長大隧道工程監(jiān)理控制消除缺陷研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了長大隧道工程監(jiān)理控制消除缺陷研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：隨著我國鐵路客運專線的建設(shè)，隧道單位工程施工較多，長大隧道工程具有工期長，難度大和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求較高等特點，監(jiān)理單位質(zhì)量管理控制上相對難度較大，特別是如何避免高鐵開通運營后因隧道質(zhì)量缺陷而影響安全使用的問題，也成為監(jiān)理單位在過程控制具體目標(biāo)之一。本文以牡佳客專隧道建設(shè)施工為工程背景，運用技術(shù)管理手段，在運營開通前監(jiān)理進行質(zhì)量控制，消除質(zhì)量缺陷為內(nèi)容進行論述。

關(guān)鍵詞：鐵路客專；隧道質(zhì)量；技術(shù)管理；過程控制

1前言

目前我國隧道質(zhì)量通病惡化隧道內(nèi)的運營環(huán)境，對隧道混凝土襯砌形成侵蝕破壞。襯砌是隧道結(jié)構(gòu)重要組成部分，直接影響隧道結(jié)構(gòu)安全性能，影響行車安全和隧道的正常使用。監(jiān)理工作就是在建設(shè)實施中，高標(biāo)準(zhǔn)落實施工圖設(shè)計，減少和消除隧道質(zhì)量通病，使高鐵在隧道中安全運行。

2工程概況

牡佳客運專線工程穿越長白山張廣才嶺的西坡，隧道最大埋深144.83m，隧道地形起伏大，隧道進口自然坡度約28～32°，出口自然坡度約15～25°，其中紅旗隧道DK167+185～DK167+215段穿越斷層。根據(jù)工程特點，防止客專隧道運營后出現(xiàn)襯砌厚度不足而造成通病，襯砌厚度不足的質(zhì)量缺陷是我們監(jiān)理質(zhì)量控制重點工作。牡佳客專五標(biāo)段共有隧道5座，隧道施工總長度10702m，隧道概況詳見表1。

3隧道質(zhì)量缺陷調(diào)查分析

隧道襯砌局部厚度不足和襯砌發(fā)生質(zhì)量問題的原因，主要是測量放線誤差或操作不當(dāng)引起侵限，如預(yù)留厚度幾何尺寸不足；開挖爆破過程效果控制不好，造成欠挖引起侵限；淺埋段沒有根據(jù)實際沉降變形數(shù)據(jù)進行分析造成預(yù)留變形量不足引起侵限；施工工序銜接不緊密，作業(yè)進度較慢，仰拱未及時成環(huán)導(dǎo)致初支累積變形侵限；由于施工工藝不到位噴射混凝土表面凹凸不平，并又經(jīng)過多次補噴控制不好引起侵限。

4監(jiān)理控制技術(shù)方案的實施

4.1隧道缺陷整治方案

4.1.1襯砌厚度不足整治方案襯砌局部厚度不足的缺陷，襯砌強度滿足設(shè)計要求時按如下原則處理：（1）襯砌厚度大于設(shè)計厚度的80%時可不處理；（2）襯砌厚度小于設(shè)計厚度的80%，但大于25cm時，邊墻部位可不處理，拱部部位結(jié)合實際情況采取補強或拆換處理，拆換范圍拱部150°。為保證安全，縱向一次拆換范圍不予小于3m，且縱向拆換范圍距離鄰近既有環(huán)向施工縫不應(yīng)小于3m，距離預(yù)留結(jié)構(gòu)物外緣不應(yīng)小于1m。（1）施工作業(yè)平臺施工作業(yè)平臺采用隧道洞內(nèi)養(yǎng)護臺車，臺車采用工字鋼、鋼管和鋼筋拼裝而成，臨空面設(shè)置護欄，確保施工安全。（2）徑向注漿結(jié)合第三方檢測報告、現(xiàn)場打孔驗證情況以及缺陷范圍附近的環(huán)向施工縫和預(yù)留結(jié)構(gòu)物位置等初步確定拆除混凝土環(huán)、縱向范圍；對拆換范圍的圍巖進行徑向注漿處理，第一起到加固圍巖的作用；第二起到封堵地下水的作用；加固范圍為隧道開挖輪廓線外3m，注漿管間距1.5m，梅花型布置，注超細(xì)水泥漿，注漿壓力1.0～1.5MPa，注漿管采用φ42～3.5mm的鋼花管，單根長度4m，沿徑向打入圍巖。最外緣注漿管距離未拆除段二次襯砌混凝土75cm，以避免破壞預(yù)留防水層。結(jié)合現(xiàn)場實際情況調(diào)整注漿參數(shù)，確保堵水有效。（3）拆除混凝土并檢查注漿效果結(jié)合第三方檢測報告、現(xiàn)場鉆孔驗證情況以及缺陷范圍附近的環(huán)向施工縫和預(yù)留結(jié)構(gòu)物位置等初步確定拆除襯砌拆除范圍；施工單位結(jié)合自身施工水平，可采用機械切割及破碎錘等小型減震機械對二次襯砌混凝土進行拆除，嚴(yán)禁爆破，避免對隧道支護及圍巖擾動過大，拆除時應(yīng)跳槽拆除，每次拆除長度縱向不得大于1m，拆除舊混凝土后，應(yīng)將新舊混凝土結(jié)合處鑿毛，鑿毛厚度為2cm，完成后采用高壓水沖洗干凈；拆除過程中還應(yīng)注意超出范圍端部（環(huán)向、縱向）的處理，保留不小于60cm的既有防水板寬度以貓族搭接要求（搭接寬度不小于15cm）；當(dāng)二次襯砌為鋼筋混凝土?xí)r，應(yīng)注意保留一定長度的鋼筋以滿足搭接要求，保留的鋼筋應(yīng)清除表面握裹的混凝土；整個過程需要加強監(jiān)控量測，加設(shè)必要的臨時支撐。結(jié)合鉆孔取芯法及壓水實驗法等對注漿效果進行驗證，嚴(yán)格確保注漿堵水措施可靠，達(dá)到初期支護表面不滲水的狀態(tài)，注漿效果未達(dá)到要求時應(yīng)及時進行補充注漿。（4）圍巖欠挖部分鑿除對欠挖部分的初期支護及圍巖進行機械鑿除至設(shè)計開挖輪廓線，機械鑿除可采用帶液壓破碎錘的挖掘機進行，機械鑿除后應(yīng)采用人工風(fēng)鎬對輪廓線進行修邊處理；對于欠挖部分有鋼架侵限的情況，應(yīng)結(jié)合欠挖部位及鋼架的節(jié)點布設(shè)情況進行換拱處理，必要時加設(shè)臨時支撐，確保施工安全；欠挖處理完成后應(yīng)按原設(shè)計或變更設(shè)計對應(yīng)襯砌類型恢復(fù)初期支護。（5）圍巖欠挖部分鑿除拆除段落存在既有環(huán)向排水管，則拆除過程中應(yīng)盡量保留，否則重新布設(shè)，重新布設(shè)的環(huán)向排水管與既有環(huán)向排水管采用接頭連通；拆除段落未布置環(huán)向排水管，一般不在進行增設(shè)。鋪設(shè)防水層（土工布加防水板），并與拆除混凝土?xí)r端部保留的既有防水搭接，搭接寬度不小于15cm；新增施工縫的防水：在舊混凝土位置鑿兩道遇水膨脹止水條，分別位于襯砌厚度的1/3與2/3處，槽寬2cm，深1.5cm，鋪設(shè)遇水膨脹止水條（2cm×3cm）；個別缺陷需原跨原環(huán)向施工縫進行拆除，應(yīng)在原環(huán)向施工縫位置設(shè)置新的環(huán)向施工縫，并采用“中埋式橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶防水”；防排水系統(tǒng)恢復(fù)中采用的材料材質(zhì)、規(guī)格、尺寸及性能指標(biāo)等不得低于原施工圖要求。（6）安裝鋼筋拆除后恢復(fù)的二次襯砌均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋保護層厚度50mm；焊接時應(yīng)采取必要的防護措施，避免損傷背后的防水板。原襯砌為素混凝土?xí)r，既有襯砌植入單根長為54cm的Φ18定位釬釘，深入原有襯砌內(nèi)27cm，與新增主筋可采用焊接連接，Φ18定位釬釘應(yīng)涂抹膠粘劑，粘結(jié)劑應(yīng)采用改性環(huán)氧類結(jié)構(gòu)膠結(jié)劑或改性乙烯基酯類結(jié)構(gòu)膠結(jié)劑，采用A級植筋膠。原襯砌為鋼筋混凝土?xí)r，拆除混凝土?xí)r接頭附近原襯砌鋼筋應(yīng)盡量保留一定的搭接長度（L1、L2），新增主筋與保留的原鋼筋采用綁扎搭接；拆除混凝土?xí)r原原鋼筋未能按要求保留的，新增主筋采用直徑方式與既有混凝土錨固連接，粘結(jié)劑采用A級植筋膠，膠結(jié)劑應(yīng)進行粘結(jié)抗剪強度檢驗，其粘結(jié)抗剪強度標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)根據(jù)置信水平為0.9、保證率為95%的要求確定，膠結(jié)劑性能還用符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定?？v向鋼筋在端部設(shè)置直彎鉤，箍筋設(shè)置半圓彎鉤；主筋按9m分段考慮機械連接，施工中根據(jù)實際情況分段，相鄰連接位置因相互錯開，同一區(qū)段內(nèi)鋼筋不大于全部鋼筋面積的50%，且連接位置不得位于拱頂。（7）安裝鋼筋澆筑混凝土強度等級不得低于C35，同時因根據(jù)具體工點情況采用相應(yīng)的混凝土強度標(biāo)號，以滿足結(jié)構(gòu)耐久性的要求；采用整體臺車進行混凝土灌注，保證襯砌外觀質(zhì)量；跨縫缺陷應(yīng)在原環(huán)向施工縫位置分模澆筑混凝土，并設(shè)置端模以安裝中埋式橡膠止水帶及背貼式橡膠止水帶防水；拱部預(yù)留回填注漿孔，襯砌澆筑完成后及時進行背后填充注漿，確保襯砌背后填充密實；施工中采取有效措施確保鋼筋保護層厚度和混凝土澆筑密實；拆除范圍存在接觸網(wǎng)槽道時，應(yīng)在原位置重新施作，避免遺漏；拆換完成后應(yīng)采用地質(zhì)雷達(dá)等無損檢測手段對拆換范圍進行復(fù)檢，確保滿足設(shè)計要求。

4.1.2襯砌背后脫空整治方案（1）工藝流程檢測——鉆孔——注漿——復(fù)檢——噴涂防水涂料。（2）檢測施工前應(yīng)先根據(jù)檢測報告及加密檢測的方式詳細(xì)核實脫空缺陷范圍，必要時進行鉆孔驗證，并在整治前對脫空范圍進行準(zhǔn)確定位，施工過程中對脫空范圍進行核對、檢驗。（3）鉆孔注漿孔的布置間距為1×1m，梅花形布置，施工過程中可根據(jù)實際脫空缺陷范圍對鉆孔布置進行適當(dāng)調(diào)整，在保證填充密實的前提下盡量減少注漿孔。注漿鉆孔直徑為30mm。（4）注漿注漿材料采用M20微膨脹水泥砂漿或自流平水泥漿，并通過現(xiàn)場試驗進行調(diào)整；注漿壓力宜控制在0.2MPa以內(nèi)，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計終壓并穩(wěn)定5min以上，吸漿量很少或者不吸漿時即可結(jié)束該孔注漿。注漿過程中，相鄰注漿孔應(yīng)設(shè)置排氣孔以及孔口塞以免跑漿。拱部襯砌背后注漿時隧道縱向應(yīng)由下坡方向向上坡方向進行；橫向應(yīng)先注兩側(cè)，再注拱頂。應(yīng)對鉆孔進行編號，鉆孔及注漿過程中應(yīng)對鉆孔、注漿壓力、注漿量等進行詳細(xì)記錄，根據(jù)鉆孔情況確定注漿鋼管長度。（5）復(fù)檢待注漿達(dá)到設(shè)計強度后通過復(fù)檢進行注漿效果檢查，必要時可進行鉆孔檢查，注漿不密實或仍存在脫空缺陷應(yīng)補注漿，以確保襯砌背后空洞填充密實。（6）噴涂防水涂料注漿完成后，注漿孔內(nèi)水泥漿達(dá)到設(shè)計強度并打磨平整后，襯砌表面噴涂水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，噴涂范圍應(yīng)至缺陷范圍外不小于1m，且四邊平整，確保美觀。水泥基滲透結(jié)晶型材料用量一般為1～2kg/㎡；若采用機械噴涂，其與水的比例為1:0.5，若采用人工刮涂，其與水的比例為1:0.3；噴涂或掛涂的厚度為1～2mm。水泥基滲透結(jié)晶型材料噴涂后，40分鐘開始初凝，8小時后開始固化，此時應(yīng)及時噴霧進行養(yǎng)護，但嚴(yán)禁噴水沖刷以防止活性材料的流失。養(yǎng)護次數(shù)不得小于3～5次/d，養(yǎng)護時間為3～5天。噴涂水泥基滲透結(jié)晶型材料是采用機械噴涂方式，因困難地段也可采用人工刮涂方式；噴涂水泥基滲透結(jié)晶型材料前應(yīng)清潔二次襯砌混凝土表面，應(yīng)確保混凝土表面干凈濕潤，但不應(yīng)有明顯的水印。材料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)。

4.2過程控制隧道工程質(zhì)量長效機制的措施

（1）制定和完善質(zhì)量管理規(guī)章制度和工藝標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定各部門、監(jiān)理人員的質(zhì)量管理內(nèi)容、職責(zé)、權(quán)限、獎懲辦法，將工程質(zhì)量監(jiān)理納入制度化、規(guī)范化、程序化管理，推行標(biāo)準(zhǔn)化清單監(jiān)理工作制度，實行全員、全方位、全過程質(zhì)量監(jiān)理控制；建立質(zhì)量管控清單，對控制重點內(nèi)容的關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位施工的具體參數(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、驗收標(biāo)準(zhǔn)建立清單化，要求每一工序施工前、中、后進行“清單化”驗收簽認(rèn)制度，不合格不許進行下一工序施工。（2）加大對監(jiān)理技術(shù)人員的投入，具體的對工程測量的放線定位，施工方案的審核，材料進場的實驗檢驗，混凝土拌合站現(xiàn)場監(jiān)控，分部分項工程的驗收，駐材料廠家監(jiān)造等均派有經(jīng)驗的監(jiān)理技術(shù)人員，對關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位施工進行旁站等措施。（3）監(jiān)理站建立嚴(yán)格的原材料、成品和半成品進場驗收制度，現(xiàn)場監(jiān)理工程師嚴(yán)格把好原材料訂貨、進料關(guān)，做到試驗合格后進場，材料的出廠合格證、現(xiàn)場試驗報告單手續(xù)齊全，分區(qū)堆碼整齊，產(chǎn)品標(biāo)識明確，實現(xiàn)永久可追溯性。（4）建立監(jiān)理中心試驗室儀器設(shè)備的檢定制度，測量儀器、試驗設(shè)備、各種儀器儀表、計量器具進行定期或不定期的檢定，現(xiàn)場設(shè)專人負(fù)責(zé)計量工作，儀器設(shè)備指定專人管理。（5）樣板引路已被廣泛應(yīng)用到高鐵建設(shè)各專業(yè)的施工建設(shè)，成為有效的質(zhì)量管理工具和管理方法，針對隧道施工特點分別作出襯砌的樣板段和防水板鋪設(shè)安裝的樣板段，這樣解決了分部分項工程的施工工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)部設(shè)計方案選擇和效果等環(huán)節(jié)問題提供標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量控制的保障。

5結(jié)語

高速鐵路隧道質(zhì)量通病很多，使高鐵運營存在一定的安全風(fēng)險，監(jiān)理工作主動控制和事前控制的質(zhì)量行為，分析了通病危害和風(fēng)險后，采取有針對性技術(shù)和管理措施，控制和糾正工程建設(shè)中質(zhì)量目標(biāo)產(chǎn)生的偏離和偏差帶來的危害，在建設(shè)施工過程中消除解決，力爭避免運營后投入更大的人力、財力去進行整治和維修，實踐真正意義的優(yōu)質(zhì)工程。

作者：韓庶 單位：哈爾濱鐵路建設(shè)咨詢有限公司