隧道质量控制要点.doc

公路隧道质量控制要点

1、洞口段施工质量控制
隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，应遵循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性。《设计规范》及《施工规范》均作了规范性要求，强调“早进洞、晚出洞”，尽量避免大挖大刷，在保持边、仰坡稳定的前提下，及时施作洞口，并在进洞之前，结合洞口的实际情况，先作好洞口地表的防排水措施。在大断面、浅埋和地质条件差的情况下通常采用地表预注浆、超前长管棚注浆等预加固措施，隧道洞口段施工质量控制重点是进洞施工质量和地表预加固质量。
 （1）进洞施工要严格遵循“短进尺，小循环，早锚喷，强支护，快封闭”的原则，及时施作洞门及其排水系统。通常可采用短台阶或超短台阶法施工，先施工上台阶，凡能用十字镐、风镐进行人工施工的情况，不允许爆破；需爆破时，可采用由隧道中心掏槽分段起爆，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩的扰动。开挖断面尺寸修整至设计要求后，及时进行初期支护，一般可初喷混凝土一层，然后打系统锚杆并架设钢格栅、挂钢筋网，最后喷射砼至设计厚度。施工中要监测围岩变形速率和变形量，量测项目包括水平位移收敛、拱顶下沉及拱顶地表下沉，发现异常及时调整施工工艺并采取辅助措施
（2）洞口预加固措施一般有两种：①地表预加固，主要措施有锚网喷支护、地表注浆、地表锚杆、抗滑桩、锚索等；②洞口正面围岩预加固，主要措施有超前长管棚注浆、超前小导管
注浆（配合格栅钢架）、掌子面封闭等。
2、以下强调几种常用的预加固措施的施工质量控制重点。
  ①锚网喷支护，可加固地表，防止因降水造成滑坡。一般在刷好边、仰坡后，采用锚网喷对地表给予加固，挂钢筋网规格和喷射砼标号可根据地质条件确定，。施工质量控制重点：钢筋网必须与锚杆焊接，且钢筋网须用点焊焊成整体；喷砼时必须保证钢筋网保护层厚度满足设计要求。
②地表注浆预加固，一般应用于围岩较差的浅埋隧道，通常采用热轧无缝钢管作为套管，呈梅花形布置；一般围岩段(涌水量不大)采用稳定性、粘度、可注性、结石强度及抗渗性均较好的超细水泥单注浆，特殊地段(富含地下水)采用超细水泥与水玻璃双注浆。在施工中要保证浆液原材料的质量和浆液配合比，根据地层地质条件确定浆液配比、注浆压力及注浆孔间距。施工中应注意先灌注边孔，使松散围岩形成一个相对封闭的注浆环境，达到不漏浆、不跑浆；然后依次向内推进。每排注浆孔中，宜间隔交替注浆。施工质量控制重点：按照设计孔位开孔
，严格控制孔口位置偏差在设计允许范围内；注浆工程中监控注浆压力变化，若突然增大或减小，应停机检查，查明原因采取措施后方可继续注浆；注浆结束前，应采用最大注浆压力闭浆一段时间，一般可取10分钟左右，并及时封堵注浆口。③超前长管棚注浆，长管棚超前支护距离长，整体刚度大对围岩变形限制能力强，能承受早期围岩压力；注浆能改善围岩状况，提高围岩自承能力，对防止围岩初期松弛、土体坍塌有显著效果。超前长管棚注浆主要适用于围岩压力来得大且快，对围岩变形及地表下沉有严格控制要求的软弱破碎围岩隧道。长管棚采用热轧无缝钢管，环向间距可取35cm，在洞口前端设置长套拱作为管棚导向墙，施工中要保证孔口套管与沿拱圈环向布设间距、位置及方向应准确。钻孔完成后及时安设管棚钢管，避免出现塌孔。待有孔钢管已全部注浆完毕后，再进行无孔钢管的钻孔、安设施工中质量控制重点：（a）钻孔前掌子面必须要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。钻孔时根据地质情况选择加泥浆护壁或可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进，并保证成孔角度；（b）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆，并采取措施（如快硬水泥砂浆或锚固剂封堵）或采用间歇式注浆封堵串浆口，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。注浆结束前，应采用最大注浆压力闭浆一段时间，一般可取5分钟左右,并及时封堵注浆口；（c）施工中应及时检验注浆效果：对注浆加固区进行钻孔取芯，观察注浆充填情况；另外在进行无孔钢管钻孔时观察孔内涌水颜色及涌水量，水颜色如较澄清或夹带水泥渣块，涌水量较小，则注浆效果较好，如涌水为泥浆颜色或涌水量较大时，应补注或重注。④超前小导管注浆（配合格栅钢架），注浆小导管既能加固洞周一定范围内围岩，又能支撑围岩，其支护刚度和预支护效果均好于超前锚杆。超前小导管配合格栅钢架具有类似管棚的作用，支护能力较大。虽然支护能力弱于管棚，但简单易行、灵活经济。 
隧道衬砌处的震动速度控制在15 cm／s以内，并以此作为后开挖隧道各段爆破药量的计算依据。为避免震动波的叠加，必须采用微差控制爆破，各段起爆时间应根据震动测试或按施工经验值确定。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩地段的施工采用预裂爆破作业，对于Ⅰ～Ⅲ级围岩地段的施工采用光面爆破作业。预裂爆破和光面爆破要根据围岩特征和工程类比经验或施工规范，合理地选择周边眼间距、周边眼的最小抵抗线及相对距离装药集中度等参数：周边眼沿设计开挖轮廓线布置，必须采用小直径药卷严格控制装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布，采用毫秒雷管微差顺序起爆，使周边爆破时产生临空面：掏槽炮眼布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼和掏槽眼之间，并垂直于开挖面，使得爆破的石碴块体大小适合装碴运输。钻爆作业中应监测围岩爆破扰动深度、爆破震动对周边及中夹岩柱的破坏程度，对爆破震动加以控制，以利中夹岩柱的稳定。（2）保证中夹岩体承载力Ⅲ～Ⅵ级围岩地段中夹岩体要进行预加固，主要有注浆和预应力对拉锚杆等措施。①超前小导管预注浆对中夹岩体进行预加固，施工控制要点同前。同时要加强对注浆效果的检测，采用荷载试验(钻孔)及声波探测仪探查中夹岩实际注浆效果，测定承载力，
估算变形模量、粘力、内摩擦角、相对密度、弹性波速度等。如未达到提高中夹岩体的承载力的要求，应进行补注浆。②水平贯通式预应力锚杆加固中夹岩体，它可增大岩体抗拉(抗剪)强度，从而增大中夹岩体的极限抗拉、抗剪强度。随着岩体
水平方向的变形，将增大对岩体变形的水平约束，相应增大中夹岩体的极限强度。 预应力锚杆可采用普通砂浆锚杆、中空注浆锚杆、自进式锚杆等。在围岩自稳性较好时，可采用普通砂浆锚杆。在围岩自稳性较差时，宜采用中空注浆锚杆或自进式锚杆。施工中要注意：锚杆应水平打设，垂直和水平偏角应<土3°；锚杆制作和打设长度应随锚杆位置不同而变化，同时由于施工现场工作空间有限，锚杆应分成多段加工，采用连接套进行连接安设，在锚杆制作过程中应充分考虑不同位置处锚杆安设长度，以便正确确定锚杆分段长度；锚杆张拉应力通过螺帽紧固来施加，锚杆两端应预加工长度30cm左右纹，并配备相应尺寸的垫板和螺帽，垫板和螺帽必须满足预加应力强度要求，螺帽紧固应采用自控扭矩
(电动)扳手进行，以准确控制张拉力大小；锚杆应采用全长粘接型设计，砂浆
应采用早强砂浆，且灌注必须饱满。Ⅰ、Ⅱ级围岩地段，应根据现场条件，结合超前支护形成联合支撑。支撑要迅速、及时，从而充分发挥构件支撑作用，保护中夹岩体的承载力。特殊地质段隧道施工，应以保护中夹岩体的稳定完整为前提，
并将“先治水、断开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查”作为指导原则，要保护好围岩，尽量减小两隧道间中夹岩体的破坏，可采用辅助措施对围岩进行预加固、超前支护或止水。（3）加强信息化施工。首先加强隧道工程地质工作，利用各种超前预报方法查明前方不良地质，及时掌握掌子面揭露段岩体情况并推延到前方，掌握掌子面前方软弱岩体的位置，避免出现塌方等工程灾害。其次在开挖隧道侧壁导坑后，绘出起拱面的地质平面示意图，以指导两隧道中夹岩体采取的施工措施。（4）施工监测项目及方法，施工中进行监控量测的项目有：周
边收敛位移量测；拱顶下沉量测；地表下沉量测；钢支撑、锚杆应力量测；二次衬砌应力及砼表面裂缝观测等。应及时整理量测数据资料，绘制位移－时间曲线，依此进行分析决策，并采取相应的工程措施。①当位移－时间曲线趋于平缓时，通过数据处理或回归分析，推算最终位移和位移变化规律。②当位移－时间曲线出现反弯点、非工序变化所引起的位移急骤增长时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时必须停止开挖，对危险地段加强支护，密切监视围岩动态，采取补救措施妥善处理。③当中夹岩体的实测相对位移值以及用回归分析推算的总相对
位移值均小于稳定规定值时，可以判断中夹岩体处在稳定状态；当位移速率无明显下降、而实测位移值已接近规范的数值或喷层表面出现明显裂缝时，应立即采取补强措施，并调整原支护设计参数或调整开挖方法。④通过量测数据的分析处理，可以判断围岩和支护系统是否稳定，掌握围岩稳定性变化规律，提出优化支护、衬砌设计参数和改进施工方法，确定二次衬砌和仰拱的施作时间