，并在处理溶洞时避免将废弃物倾倒进洞内。对于瓦斯地层、膨胀性岩层、流沙、岩爆和松散地层等特殊地质地段，应进行地质预测预报，以指导施工并制定合理的处治方案。在隧道工程中，衬砌的质量应优良，结构轮廓线条顺直美观、色泽均匀。施工缝应平顺，无错台和砼裂缝、蜂窝麻面等，隧道拱部、墙部、设备洞、行车横通道、人行横道不渗水，路面干燥无水，洞内外排水系统通畅，不淤积、不堵塞。绿色隧道工程