高铁隧道施工质量监控与管理措施研究

周彪

（中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西西安 710038）

0 引言

目前，我国经济发展速度越来越快，基础设施建设事业取得了一定成绩，高铁隧道工程建设数量逐渐增多，规模越来越大，在高铁隧道工程建设过程中，质量监控是最关键的一环，目的在于确保施工质量符合相关标准要求[1]。另外，高铁隧道施工过程中的风险因素较多，为了保证高铁隧道工程的施工质量和施工安全，需要加强对高铁隧道施工安全的监控与管理。在具体施工过程中，应充分了解现场的实际情况，及时采取有效的措施解决存在的问题，保障施工质量与安全，促进我国高铁建设事业快速发展。

1 高铁隧道施工质量监控与管理的重要性

高铁隧道施工质量监控与管理具有重要意义，主要体现在如下方面：

第一，提供安全保障。高铁隧道是承载列车行驶的重要通道，施工质量直接关系到高铁运行的安全性。加强高铁隧道施工监控与管理可以确保施工符合规范和标准，减少施工缺陷和隐患，降低事故风险，避免隧道在使用过程中出现结构破坏、塌方等安全事故。

第二，提高工程质量。加强高铁隧道施工监控与管理可以实时监测施工过程中的各项施工指标和参数，如隧道地质情况、支护结构施工质量、土方开挖和回填等，通过及时发现和调整问题，可以保证施工质量符合设计要求，避免质量问题，减少隧道运营期间的内部摩擦阻力和振动，保证列车平稳行驶，提高运行可靠性，同时也能降低后续的养护成本。

第三，提供进度保障。高铁隧道施工监控与管理可以实现实时跟踪施工进度，确保施工按计划进行，及时发现并解决进度偏差和延迟问题，保证工程按时完成，避免项目延期。

第四，提高资源利用率。高铁隧道施工涉及大量资源和设备的调度与利用，监控与管理有助于优化资源配置，提高资源利用效率，避免资源浪费和重复施工，有助于提高施工效率，降低成本。

第五，便于质量追溯与监督。高铁隧道施工监控与管理可以记录施工过程中的关键数据和信息，形成完整的施工档案和质量追溯体系，便于对施工质量进行监督和评估，也能为后续维护和管理提供依据。

2 高铁隧道施工特点

2.1 隐蔽性

隧道施工的复杂性不仅体现在地质条件方面，还存在许多隐蔽工程，如初期支护结构、防排水系统等，这些隐蔽工程很难通过直接观测来检查和评估其施工质量，容易影响对整个隧道施工质量的全面科学评估。

此外，隐蔽工程的特殊性也会加大质量监督难度。如果在隧道工程施工完成后发现已施工段存在安全质量问题时，很难直接找到问题的根本原因，容易增加返工工程量、增加施工难度、提高施工成本、增加安全风险以及延长施工工期等问题。

2.2 预见性低

在高铁隧道施工中，对围岩稳定性的预测是一项重要的工作，相关施工人员要具备超前地质预报意识。进行超前地质预报时，需要结合相应的地质检测手段、施工经验等，对隧道围岩进行科学、合理的分析，并根据具体情况对围岩稳定性作出有效的判断。然而，在实际工作中，超前地质预报工作存在一定的不足[2]。例如，进行超前地质预报时，所采用的方法和手段存在不合理现象；没有结合实际情况进行分析和判断等。这些问题的存在会影响超前地质预报结果的准确性，导致预见性低。

2.3 施工环境复杂

在高铁隧道选线中，不可避免地会穿越复杂地形区域，而溜坍、滑坡、瓦斯地层、高地应力、富水地层等复杂地质条件会给高铁隧道修建带来较大的难度，还会增加高铁隧道施工过程中的安全风险。

此外，隧道开挖会破坏原有围岩的应力平衡体系，导致围岩变形和破坏，这可能引发塌方、地面沉降等安全隐患。由于隧道施工过程中还会遇到富水层，可能引发突泥涌水现象，这会对施工人员的安全构成威胁，还可能损坏隧道结构。在施工过程中，如果对隧道拱部的支护措施不当或者围岩质量较差，可能会导致拱部坍塌，影响隧道的整体稳定性。

3 高铁隧道施工质量监控与管理要点

3.1 做好前期准备工作

在高铁隧道施工过程中，需要对前期准备工作予以充分的重视，其直接影响后续施工质量。前期准备工作主要包括：

第一，明确高铁隧道工程的施工技术要求，以便于对工程质量进行有效的控制。

第二，对工程沿线地形地貌进行全面的掌握与分析，以便更好地规划高铁隧道施工流程。

第三，在施工设计阶段需要对高铁隧道工程的主要技术方案进行严格审查，并确定施工方案中的各项技术参数。

第四，对地质灾害进行全面调查与分析，对环境因素进行全面分析与预测，并采取有效措施加以预防。

3.2 制订完善的施工方案

在高铁隧道施工开始前，施工单位应充分考虑地质条件、工程要求等，制订完善的施工方案，包括施工方法、工序安排、材料选用、技术要求等内容，确保施工质量符合标准。并且，应根据高铁隧道的实际施工情况不断优化和完善施工方案，进而确保高铁隧道工程建设工作顺利开展，同时为后续的施工工作提供指导和参考。

3.3 隧道洞身开挖

3.3.1 断面开挖方法的选择

根据不同的高铁隧道断面，可以选择不同的断面开挖方法，确保施工顺利进行，保证工程质量和施工安全。例如，单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、CD 法和CRD 法等[3]。隧道断面开挖方法的选择主要考虑以下几个方面：

第一，从环境保护角度出发，应优先考虑对地表扰动较小的方案。

第二，从施工安全角度出发，应优先考虑控制爆破振动和超挖风险。

第三，从经济效益角度出发，应优先考虑开挖效率。

第四，应结合隧道地质条件选择开挖方法。

3.3.2 超前地质预报

超前地质预报是高铁隧道施工质量监控与管理的关键，通过超前地质预报，能够准确掌握施工现场的地质情况，并据此制订针对性的施工方案[4]。在高铁隧道施工中，可采用地质调查法、超前钻探法、物探法、超前导坑预报法等。为保证超前地质预报的准确性，需要对技术人员进行培训，确保其能够正确使用各种仪器设备。

3.3.3 爆破技术管理

在高铁隧道施工中进行爆破施工时，要注意对周边眼布置、炮眼装药量及起爆顺序等方面进行有效管理。在爆破施工中，要按照爆破设计方案进行施工，并进行正确的爆破操作。同时，要严格按照相关要求选择爆破器材，以确保爆破作业的安全性。另外，布置隧道周边眼时，要根据不同的地质情况选择不同的装药结构、起爆方式。例如，对于松软土或风化岩层，采用连续装药结构；对于硬岩及富水隧道采用非电导爆管雷管起爆；对于节理、裂隙发育较强的地段，采用非电导爆管雷管或毫秒导爆管雷管起爆。此外，要注意对周边眼的堵塞工作[5]。

3.3.4 合理控制开挖规模

开挖是高铁隧道施工的重要内容，施工时需要合理控制开挖规模，要严格按照相关设计文件、技术规范及施工图纸等进行开挖，尤其对于浅埋段、不良地质段等，要严格控制好开挖规模。在开挖过程中，还要根据不同的围岩级别进行相应的施工调整。另外，在开挖过程中，要始终坚持“先护后挖”的原则，以便有效控制开挖规模，保证施工过程的安全性，提高高铁隧道施工质量。

3.4 防水及通风

防水及通风是高铁隧道施工中的两个重要环节。做好防水施工，可有效防止渗水和漏水现象。防水设计要充分考虑地质、水文、气候等条件，采用多种防水措施相结合的方式。在防水施工过程中，要遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，严格按照设计要求和规范要求进行，认真检查各种设施是否完好，施工时做到不漏、不堵、不冒。施工完成后要对防水工程进行验收和质量检查，并根据检查结果修补进行。

高铁隧道施工中还要加强对通风系统的管理，确保通风顺畅。为减少隧道内有害气体的影响，应采用机械通风与自然通风相结合的方式，确保施工区域内空气清新、温度适宜[6]。

3.5 二次衬砌施工

二次衬砌作为永久性支撑结构，对隧道质量起重要作用。在二次衬砌施工质量监控和管理过程中，要注意如下方面：

第一，在衬砌台车作业过程中，需要确保钢板的平整度，混凝土表面不出现气泡、孔洞等缺陷。装配衬砌台车时，板间的衔接必须顺畅，尺寸应符合设计要求。如果台车存在变形或支撑刚度不足的问题，应适当增加支撑螺钉以提升其支撑强度。

第二，混凝土浇筑必须连续进行，中断时间不得超过90min，以免出现接缝。同时，混凝土振捣应均匀、持续，这是确保混凝土密实性的关键。混凝土浇筑施工后还需要进行正确的养护工作，以有效控制二次衬砌施工质量，确保隧道结构的稳定性和安全性。二次衬砌施工流程如图1 所示。

图1 二次衬砌施工流程图

3.6 加强对材料和机械设备的监管

在高铁隧道施工质量监控与管理中，需要加强对材料和机械设备的监管。通过定期检查和评估，可以及时发现和解决问题，保证施工质量和安全性。材料和机械设备的监管主要包括以下内容：

首先，检查材料和机械设备的质量，发现质量问题要及时向上级反映，并采取相应的处理措施。

其次，检查材料和机械设备的数量，如有缺漏要及时补充，否则可能影响施工的顺利开展。

最后，检查材料和机械设备的规格，包括确认材料和设备是否符合国家相关标准，是否存在污染问题，以及是否出现破损现象等。

4 结语

总之，高速铁路的施工质量对列车的运行安全性和乘客的乘车舒适性等有重要影响。在高铁隧道施工过程中，需要采取一系列监管措施，这对保障施工安全、控制施工质量、管控施工进度、提高资源利用效率、建立质量追溯体系以及确保高铁顺利运营和安全运行有重要意义。