隧道施工質量控制技術

隧道施工質量控制技術【摘要】隧道施工質量控制是一個過程，即從質量活動前直至質量活動結束對工程質量的全部監(jiān)控，質量活動過程中監(jiān)控能力越強、越嚴格，實現(xiàn)工程質量預期目標的可能性越大。【關鍵詞】隧道；質量控制技術1.各階段質量控制質量活動前編制切實可行的質量計劃，為現(xiàn)場施工質量控制做好準備。施工過程中，有現(xiàn)場施工管理人員、技術管理人員的指導、嚴格要求以及其他參建各方對質量活動過程的監(jiān)督控制，確保施工質量處于受控狀態(tài)，各工序“一次成功”。2.隧道施工質量控制技術施工質量過程控制。提到隧道質量控，大多是重視二次襯砌的施工，輕視初期支護施工，實際上隧道初期支護是隧道的主要承力結構，對整個隧道的耐久性起著相當重要的作用，所以說隧道施工質量控制中，對初期支護各工序的施工質量都需進行必要控制。主要包括開挖斷面、錨桿質量（長度及砂漿飽和度）、鋼架或格柵鋼架、噴射混凝土質量（強度、厚度及背后缺陷）、防水層施工、二次襯砌混凝土質量（強度、厚度及背后缺陷）、隧道襯砌裂紋等的實時控制。2.1原材料隧道施工過程中所有材料，如水泥、砂、石、鋼材、防水板、外加劑等，施工前均需按設計及驗標要求進行試驗，試驗合格后才允許進場使用。對于施工過程中噴射混凝土的配合比、二次襯砌混凝土的配合比及砂漿配合比，均要以工程中將要使用的各種材料為基礎進行各種配合比設計，以確保各類混凝土及砂漿強度滿足設計要求。2.2隧道開挖超欠2.2.1一般規(guī)定《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB10753-2010）規(guī)定：隧道開挖不應欠挖，當圍巖完整石質堅硬時，允許巖石個別突出部分侵入襯砌（每1?O不大于0.2?O，高度最大不超過5cm）。拱腳及墻腳以上1m范圍內(nèi)嚴禁欠挖，（如下表1隧道允許超欠挖）。表1隧道允許超挖值（cm）圍巖級別開挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ～Ⅵ拱部線性超挖101510旱最大超流挖竹1525呀15賣邊墻線性飲超距挖森1010伙10獲仰拱、隧族底引阻線性超控挖扭10聾最大超家挖膊25咬在控制隧木道超欠挖技術氣的改進中，首斗先必須改變長臥期以快來線“雅寧超勿娃欠蘇”比的不理想觀念巨，樹激立洗“閥少欠少樂超號”傭的觀念。即可啊以允許一定程噴度的欠挖，但群要符合《高速悟鐵路隧道工程析施工質量驗收首標準》章（督TB1075醫(yī)3-201庫0坦）規(guī)定：隧道鹿開挖不應欠挖血，當圍巖完整脆石質堅硬時，評允許巖石個別灰突出部分侵入貿(mào)襯砌（陷每健1?暗O步不大按于脆0.2?餅O百，高度最大不鷹超紛過曠5c腳m員）。拱腳及墻涼腳以吐上捉1韻m旁范圍內(nèi)嚴禁欠上挖的要求夠。瓣狹現(xiàn)場施工攤中根據(jù)圍巖情丸況、監(jiān)控量測帖數(shù)據(jù)及時調(diào)整裝預留量，避免惰開挖輪廓線無獵謂擴大，盡量之減少了超挖圈。原輝辯屬2.2.2渴造合理爆破控制趴超欠悟挖棍招在實際施擊工中，尤其是饒軟弱圍巖隧道訴鉆爆開挖時，浪極易造成超挖噴大使得混凝土衫回填量增大。按如下圖所示周珍邊周邊眼開孔律位置有跨（餃A伴）、呢（拼B慮）、衣（占C損）三種情況，吵其出現(xiàn)的幾率音和差值主要決地定于鉆孔水平音。任A腸種情況不影響圍超前挖濁；配B史種情況是會出紐現(xiàn)超挖；多而縱C卸種情況會出現(xiàn)掩欠挖。因而先爛定位后鉆孔，撤并在掌子面醒編目的標出周邊炮眼位置，把超閉欠挖控制在最端小范圍內(nèi)（桌約皂3c遷m辨）豈。叛亂惕圖詞1改轟周邊眼開孔位初置羨巨柳驟1告）起爆順祝序揮絮光面爆破矮時，從掏槽眼散開始，一層一花層地從截面中瞞心往外進行，菠最后是周邊眼跑爆破。預裂爆柄破時，先周邊烤預裂后掏槽，贈然后依次為擴夏槽眼、輔助眼族、二層眼、底創(chuàng)眼，布置雷管脊段號時應注意遣：必須具有合展理的段間隔時幫間，并且同一默段炮眼的裝藥襯量應小于最大兆單段的允許裝泉藥量，同時前崗一段的起爆要到盡量為后段爆寧破創(chuàng)造良好的呢臨面斬。淹今簽伸2做）炮眼慕深軍L拍以循環(huán)進波尺為眼深，掏伍槽眼加泰深伶10%增費―經(jīng)20節(jié)%眼。泄而夜丹3村）士碼周邊眼間這距踩E嶄、抵抗央線召W建、裝藥集中貍度截r通依據(jù)圍巖浴情況并參照文負獻爪[2]憲糖，合理相對距騎離買：讓Ⅴ廊級圍磚巖吐E/W=現(xiàn)0.6留棄―資0.8解脹，廳仁Ⅳ際級圍主巖遮E/W=嘗0.72般孩―籠0.8輛3亂。選取參數(shù)見駁表法2輕。取橫小表呼2錢嶄Ⅳ塞、告Ⅴ塘級圍巖周邊眼罵爆破參數(shù)坑表尿盜圍巖類賽別鳳買周邊眼間距屑（大E/c米m街）琴喜周邊眼抵抗距套（司W(wǎng)/c蝶m針）榜泊相對距戴離充捎旋（病E?W-洪1祝）懲才裝藥集中度限（庫r/kgm-譯1晉）勺粥晶圾Ⅳ院圍急巖軌4560踏0.75支0.15水嘩境Ⅴ簽圍真巖端5065校0.77脖0.21叔睡煮4攝）炮眼布置及烏單眼裝藥關量貴禁先布置掏梨槽眼、周邊眼賄，然后是底板遷眼、擴槽眼、喝二層眼，最后鼠布置輔助眼，樣二層眼比輔助轟眼密一些，比古周邊眼稀一些棵，其間距為周施邊眼間距彎的享1.第5益倍左右，抵抗孤線為間距川的用0.秀7旦倍左右，考慮刑到擴槽眼、底適板眼爆破時負從荷較大，其布樓置稀密應與二族層眼相似，輔陰助眼間距為抵搖抗顯線降1躍匆―淺1.2怠5慎倍消。陜預周邊眼單頓眼裝藥量可參醒照擊表霜2驟倘進行計算，其多它各部炮眼裝控藥量脖：歪q=優(yōu)k習α惜W狐L盞λ濤臨式中貍：直k每框―盲單位炸藥消耗慰量傻，且kg/疾m環(huán)；稠幣（取值參見文胖獻熄[3落]算）槐塞畫累a翼州―返炮眼間距臂，妻m碎；急師籮端W掩災―擴炮眼爆破方向牢的抵抗線秘，冶m兄；賞隆哲葉λ金―貫炮眼所在部位勝系美桌具悄5呢）斷面炮眼布烈置沒汗斷面炮眼缺布置根據(jù)開挖摘斷面大小、設固計及驗標要求糟合理布置。周坡邊眼應沿隧道野開挖輪廓線布放置，保證開挖恐斷面符合設計懷要求；輔助炮島眼交錯均勻布驗置在周邊眼與條掏槽眼之間，踐力求爆破出的姥石塊塊度適合帝裝碴的需要；糕周邊炮眼與輔常助炮眼的眼底喝應在同一垂直趟面上，掏槽炮顧眼應加寬深暖20c取m豬。樹詳量圖統(tǒng)2舌接雙餡線匠Ⅳ突級圍巖上臺階滲光面爆破炮眼詳布置村圖秤門葉圖遲3閑闊雙蔽線逆Ⅴ釋級圍巖上臺階雨光面爆破炮眼糕布置臥圖開嘗岔燭6何）裝藥結棕構陳希周邊眼裝典藥結構一般采退用偉2迫諷種形式：比較掀破碎軟弱宜的叮Ⅴ路級圍巖采用雙隆導爆線、小直拴徑藥卷連續(xù)裝淚藥網(wǎng)；紙Ⅳ塞級軟巖類巖層棋，采用導爆索灌、小直徑藥卷港空氣間隔裝藥舟。為克服眼底霜巖石的夾制力領，可在眼底放巴置半卷標準藥嬌卷，以適當加雹強底部藥量，雖其它炮眼一般發(fā)均采用連續(xù)裝刑藥結構，炮眼遼均采用黃泥填脾塞封堵炮眼脹。掛踢徑梨避2.3啞皂錨襯桿季充肌丈2.3.1首代錨桿質碗量躺阻灶圖鍬4好克理想錨桿受力奏示意洽圖摩伴錨桿是將子破碎或不穩(wěn)定瀉巖體與牢固的味巖體連接在一臂起以提高整體晚穩(wěn)定性的一種據(jù)支護措施。當凝錨桿發(fā)揮作用陷時，錨桿不同墨部段的功能各浴不相同。錨桿彼內(nèi)端處于牢固壓穩(wěn)定巖體的部伍段，其錨固力難主要起著固定逆錨桿的作用；川而錨桿外端處愚于破碎或不穩(wěn)池定巖體的部段過，其錨固力主毫要起著將該段惹巖體與錨桿連盼結在一起的作獸用。要讓錨桿尾能發(fā)揮設計的天效果，除保證柱錨桿的長度滿輔足設計要求外小，還要使各段甜都能均勻而有蘭效的與巖體錨蠟固在一起。除珍此之外，對錨梳桿質量影響較清大的因素還有獨砂漿強度，得域有足夠的握力狠才能保證錨桿餐的質量。給圖屑4鹽為錨桿受力示咳意圖誕。惱信扭盤2.3.2駛僅錨桿長液度畏憲錨桿總長慨度應為錨固段距、自由段和外撤錨段的長度之踐和，并應滿足大下列要求你：耍范趣切1窯）錨桿自由段門長度按外錨頭區(qū)到潛在滑裂面長的長度計算；早預應力錨桿自含由段長度應不心小艷于株5游m年，且應超過潛俊在滑裂面饑；偵軋瓜光2詳）錨桿錨固段霧長度應按規(guī)定微進行計算，并布取其中大值。百同時，土層錨治桿的錨固段長掉度不應小夢于騰4寬m編，且不宜大攻于家10克m乓；巖石錨桿的框錨固段長度不那應小秒于牽3孔m蘆，且不宜大銀于鈔45導D堆和溝6.5欺m著，境或堵55妄D私和填8腰m范（對預應力錨嚇索）；位于軟邁質巖中的預應毅力錨索，可根凡據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確攤定最大錨固長僑度。當計算錨齡固段長度超過營上述數(shù)值時，色應采取改善錨陳固段巖體質量沃、改變錨頭構撓造或擴大錨固當段直徑等技術念措施，提高錨私固力急。標勒錨桿長度議及注漿飽和度峰均采用應力反朱射波法檢測，刮現(xiàn)已有專用的梯錨桿質量檢測奮儀渴。卵綁擱瘋2.3.3狐表注漿飽和涼度燃研注漿飽和醫(yī)度檢測通過測詠定錨桿不同方搶位，不同距離兔應力波的阻尼毅情況，即錨桿另與圍巖的耦合究情況來判斷注倘漿飽和度。由勁應力波在介質缺中的傳播特性丟可知：應力波幟在堅硬完整的口介質中傳播速扮度大，衰減速裂度快，而在松聞散及不完整介泊質中應力波的座傳播速度小，勞衰減速度慢閃。贏方嘉薪2.3.4斷秤砂漿強盆度楚叔在砂漿錨怒桿的長度及灌著漿飽和度均達術到要求后，并幅不能說明錨桿壤的質量完全達霸到了要求。從上錨桿的支護性勒能可知，它是芒受砂漿的裹握反并通過砂漿與寄圍巖這發(fā)生作誰用的，若砂漿相的強度達不到慕要求，為了全揀面評價錨桿的鑼質量，有必要若對砂漿（抗壓張、抗剪）強度筆進行檢測井。釣站血罪1孩）抗壓強度。誰采用傳統(tǒng)的試扎驗方法，在施斜作錨桿時同期旱制作試件，對迷試件進行抗壓者試驗，得出砂潑漿的抗壓強度局。于要扇倉2躺）剪切強度。似由錨桿的支護好機理可知，在露聯(lián)結錨桿與巖織體中砂漿主要軍受剪力的作用業(yè)。從而，砂漿具的剪切直接影川響到錨桿的質腹量。由于圍巖玩存在差異，在豐不同的聯(lián)結體己上，砂漿與圍促巖間的剪切力抖有所不同。為溪了真實反映錨慢桿實際工作時筍砂漿與圍巖（膽錨桿洞壁）間搞的剪切力，可摟進行原位試驗永。將施作好的規(guī)錨桿與周圍的輕圍巖一同取出船，采用特制的勉試驗設備對其雜進行抗剪試驗器，得出砂漿與望圍巖間的剪切膨力，并對其進勁行評價舉。棗況遍乳2.3.5笨茄錨桿抗拔試然驗勒鏡錨桿抗拔菊力通過拉拔試晌驗進行檢測。跌拉拔試驗檢測晶方法是一種傳雖統(tǒng)的錨桿錨固淹質量檢測方法多。進行拉拔試孕驗時，將液壓勝千斤頂放在托匪板和螺母之間邊，擰緊螺母，鼻施加一定的預乏應力，然后用軍手動液壓泵加悉壓，同時記錄吃液壓表和位移豈計上的對應讀余數(shù)，當壓力或船者位移讀數(shù)達占到預定值時，澡或者當壓力計煤讀數(shù)下降而位貪移計讀數(shù)迅速懂增大時，停止誠加壓。測試后劫，整理出錨桿拍的位航移被-涌荷載曲線，進涉而分析出試驗豬錨桿的抗拔力瀉大小。試驗時貢錨桿的受力狀肺態(tài)見謊圖技5甩。灣楊廁圖刷5識脈抗拔試驗時錨退桿受力示意免圖無栽架替2.3.6炒傍錨桿檢測結果橫評蒜定狂搭試驗證明醒：對于高強螺淘紋錨桿，當錨咐固長度達到錨面桿直徑燙的室4鋒2修倍時，握裹力捏不再隨錨桿長廊度的增加而增肆加。高速鐵路境隧道錨桿的長湯與直徑比達到沸幾百倍，而且銀從蘿圖傾4兵、潤5筒可知，錨桿抗登拔試驗與實際改錨桿的受力狀攝態(tài)有很大不同部，得出錨桿抗悠拔力與錨桿質茶量沒有必然的火相關性，若僅上采用抗拔試驗紀，可能導致將棵不合格錨桿依創(chuàng)其抗拔力評定臭成合格錨桿。婆所以，對錨桿耽進行檢測時，草要采用聲頻應孩力波法對錨固帆質量進行無損兄檢測，再配合筆抗拔力試驗進哈行綜合分析，合可對錨桿的錨迅固質量作出較友全面的評價示。撕匯崖劑2.4秧行噴射混凝土質控量檢浙測鑰略噴射混凝擾土能及時封閉毒圍巖暴露面，搜有效地隔絕水游和空氣；部分狐混凝土漿液滲仁入張開的裂隙割或節(jié)理中起膠樹結和加固圍巖鴉的作用；能向易圍巖提供支護童抗力，使圍巖味由二向受力變轟為三向受力狀夠態(tài)，從而提高拒了圍巖強度忌。瑞號評價噴射其混凝土的質量寫指標：噴混凝間土強度、厚度釘、密實度及背晶后缺陷饒。防茶噴射混凝捏土強丈度拌柴噴射混凝紗土強度在一定陽范圍內(nèi)離散分階部，正常情況殿其分部規(guī)律符瞎合正態(tài)分布曲聽線，噴射混凝錯土強度檢測準海則是根據(jù)平均僑強度和異變系遮數(shù)綜合控制，嫌大量實驗證明滔濕噴混凝土異嚼變系數(shù)可控制層在梨10荒%回左右，達國標謠優(yōu)質標準。根音據(jù)混凝土表面既特征，宜采用勸氣壓射釘槍無只損檢測方法進輔行檢測表。業(yè)尤混凝土厚近度、密實度及放背后缺討陷叉稈混凝土厚榜度、密實度及抖背后缺陷均可握采用地質雷達勁進行檢測。根畫據(jù)噴射混凝土閣厚度，采用地爸質雷達對混凝己土進行檢測逼。脾郊她乳2.5每便格柵或型鋼拱蜓架數(shù)量檢梁測柔乳在隧道中跡使用格柵或型激鋼拱架數(shù)量，饒是隧道初期支騰護質量控制中刷所關心的問題毀。噴射混凝土挑中存在鋼格柵寶或型鋼拱架支剃撐時，地質雷殘達剖面圖中信聯(lián)號會有變化，待可通過信號變幼化讀出所用拱旬架數(shù)量。關于順鋼材質量可于拆施工前進行抽揚檢控制陷。躍頃校莖2.6悔錯二次襯砌檢扔測逐枕二次襯砌策混凝土強度檢郊測繭瘡對二次襯面砌混凝土強度票檢測采用超聲昌綜合法結合少柔量的鉆芯取樣士進行檢障測準菊二次襯砌雞混凝土厚度、澆背后空洞及圍慌巖狀況檢淺測違渾對隧道二屠次襯砌混凝土凝厚度、背后空純洞及襯砌背后厚圍巖狀況等檢氏測，采用地質設雷達檢測方法撲進行。測線布擇置位置：拱頂擋、左右邊墻、勉左右拱腳共五韻條測線。對于芒背后空洞及襯躺砌背后圍巖狀討況的檢測，由