水工隧洞施工质量问题及控制措施

何洪成

【摘要】水工隧洞作为水利工程的主要施工难点，受到环境、工艺等因素影响，容易出现质量问题。水工隧洞混凝土是一种有特殊要求的混凝土，由于其隐蔽性和维护修复有一定难度，对其耐久性应有适当的要求。因此，为进一步提升水利工程施工水平，本文对水工隧洞常见施工质量问题进行简要分析，提出施工质量有效控制措施，旨在促进水工行业的健康发展。

【关键词】水工隧洞;施工质量问题;控制措施

1、水工隧洞施工质量问题及隐患分析

1.1支护强度不足

在多数水利工程中，普遍选择采用钻孔爆破施工技术，依次开展钻孔、装药以及起爆作业，用以快速开挖岩石。这项技术具有地质条件适用性强、开挖成本低等优势，主要被用于岩石坚硬的洞室施工。但在部分工程中，却存在施工精度不足、未全面考虑岩体不确定性等影响因素等问题，时常出现洞室坍塌、未达到预期爆破深度、局部围岩超挖/欠挖等质量问题，存在一定的施工安全隐患。同时，对后续隧洞钢筋混凝土衬砌、二衬钢筋布置等施工作业的开展造成不利影响。

这主要是由于采取水工隧洞支护方式与实际施工情况不符，当出现隧洞爆破坍塌等施工安全事故时，支护结构的实际性能质量、所提供支护力难以满足实际施工需求，并导致水工隧洞衬砌混凝土填补量有所增加。同时，在出现局部围岩欠挖等问题时，将导致钢筋布局产生错乱现象，存在隧洞衬砌质量隐患。与露天开挖爆破作业相比，水工隧洞岩石开挖爆破施工现场环境较为复杂，爆破自由面较少、质量要求高，加之受到通风、照明、渗水等多方面因素影响，对附近支护结构所造成的扰动影响较为明显，且空气冲击波、飞石将对支护结构造成一定程度的破坏。

1.2混凝土质量差

混凝土作为一种关键性施工材料，材料性能与施工质量是水工隧洞施工质量的主要衡量标准。在部分水利工程中，混凝土施工环节时常出现裂缝、背后空洞、错台等施工质量问题。其中，在混凝土配合比方案不合理、振捣质量不足，或是所浇筑混凝土出现离析现象时，都有可能引发混凝土裂缝质量通病的出现。混凝土空洞质量通病的产生主要是由于制备混凝土材料的水灰比较大，抑或是混凝土封堵不严密。导致所浇筑混凝土在硬化凝结过程中，在水工隧洞衬砌背后处出现空洞现象。

混凝土错台质量问题出现成因是由于水工隧洞混凝土作业面内所设定钢模台车的位置与洞轴线定位有所出入、偏移量超过最大允许值。导致在后续混凝土浇筑环节中，混凝土实际灌注压力超过设计标准，进而对钢模台车造成局部挤压作用，使得台车与边墙接缝处出现错台问题。

1.3钢筋刚度低

从钢筋材料质量角度来看，水利工程中所配置钢筋材料普遍为定尺参数12m或9m的卷尺钢筋，而非直条钢筋。施工人员基于施工图纸将所配置钢筋原材料切割加工成特定规格尺寸与形状的构件。采取机械连接或焊接连接等施工方式，将钢筋构件在相应施工部位进行绑扎。但在部分水利工程中，企业对材料质量检測工作的重视程度有所不足，难以及时、全面发现钢筋原材料质量问题，所配置钢筋材料中夹杂少量劣质钢筋。从钢筋制作安装角度来看，受到人为因素影响，部分施工人员的专业素养良莠不齐，所加工、绑扎钢筋构件的间隔距离、规格尺寸、分布密度及保护层厚度等施工参数与相关技术指标有所出入，以此为诱因引发各类施工质量问题的出现。

2、水工隧洞施工质量控制措施

2.1加强技术管控力度

以水工隧洞开挖环节应用最为常见的钻孔爆破技术为例，该技术的施工控制存在一些问题，且施工环境复杂，时常出现局部围岩欠挖、超挖、洞室坍塌等施工问题，所搭设支护结构难以满足实际施工需求。因此，企业应重点加强施工技术管控力度，提前分析各项施工影响因素、做好准备工作，合理设定、精确计算爆破用药量、选择恰当爆破点位，将空气冲击波、爆破力对周边围岩及支护结构所造成的扰动影响与作用力控制在合理范围内。对这一目的的实现，企业可选择将计算机仿真技术与传统的钻孔爆破技术加以结合，构建爆破仿真模型、开展施工模拟试验。此外，随着外部施工环境的变化，将持续产生新的变量因素，对钻孔爆破技术方案的合理性、可行性造成影响，使得爆破作业质量存在不确定性。针对于此，企业应持续对动态施工信息进行分析，将其导入所构建仿真模型，及时发现并解决所存在技术问题。

2.2建立完整钢筋制作流程

结合实际施工情况，以相关施工规范为主要参照与基准，建立健全的钢筋制作工艺流程，补充完善各项技术标准与施工要点，为钢筋制作安装作业的开展提供明确参照。例如在钢筋材料入场环节，管理人员需对各批次钢筋材料的规格参数、性能质量与相关文件进行审核、检测。此外，企业应加强施工人员专业素养培训与考核力度，不断提高施工人员的专业技术能力，降低人为因素对钢筋制作与安装质量所造成的影响系数。

2.3光线辅助定位

为及时发现、解决混凝土错台、空洞等质量问题，企业可选择运用光纤辅助技术，自水工隧洞轴心射出指示光线，实时监测钢模台车的具体位置，以及钢模台车与洞轴线定位之间的偏差值，定期对台车位置进行校正。同时，采取支架支顶方式，确保隧洞顶部不会出现混凝土空洞质量问题。

2.4加强施工现场质量管控力度

为及时发现各类施工质量问题，将所造成损失程度控制在一定范围内。企业应加强施工现场质量管控力度，与监理部门协同开展施工现场质量管控工作。例如在各项关键施工环节，或是隧洞开挖、钢筋制作安装等施工质量问题高发环节，监理人员位于施工现场对施工过程进行实时监督。在出现施工人员违章施工、或是各类技术性问题时，监理人员及时指出所存在具体问题，责令其限期整改、上报问题。这在及时、快速解决各类施工质量问题的同时，也将向施工人员提供技术指导，并为后续工程竣工质量验收工作的开展提供信息支持。

结语：

综上所述，水工隧洞各类施工质量问题的出现，对工程施工质量及运行安全造成严重影响，难以实现预期工程建设目标。所以，在施工过程中必须深入分析各项常见施工质量问题的主要出现成因，并采取科学的应对和预防措施，提升水利工程施工水平，保障施工安全，为我国水利事业注入新的发展活力。

参考文献：

[1]侯振伦.浅谈水工隧洞施工质量隐患及保证施工质量的建议[J].山西水利科技，2017，0（1）：29-30.

[2]杜明星.浅析小断面水工隧洞混凝土缺陷成因及主要处理措施[J].建筑技术开发，2018，45（12）：108-110.