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公路隧道施工質(zhì)量檢測(cè)與控制
1.前言
我國(guó)70%的國(guó)土為山嶺和丘陵地區(qū)，以往山區(qū)公路建設(shè)中較多采用的是大填大挖和盤山繞行的方案，近年來，隨著公路交通事業(yè)的發(fā)展，隧道的應(yīng)用越來越廣泛，建設(shè)規(guī)模越來越大。采用隧道方案能夠較大地提高路線線形標(biāo)準(zhǔn)，縮短行車?yán)锍蹋�可避開山區(qū)公路滑坡、崩塌、碎落等常見病害，改善行車條件，并且可以避免大面積開挖擾動(dòng)山體，減少對(duì)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(hù)生態(tài)環(huán)境。
今年來，國(guó)家對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。與鐵路、水工隧道相比，公路隧道具有斷面大，附屬設(shè)施多，運(yùn)營(yíng)環(huán)境要求高等特點(diǎn)，因此對(duì)公路隧道建設(shè)的技術(shù)水平要求也相對(duì)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(yàn)評(píng)定
工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定是施工質(zhì)量控制的重要手段。隧道的質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定工作要結(jié)合隧道施工的特點(diǎn)來進(jìn)行。近年來，公路隧道的設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)施工。其特點(diǎn)是在結(jié)構(gòu)上以柔性的噴錨體系作為施工支護(hù)和初次襯砌，及時(shí)穩(wěn)定圍巖的變形，充分利用圍巖的自承能力。隧道施工開挖斷面大，多采用鉆爆及大中型機(jī)械掘進(jìn)。隧道二次襯砌采用剛性的模筑混凝土，并根據(jù)公路隧道安全運(yùn)營(yíng)和結(jié)構(gòu)防水抗凍的要求加強(qiáng)防排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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(tǒng)是在隧道地下水發(fā)育部位沿隧道壁環(huán)向、縱向、橫向設(shè)置遺水的排水盲管，作用類似于盲溝，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(yán)寒地區(qū)肪排水系統(tǒng)還有防凍要求。隧道內(nèi)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(xiàng)目的施工質(zhì)量的梭驗(yàn)和評(píng)定是建立在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行單位、分部、分項(xiàng)工程劃分基礎(chǔ)之上的，以各分項(xiàng)工程作為質(zhì)量檢驗(yàn)控制的單元，逐級(jí)加權(quán)平均、匯總評(píng)定，為提交竣工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定提供依據(jù)。在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)按照建設(shè)任務(wù)、施工管理的特點(diǎn)將隧道建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行逐級(jí)劃分。隧道項(xiàng)目逐級(jí)劃分的合理與否直接影響到對(duì)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(biāo)和指導(dǎo);而不合理的工程劃分將使質(zhì)量控制工作缺乏系統(tǒng)性，沒有工作重點(diǎn)。因此，工程項(xiàng)目的劃分要結(jié)合公路隧道設(shè)計(jì)理論和結(jié)構(gòu)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(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)管理對(duì)施工質(zhì)量的要求。特長(zhǎng)隧道可按照標(biāo)段的劃分分為若干單位工程;長(zhǎng)隧道每座可作為一個(gè)單位工程;同一標(biāo)段的若干中、短隧道可合并為一個(gè)單位工程，然后加權(quán)平均進(jìn)行匯總。隧道的分部工程按照結(jié)構(gòu)部位、施工的特點(diǎn)及任務(wù)劃分，一般包括隧道總體、洞身開挖、支護(hù)、防排水系統(tǒng)、二次襯砌、明洞、洞口、路基路面、以及通風(fēng)、照明附屬設(shè)施等。其中錨噴初次襯砌、模筑混凝~--次襯砌的施工相對(duì)獨(dú)立，工序不搭接，因此宜分開作為獨(dú)立的分部工程。由于隧道透水對(duì)安全運(yùn)營(yíng)和隧道結(jié)構(gòu)都具有較大的危害，隧道的防排水問題受到越來越多的關(guān)注，故為保證工程質(zhì)量，宜單獨(dú)列為分部工程進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)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(tǒng)中。高等級(jí)公路的長(zhǎng)大隧道常設(shè)有通風(fēng)、照明、供配電、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)等附屬設(shè)施，應(yīng)按照其安裝施工及功能等特點(diǎn)劃分為獨(dú)立的分部工程，參照相關(guān)專業(yè)的技術(shù)規(guī)范制定質(zhì)量檢驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行質(zhì)量控制。洞口工程包括洞口的開挖、洞門翼墻的砌筑等分項(xiàng)工程，可按照路基土石方、擋土墻工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。明洞現(xiàn)澆混凝土工程可按照橋梁工程中混凝土澆筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)控。
根據(jù)公路隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)的要求，隧道的各分部工程中，洞身開挖、支護(hù)、防排水、襯砌宜列為主要工程，對(duì)其質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制，以確保隧道的運(yùn)營(yíng)安全與結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。在質(zhì)量評(píng)定評(píng)分時(shí)，對(duì)這部分應(yīng)賦予較高的權(quán)值。
3.隧道開挖質(zhì)量控制
與水工、鐵路隧道相比，公路隧道的斷面較大，對(duì)圍巖的擾動(dòng)大，其輪廓對(duì)圍巖塊體的不利切割多;且為了滿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(yīng)力狀態(tài)。因此，公路隧道的開挖施工不利因素多，難度大，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制。開挖施工的質(zhì)量好壞直接影響著隧道的穩(wěn)定和工程造價(jià)：如果開挖表面不平整將導(dǎo)致局部圍巖應(yīng)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(shù)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(duì)于隧道開挖質(zhì)量的控制，一般包括開挖斷面規(guī)整程度和斷面尺寸及超欠挖控制兩個(gè)方面。隧道開挖斷面的尺寸要符合設(shè)計(jì)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(yīng)根據(jù)計(jì)算及實(shí)測(cè)施工數(shù)據(jù)留足預(yù)留變形量及支撐沉落量，防止出現(xiàn)凈空不夠的現(xiàn)象。根據(jù)圍巖類型選擇合適的斷面開挖方法和施IT_藝，一般常用的施工方法為鉆爆法。對(duì)于硬巖宜采用光面爆破，軟巖采用預(yù)裂爆破。采用半斷面開挖方法時(shí)，下半斷面開挖厚度及用藥量要嚴(yán)格控制，減小擾動(dòng)，防止拱部圍巖失穩(wěn)。對(duì)于開挖輪廓面的規(guī)整度采用目測(cè)方法進(jìn)行檢驗(yàn)：巖面上不應(yīng)存在明顯的爆破裂縫，周邊炮眼痕跡分布均勻、保存率應(yīng)滿足：硬巖≥80%;中硬巖≥70%;軟巖≥50%;兩茬炮的銜接臺(tái)階形誤差不大于15cm;爆破石渣的破碎程度與裝渣機(jī)械相適應(yīng)。超欠挖的控制通過實(shí)測(cè)施行，《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)圍巖的情況和部位確定了不同的規(guī)定值及允許偏差。超欠挖的測(cè)定除用尺量外，還可通過比較實(shí)際出渣量與設(shè)計(jì)出渣量、實(shí)際襯砌混凝土量與設(shè)計(jì)襯砌量的方法測(cè)定。隧道激光斷面儀可快速精確地測(cè)定隧道開挖的實(shí)際斷面，并與設(shè)計(jì)斷面放在同一極坐標(biāo)下進(jìn)行比較，從而得出隧道超欠挖的詳細(xì)資料，及時(shí)指導(dǎo)施工。這一方法近年來已經(jīng)在公路隧道施工中開始應(yīng)用。此外，還可利用二次襯砌的模板為參照量測(cè)開挖斷面，或用坐標(biāo)法及三維近景攝影法進(jìn)行量測(cè)，但操作計(jì)算復(fù)雜，實(shí)用性差。需要指出的是，隧道的開挖質(zhì)量檢測(cè)不是僅對(duì)某一斷面進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，而是在一個(gè)長(zhǎng)度段內(nèi)連續(xù)測(cè)量若干等距的斷面，對(duì)所有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)綜合計(jì)算分析，最后得出該段的開挖質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果.
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