试析隧道拓宽工程的施工质量控制措施

黄美锋

（福州市市政建设开发有限公司）

试析隧道拓宽工程的施工质量控制措施

黄美锋

（福州市市政建设开发有限公司）

目前隧道工程已经成为我国交通运输业中的一个重要组成部分，它的应用可以使线路的长度得到有效减少，同时提高运行速度。隧道工程施工的质量控制与行车安全直接相关。所以在隧道工程施工过程中应该重视质量控制，通过现代化的管理理念对工程的开展提供指导。本文主要围绕以上内容，针对隧道拓宽工程的施工质量控制措施与对策展开了一系列的分析，希望本文的研究可以为相关研究提供一些借鉴与参考。

隧道拓宽工程；施工；质量控制

近年来随着城市规模的不断扩大，公路与铁路运输业也得到了相应的发展，这对建设施工行业起到了重大的推动作用。隧道工程是公路与铁路施工中的重要组成部分，其施工质量管理是施工单位管理工作中的重要方面，同时对工程整体施工质量存在十分重要的影响。随着隧道技术的发展，人们的质量控制观念也在不断深入，重视事前、事中以及事后的质量控制，进而避免出现返工的情况。本文结合笔者多年的实际工作经验，针对隧道拓宽工程的施工质量管理与控制展开了一系列的分析与探讨，相信一定会为同行业人士的研究提供一些帮助，下面就让我们一同进入本文的讨论之中。

1　工程概况

本隧道场地路线呈东南至西北向排列，属剥蚀残丘地貌，进口局部路段属冲淤积、冲洪积平原地貌。地形波状起伏，最高点标高约为120m，最低点标高约为30m。隧道进口坡度约35°，出口坡度约25°，植被较发育，自然斜坡稳定。测区属亚热带海洋性季风气候区，四季分明，温暖湿润，雨量充沛。

既有隧道为复合式衬砌结构，由两座机动车隧道和一座行人和非机动车隧道组成。中，机动车隧道建成于1995年，为单洞两车道、双向4车道，两洞成分离式布置，长约577m。位于机动车隧道北侧的行人及非机动车隧道建成于2005年，其路面净宽约6.5m，长588m。原隧道从建成至今已有17年之久，由于材料老化及当时设计施工技术水平较低等原因，施工缺陷较多，如二衬凹凸不平，多蜂窝麻面，多施工间隙缝等；围岩较好，少渗漏水；右洞裂缝较左洞更发育，并且右洞局部出现混凝土剥落及二次衬砌完全脱空。本次隧道改造主要是对机动车隧道进行原位拓宽，把原单洞2车道分别拓宽为单洞4车道，由此，断面由双向4车道扩宽为双向8车道，上述行人及非机动车隧道保持现状不动。拓宽隧道左洞桩号：ZK0+357～ZK0+933，拓宽隧道右洞桩号：YK0+355～YK0+931，左右洞长均为576m。洞中车行横洞利用原车行横洞进行原位改造，改造后长24.3m。本次隧道拓宽改造不另外设置人行横洞（具体情况见表1、图1）。

2　原设计开挖方法不利情况分析及优化方案

根据开工前既有隧道衬砌检测报告可知，既有隧道初支及衬砌背后普遍存在脱空情况，根据现场开挖后揭露衬砌及初支背后的实际情况与检测报告较吻合，且由于隧道运营时间较长，部分初支背后脱空的围岩已风化剥落成堆积状松散块石，检测时该部分松散围岩是存在的，实际开挖后松散围岩在自重作用下会滑落，为此实际脱空情况比检测报告列出的脱空情况要严重。下面就针对原来设计的开挖方法中存在的不利因素以及优化的措施进行分析：

表1　隧道拓宽改造建设规模

图1　隧道现状横断面示意图

2.1竖向荷载下沉变形

按照原设计先开挖既有隧道侧，上台阶临时中隔壁I14工字钢拱脚落在既有隧道初期支护背后围岩松散区，该处由于围岩出现不同程度松散，在竖向荷载作用下下沉变形大，不利于中隔壁稳定，为此经优化后将临时中隔壁置于既有隧道衬砌混凝土上，能提高临时中隔壁竖向承力能力有效控制初期支护沉降量。同时若按照设计弧度设置中隔壁，对既有衬砌产生水平向围岩推力，由于背后有松散空洞区，容易将衬砌混凝土推裂造成中隔壁失稳，为此将原设计弧形中隔壁调整为垂直中隔壁，有利于竖向荷载的传递。

2.2侧壁易被爆破振动导致失效垮塌造

按照原设计先施工完既有隧道侧上下台阶开挖及临时和永久支护后再开挖施工扩挖部分上下台阶并完成支护，由于该隧道穿越地层均为石质，开挖时需要爆破作业，若按照设计开挖顺序开挖扩挖侧导洞时临时侧壁在爆破作用下极易被爆破振动导致失效垮塌造，为此我部优化如图2。

图2　

3　施工加强控制措施

加强方案上报工作，由于隧道施工存在较多不可预见性，在施工中发生与设计不符时及时上报业主、监理、设计单位，通过四方现场制定更为合理的施工方案，必要时邀请相关专家组织论证，确保施工方案能具有针对性且安全可靠。

加强现场施工质量管控：本次检查虽然隧道永久支护能满足设计要求，但仍存在临时竖撑喷射混凝土不饱满，临时横撑连接方式与设计不符等问题，为此项目部要在今后的施工中加强对隧道施工监督，安排专人负责，严格临时设施报检制度，确保工程质量及施工安全。具体的处理措施有以下几种：

3.1对临时竖撑及横撑连接处进行加焊处理

除完成临时加固体系外，对每个临时竖撑及横撑连接处进行加焊处理，加焊处每个节点采用4根22钢筋连接，每根钢筋在每侧型钢上各搭接20cm以上。

3.2对临时竖撑混凝土不饱满部位进行补喷混凝土处理

对临时竖撑混凝土不饱满部位进行补喷混凝土处理，并每5m增加几道临时支撑体系进行加强，确保临时竖撑承力能力。

3.3严格按照设计厚度施工

今后施工临时支撑时严格过程监督，连接处采用连接板连接不使用焊接，喷射混凝土严格按照设计厚度施工。

4　施工质量控制、质量保证措施

①施工采用的混凝土配比及其原材料，应在正式施工前的混凝土配试工作中，通过混凝土抗裂抗渗性能的对比试验进行优选，确定合适的混凝土配比。②严格控制混凝土保护层的厚度，确保满足设计要求。保护层厚度应通过保护层定位夹控制。在浇筑混凝土前，应仔细检查保护层定位夹位置、数量及其紧固程度以提高保护层混凝土厚度尺寸施工质量保证率。③混凝土浇筑后应按照施工操作规程有序地进行振捣，并对混凝土表面抹光压平，以增加混凝土密实性，降低混凝土渗透性。对大体积混凝土，要防止表面喷洒冷水，使混凝土水化热的热表面产生强烈的温度应力而导致混凝土表面开裂。喷淋到混凝土表面的冷水温度与混凝土表面温度差不宜大于20℃。采用塑料薄膜覆盖养护的混凝土，应注意塑料薄膜搭接处严密，保持塑料薄膜内有凝结水，防止混凝土内部水分蒸发。④对于混凝土结构施工及养护应实行温度控制，并宜通过混凝土裂缝控制的专用分析程序计算，确保混凝土施工浇筑、养护的方法与工序。⑤防止过早拆模和拆除支撑，严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定执行，防止因过早拆模导致受力构件变形和开裂。⑥施工部门应有切实良好的工程质量管理体系；保证所使用的原材料符合产品标准和设计规定；施工程序和临时支撑拆模日期均应有施工组织设计。

5　结语

综上所述，公路和铁路是我国经济发展的重要交通设施，隧道拓宽工程的进行对国民经济的发展以及人民生活水平的提高都存在十分重要的意义。隧道拓宽工程施工过程中会受到很多制约因素的影响，业主与施工单位在施工过程中应该积极发现施工过程中存在的问题，并通过相应的途径对问题进行解决，进而使管理目标得到实现。在现代施工理念的影响下，施工企业越来越关注施工质量控制，通过相应的质量控制措施达到节约成本的目的，隧道工程施工质量控制的理念现在已经成为现代隧道工程施工质量控制的发展方向。在施工过程中通过隧道施工管理措施可以有效建设质量问题的发生，在这种情况下隧道拓宽工程中的施工技术尤为重要，施工企业应该加大这方面的投入，最终有效保证交通运输业的顺利发展。

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2015-3-5