引水隧洞工程施工监理

肖义球

引水隧洞工程施工监理

肖义球

（福建省明兴工程建设有限公司，福建三明365000）

文章结合三明市区第二供水工程第一标段引水隧洞工程实例，阐述了隧洞工程施工监理的隐蔽性、时效性、复杂性和风险性的特点以及隧洞施工管理的基本原则，探讨了隧洞开挖质量管理和隧洞衬砌质量管理的方法与注意事项，力求实现全面、精确、优质的施工质量管理，使隧洞施工处于理想状态，为工程质量提供了有效保障。

引水隧洞；地下工程；开挖；初砌；施工监理

1 工程概况

三明市区第二供水工程（引水系统）第Ⅰ标段引水隧洞全长10 524 m，共分为3个洞段，各段里程桩号分别为：K0＋222～K0＋339、K1＋399～K10＋851、K11＋348～K12＋303；其中K0＋222～K0＋339段为3.0 m×3.0 m城门型断面，其余为2.5 m× 2.8 m城门型断面。支洞口共4个，原设计为2.5 m ×2.8 m开挖断面，后经设计优化调整为4.1 m× 3.4 m城门型断面，洞口段衬砌后断面为3.5 m× 2.8 m。本工程于2014年11月18日开工，要求在2015年12月20日前隧洞贯通。整条引水隧洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩分别占50.67%、32.12%、27.29%和10.55%，不同围岩采用不同的衬砌方式。本工程项目的施工重点和难点是在K6＋519支洞（二炮）～K9＋385支洞（华岭）段，两支洞间开挖长度达2.866 km，单工作面需掘进长度1.433 km。

2 隧洞工程施工监理的特点与基本原则

2.1 隧洞工程施工监理的特点

引水隧洞工程施工监理属于水工建筑工程监理的范畴，目的是同时保障项目的可靠性和经济性。相对于地面工程而言，隧洞工程施工监理的对象是地面以下工程，主要具有以下几方面特点：

1）隐蔽性。在引水隧洞工程施工过程中，很多环节都处于隐蔽实施的状态，部分工序与下一道工序交叉进行，各类质量问题的处理难度较高。所以，必须在施工覆盖之前对各个工序及时进行监督和检查，以免留下质量或安全隐患。

2）实效性。基于引水隧洞工程隐蔽性的特点，监理工程师必须对各施工环节（尤其是关键工序）及时有效的跟踪监控，确保监理工作的全面性，否则一旦发生质量问题，就很难再进行复查和补救。

3）复杂性。引水隧洞工程的围岩情况相对复杂，即便是相同开挖断面的洞段，有时也难免遇到围岩性质差异较大的情况，需要针对不同的地质情况，结合现有的施工条件采取不同的施工方式。为此，监理工程师一方面要具备扎实的理论基础，另一方面也要拥有丰富的实践经验，只有这样，才能在遇到问题时采取及时有效的措施加以解决［1］。

4）风险性。由于引水隧洞工程的地质条件较为复杂，所以实际情况往往与勘测结果存在些许差异，不仅不利于监理工作的有效开展，而且还会给安全施工带来隐患。需要监理工程师使用先进的设备和技术开展各项监控工作，将各类安全事故的发生率压缩在最低限度［2］。

2.2 隧洞工程施工监理的基本原则

在隧洞工程施工监理工作中，监理单位的工作依据是国家相关法律法规以及行业规范，工作原则是“守法、公正、科学、诚信”。结合以往的工作经验，隧洞工程的施工监理应做到以下几个方面：

1）全面的质量管理。质量控制是引水隧洞工程施工监理工作的重中之重，也是施工单位必须满足的基本要求。为此，监理工程师应按照工作程序严格落实各项质控标准，严格实施对质量问题的有效控制、做到及时发现并妥善解决。

2）高素质的人员保障。监理单位应注意强化本部门的内部管理，确保监理工程师能够做到廉洁守法、公正处事。

3）严格、科学的监理措施。引水隧洞工程施工条件复杂、风险性高且容易受到各种主客观因素的影响，要求监理工程师必须拥有严格、细致的工作作风。

4）透明的管理模式。引水隧洞工程各道工序以及分部工程监理工作的开展应以设计文件、相关的行业标准和规范为依据，监理过程中真正做到以理服人［3］。

最后是主次分明、突出重点。引水隧洞工程作业环境差、工序复杂，要求监理人员分清主次，对重点和薄弱环节需加大监理力度。

3 隧洞工程施工监理

3.1 隧洞开挖质量监理

1）开挖原则：引水隧洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩洞段采用全断面开挖；Ⅴ类围岩洞段开挖遵循“短进尺、弱爆破、勤观测、强支护”的原则进行施工，同时加强超前勘探、超前预加固，及时支护等施工技术措施。

洞挖单循环作业工艺流程为：

2）测量放样：洞内导线控制网测量采用全站仪进行。施工测量采用光电测距仪配水准仪进行。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。开挖断面测量在喷混凝土前进行，测量间距5-10m。定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。

本工程引水隧洞处于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩地带，地质情况较为复杂，其中位于K6＋519支洞更是一进入主隧洞就碰到250m的Ⅳ类围岩。由于隧洞埋藏较深，岩层中夹有千枚岩，在施工时可能会出现岩爆、地下水等危害。为此，监理部签发了要求保证主洞开挖质量达到光爆效果和为确保施工安全必须及时喷锚支护的监理通知，要求隧洞洞轴线、洞底标高、开挖面平整度以及超欠挖等各项指标必须达到设计要求，为后续的施工质量控制打下坚实的基础。

在爆破施工前期监理工程师应要求施工单位进行光爆试验，通过试验确定最优的光爆参数，选择最优的光爆方法，采用合理的洞挖掏槽方式，提高预见性，提前发现施工中的问题，及早解决。其试验目的：

1）确定在开挖区域内的各项光爆参数，以提高光爆效果，保证开挖质量，为开挖光爆设计提供最佳设计依据。

2）调整光爆有关参数，不断优化光爆设计，改进施工方法和安全措施，以满足施工现场对防护目标的安全要求。

3）通过试验不断收集、整理试验所得的各项数据资料，以最优的光爆参数指导后续光爆设计，提高光爆开挖的施工进度、经济指标和安全指数。

4）掌握各种钻爆设备在不同地质条件下的工作性能和生产能力，以便科学合理地组织施工，达到优质高效完成生产任务的目的［4］。

除光爆参数外，围岩类别也会对光爆效果产生影响。为此，监理工程师在施工中应以各种不同地质情况下的光爆效果为依据，指导施工单位对光爆参数进行调整。同时，也要注意根据围岩类别的变化及时发出调整光爆参数通知，以确保工程的施工质量得到控制，并在最大程度上减少火工材料的消耗。

洞轴线、底标高、开挖面平整度以及超欠挖控制同样是监理工作的主要内容，引水隧洞开挖过程中，经检查发现超欠挖量超过设计及规范要求时，监理工程师应及时发出口头或书面通知，要求施工单位立即进行调整，否则不得进入下一道工序。爆破结束后，应立即对爆破效果进行检查评估，针对存在问题的，及时分析产生原因并对钻爆参数进行针对性调整，直至光面爆破的质量达到设计及规范要求。

为确保洞轴线符合设计要求，监理工程师应在洞室开挖的各单元验收前，通过实地测量的方式对施工方提交的测量放样报告进行复核，将贯通误差控制在允许范围内。

3.2 隧洞衬砌质量监理

3.2.1 边墙混凝土衬砌

在边墙混凝土衬砌质量控制工作中，监理工程师的第一项任务就是把好隐蔽工程签证关，施工中必须检查浇筑仓段内开挖断面是否达到设计要求、是否存在欠挖现象、岩基面松动岩块是否已经撬除、基岩面是否清洗干净、浇筑仓内积水是否引排等，如果经检查发现存在问题，应立即通知施工单位进行整改，检查合格后方可进入下一施工环节。

对于有钢筋的衬砌段，监理工程师应检查钢筋的型号和间距是否符合设计要求，在基础面、钢筋、模板的制作安装符合质量要求后，方可予以隐蔽工程签证，允许施工单位进入下一道工序施工。

为确保混凝土浇筑质量，监理工程师应于施工过程中采用旁站监理的方式，以便及时发现和解决施工中存在的质量问题。若质量问题较为严重，监理工程师应要求施工单位立即停止施工，对存在问题的部位及时采取返工处理，并要求他们在今后的施工中吸取此次的经验和教训，避免因同类问题的再次出现。对于隧洞顶拱衬砌，监理控制的重点是顶拱混凝土浇筑厚度，若采用混凝土输送泵施工，必须注意检查隧洞顶拱混凝土是否已填满并浇筑密实，浇筑施工中必须从仓面由里向外，按顺序逐段填堵密实，洞顶超挖部位应配合人工推送等措施，以确保顶拱混凝土浇筑质量，同时也减少今后洞顶回填灌浆工序的工作量。

3.2.2 隧洞喷锚衬砌

监理检查内容为检查开挖断面尺寸、岩基面平整度，喷射混凝土拌制、施工工艺、喷层平整度和厚度等。在喷射混凝土工序实施前，监理工程师应检查喷段基是否存在欠挖现象，岩面裂隙、松动岩块是否已经清理，同时必须检查基岩面平整度，对于起伏差未达到设计及规范最低要求的，应通知施工单位进行人工撬挖，并经检查符合要求后才允许进入下道工序施工。喷射混凝土工序监理控制重点是喷射混凝土厚度控制。可采取在岩面预埋厚度控制标记等措施，以确保喷射混凝土厚度必须达到设计要求。

喷射混凝土施工中如果发现喷层与岩基面间存在孔隙或“空鼓”现象，应将原喷层凿除，重新进行喷射混凝土；同时监理工程师应与施工单位一道，检查拌合料的配制是否按照设计配合比，对喷射用混凝土的级配、砂石质量、含水率等参数进行重新检查校正。喷段基岩面若有地下水渗流现象，应在渗水集中的部位打孔并预埋排水管，使地下水集中引排，再行喷射混凝土，以确保施工质量。

在顶拱喷射环节，监理工程师应从排水孔设置、喷层与岩基面黏结度、喷层厚度等方面着手进行质量控制。尤其是断层带锚喷、网喷支护，更是要做好对不同施工工序和环节的跟踪监控，以此为断层带的有效支护提供更多保障。在检测锚杆施工质量时，应以现场抗拔力试验结果为标准；若混凝土层厚度未能满足设计要求，应通知施工单位补喷混凝土；若拱顶滴水量过高，则有导致混凝土脱落的危险，应通知施工单位尽快完善引排水设施，同时使用堵漏膨胀水泥进行处理。

3.2.3 隧洞底板混凝土铺筑

在底板混凝土铺筑环节，监理工程师的主要任务是对浇筑基面、底板厚度、混凝土强度等进行控制。要求监理人员在浇筑开始前进行隐蔽工程检查，对施工单位测量放样成果进行复核，底板基岩面必须清洗干净，浇筑仓面内积水必须采用封堵、引排处理，有地下水的必须埋管进行集中引排出仓外，以确保混凝土的浇筑质量达到设计要求。

4 结 语

综上所述，在本次引水隧洞工程施工监理工作中，监理单位在严格遵守国家法律法规和行业规范要求的前提下，结合岩土工程监理的实际特点，从质量、进度、安全、投资四个方面开展监理工作。通过全面、精确、优质的施工质量监理，使隧洞施工始终处于理想、可控的状态，为工程质量、进度、安全以及建设单位的利益提供了有效保障。

［1］曹勇.福堂水电站监理在引水隧洞施工综合控制方面的经验总结［J］.水电站设计，2013（04）：94-96.

［2］黄云、刘伟隆，等浅谈长距离引水隧洞工程项目的测量监理工作［J］.水电站设计，2012（01）：94-95.

［3］赵立军.浅谈甲米河一级水电站引水隧洞施工进度控制［J］.四川水利，2014（02）：55-57.

［4］李旭信.引水隧洞开挖危险源辨识与控制［J］.水电施工技术，2012（04）：103-109.

TV512

B

1007-7596（2015）07-0073-03

2015-06-28

肖义球（1979-），男，福建尤溪人，工程师，从事水利工程施工监理工作。