杨延
(贵州省公路开发集团有限公司,贵州 贵阳 550081)
在我国,许多交通基础设施建设项目需要穿越高山和不良地质地段,使得隧道工程的施工难度不断增大。在施工过程中运用新材料、新技术提升施工效率,进行标准化管理,有效治理质量通病,提高隧道工程的安全性和可靠性,成为项目管理人员的必修课。
隧道施工质量对施工安全和运营安全有重要意义。隧道施工是在有限空间内进行的流水作业,任何一个施工工序的质量问题都可能在长期围岩应力的作用下引发崩塌危险,对施工人员造成伤害。如果这种问题发生在通车运营过程中,将给行车安全和养护带来不可估量的损失和危害。因此,加强隧道工程施工质量管理有重要意义。
第一,质量管理有助于提高施工效率和加快工程进度。在隧道工程施工过程中,必须按照相关规范和标准进行操作,以确保施工质量合格。严格遵守规范和标准可以有效减少返工和纠偏的次数,进而节约施工时间和资源,提高施工效率。此外,规范的施工流程和标准化的操作有助于保证工程进度,尽早完成隧道工程,还能提高施工人员的操作技能和安全意识,降低风险事故发生率。第二,质量管理有助于延长隧道工程的使用寿命和降低维护成本。高质量的施工能确保隧道结构的耐久性和稳定性,减少结构老化和损坏的风险,从而延长隧道的使用寿命。同时,减少后期维护次数、降低维修成本,促进公路交通的可持续发展。
质量通病治理作为质量管理的基本组成部分,发挥着关键作用,其核心在于从多个角度入手,如施工方案的选择、施工过程的管控、工序的检验与验收,以及新材料与新技术的应用等,旨在消除传统施工模式下容易形成的一些质量薄弱环节,保证工程的稳定性和质量。
第一,在施工方案的选择设计阶段,质量通病治理注重从根本上解决可能导致质量问题的因素,为制订合理的施工方案提供支持。
第二,在施工过程管控中,质量通病治理强调对工程进展的持续监测与控制,及时发现和纠正可能的偏差,确保按计划进行施工,避免潜在的质量问题逐步积累。
第三,在工序检验与验收阶段,质量通病治理要求对每个工序进行细致、严格的检验和验收,此举可确保每一环节的质量均符合规定标准。
第四,质量通病治理倡导创新思维,强调引入新材料和新技术,能够进一步提升工程质量和可靠性。
在公路隧道工程中,隧道支护是一个重要环节。然而,隧道支护施工中存在一些典型的质量问题。其中一种常见问题是隧道支护结构的稳固性不足,可能导致隧道内部出现塌方、坍塌等现象。施工过程中如选择了质量不合格的支护材料,或者施工人员未能正确使用支护材料,也会影响隧道支护效果和质量。此外,隧道支护的施工工艺不合理,如支护结构的布置不当或施工顺序不合理,也会影响支护效果[1]。
超挖和欠挖是公路隧道工程中常见的质量问题。超挖问题指隧道内部挖掘过程中超出设计要求的挖掘范围,导致隧道结构的稳定性和强度不足,会提高隧道工程的施工难度、增加施工成本,甚至可能导致隧道结构坍塌。欠挖问题指隧道内部的挖掘范围未能达到设计要求,会造成隧道的通行空间不足,影响隧道的使用功能,还可能导致隧道墙壁的稳定性不足,增加隧道施工后期的维护成本和安全风险。
隧道工程通常会经过地下水层,地下水的压力可能导致隧道结构发生渗水或漏水,这会导致隧道内部湿气提高,进而影响隧道的通行环境和设施设备的使用性能。若隧道结构和防水措施不完善,渗水和漏水问题还可能导致隧道结构腐蚀和损坏,影响隧道的运行安全。
在公路隧道工程中,喷射混凝土是一种常见的支护方法。然而,喷射混凝土质量问题是公路隧道工程中的另一个典型质量通病。喷射混凝土工程要求施工人员具备专业技术和经验,以确保混凝土配合比的科学性和施工质量的稳定性。然而,施工过程中可能出现喷射混凝土配合比不当、施工工艺不合理等问题,导致喷射混凝土的质量不达标。喷射混凝土质量问题可能导致隧道支护结构的稳固性不足,提高隧道工程的施工难度和成本,甚至可能影响隧道的使用安全。
为了治理和控制公路隧道施工中的质量通病,需要采取一系列措施。首先,从施工方案入手,根据设计文件、工程地质状况和施工水平,合理选择施工方案,充分考虑运用新技术、新材料和自动化施工设备。其次,强化首件工程的作用,通过首件工程熟悉施工工艺、明确质量控制关键点、总结经验和改善薄弱环节,发挥首件工程的示范引领作用。最后,利用信息化技术加强对施工现场的监控,提升工序验收的公开化。
进行锚杆的标准化管理是保证施工质量的关键。标准化管理包括制订明确的技术标准和操作规程,明确锚杆的型号、规格和材料要求,并统一施工工艺和操作流程。在施工前,需要对材料进行质量检验,确保锚杆符合标准,避免因材料质量问题导致施工质量问题。同时,制订严格的施工方案和计划,明确施工的时间节点和步骤,确保施工过程有条不紊。标准化管理还需要对施工人员进行培训和考核,提高施工人员的技术水平和操作规范性,确保施工的专业性和准确性。
在隧道支护施工过程中,要严格按照标准化管理要求,采用适当的施工工艺。一方面,要选择合适的施工设备和工具,可使用自动控制的锚杆台车代替传统的“人工加+气腿钻机”的施工工艺,以有效避免锚杆打入角度偏差等质量问题。另一方面,进行预埋孔洞的清理和处理,保证锚杆的黏附性和稳固性。在注浆过程中,要控制注浆剂的用量和压力,保证注浆的均匀性和密实性。施工过程中还需要进行质量检查和监控,及时发现和处理施工中的问题,确保施工质量符合标准[2]。锚杆支护如图1 所示。
图1 锚杆支护
在公路隧道施工中,超挖和欠挖问题是常见的隧道施工质量缺陷,可采取以下控制措施:
首先,在施工前,需要进行详细的勘察和测量,确定隧道的实际地质特征,为施工提供准确的依据。根据隧道设计要求和地质条件,制订详细的钻爆方案,并使用自动控制的钻爆台车代替传统的人工钻孔作业,从而有效降低超挖和欠挖问题的发生率。
其次,在隧道工程施工中,采用断面仪进行监控,实时监测爆破效果,以便及时发现是否存在欠挖问题。如果出现欠挖,应立即采取措施进行局部处理,例如使用破碎头对局部区域进行精细开挖,以确保隧道断面的精确度和稳定性。
最后,在隧道施工过程中,地质条件的变化和工程荷载的作用都可能引起隧道结构变形。因此,施工过程中需要进行持续的监测量测,及时掌握隧道结构的变形情况。如果发现变形与设计预期不符,必须立即采取措施进行处理,以确保隧道的稳定性和安全性。同时,还要总结各类地质环境下的预留变形量,以便在下一步的掌子面开挖和放样作业中进行更加准确的规划和控制。
在公路隧道施工中,渗水、漏水问题是常见的隧道施工质量缺陷。为了保证隧道的密封性和防水效果,对渗水、漏水问题进行标准化管理,并加强新材料和新施工工艺技术的应用非常重要。
第一,进行渗水、漏水的标准化管理是确保施工质量的重要手段。标准化管理需要根据隧道设计要求和地质条件,制订明确的渗水、漏水标准和限制,规定渗水、漏水的最大允许值,以确保隧道的密封性和防水效果。在施工前,需要进行详细的地质勘察和探测,了解隧道周围的地质特征和水文情况,为施工提供准确的依据。标准化管理还要求对施工人员进行培训和考核,提高他们的技术水平和操作规范性,确保施工的准确性。
第二,利用聚合物注浆材料进行隧道渗水处理之前,需要对隧道进行全面的勘察,了解渗水情况和渗水部位。同时,要对注浆设备进行检查和调试,确保设备运行正常,为后续施工做好准备。此外,对渗水部位进行清洁处理,清除隧道表面的杂物和泥土,确保注浆材料能够充分渗透到渗水裂缝中。需要注意的是,聚合物注浆材料是由一定比例的树脂和固化剂混合而成,需要根据隧道渗水情况并参照生产厂家提供的使用说明进行正确的配比和搅拌。施工环节,将制备好的聚合物注浆材料倒入注浆设备中,然后通过压力泵将注浆材料注入渗水部位。注浆过程中,要保持均匀而稳定的压力,确保注浆材料能够充分渗透到渗水裂缝中。注浆材料在渗入渗水裂缝后会逐渐固化,形成良好的防水屏障,阻止水分再次渗入。固化时间会因注浆材料的种类和环境的温度等条件而有所差异。待注浆材料固化后,对渗水部位进行后期检查,确保注浆效果符合要求。如有需要,还可进行二次注浆处理,以增强防水效果[3]。
在公路隧道施工中,喷射混凝土是一种常用的加固和补强围岩的施工工艺。为了确保施工质量和效率,必须进行标准化的喷射混凝土施工。
第一,在施工前需要做好充分的准备工作。施工现场的安全是首先需要考虑的,必须设置安全警示标志并划定作业区域;喷射设备和混凝土材料要经过检查,确保设备运转正常且混凝土质量合格;施工人员要按照任务和职责进行组织和安排,以保障施工有序进行。
第二,混凝土的配制和调试。喷射混凝土由水泥、骨料、掺和料和外加剂组成,在施工前必须按照设计要求配制混凝土并进行试喷,调整其流动性和喷射性能,以确保混凝土喷射质量合格。施工人员应穿戴好安全装备,采用高压喷射设备进行施工。喷射混凝土的压力通常控制在2~4MPa 之间,可根据隧道围岩情况进行调整。喷射的速度和厚度也要根据实际情况加以控制,以确保混凝土均匀地附着在围岩表面(见图2)。
图2 喷射混凝土
第三,施工完成后,要进行质量检查,确定混凝土的密实性、附着性和平整度等指标是否符合要求。如有不合格情况,则及时进行整改,确保施工质量达标。
公路隧道是现代交通基础设施的重要组成部分,在建设过程中需要高度重视其施工质量。采用合理的施工工艺与加强标准化管理等措施,对其质量通病进行治理与控制,能够有效解决施工过程中存在的问题,提升隧道工程的质量和安全水平。同时,应高度重视质量监督与检验,严格遵守相关规范和标准,为公路隧道的安全、可靠运行提供坚实的保障。此外,还要积极引入新技术、新材料,不断完善施工质量治理体系,加强施工管理,使公路隧道施工质量得到持续提升,实现公路隧道建设的可持续发展。