隧道施工质量控制技术

隧道施工质量控制技术【摘要】隧道施工质量控制是一个过程，即从质量活动前直至质量活动结束对工程质量的全部监控，质量活动过程中监控能力越强、越严格，实现工程质量预期目标的可能性越大。【关键词】隧道；质量控制技术1.各阶段质量控制质量活动前编制切实可行的质量计划，为现场施工质量控制做好准备。施工过程中，有现场施工管理人员、技术管理人员的指导、严格要求以及其他参建各方对质量活动过程的监督控制，确保施工质量处于受控状态，各工序“一次成功”。2.隧道施工质量控制技术施工质量过程控制。提到隧道质量控，大多是重视二次衬砌的施工，轻视初期支护施工，实际上隧道初期支护是隧道的主要承力结构，对整个隧道的耐久性起着相当重要的作用，所以说隧道施工质量控制中，对初期支护各工序的施工质量都需进行必要控制。主要包括开挖断面、锚杆质量（长度及砂浆饱和度）、钢架或格栅钢架、喷射混凝土质量（强度、厚度及背后缺陷）、防水层施工、二次衬砌混凝土质量（强度、厚度及背后缺陷）、隧道衬砌裂纹等的实时控制。2.1原材料隧道施工过程中所有材料，如水泥、砂、石、钢材、防水板、外加剂等，施工前均需按设计及验标要求进行试验，试验合格后才允许进场使用。对于施工过程中喷射混凝土的配合比、二次衬砌混凝土的配合比及砂浆配合比，均要以工程中将要使用的各种材料为基础进行各种配合比设计，以确保各类混凝土及砂浆强度满足设计要求。2.2隧道开挖超欠2.2.1一般规定《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）规定：隧道开挖不应欠挖，当围岩完整石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1?O不大于0.2?O，高度最大不超过5cm）。拱脚及墙脚以上1m范围内严禁欠挖，（如下表1隧道允许超欠挖）。表1隧道允许超挖值（cm）围岩级别开挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ～Ⅵ拱部线性超挖101510旱最大超流挖竹1525呀15卖边墙线性饮超距挖森1010伙10获仰拱、隧族底引阻线性超控挖扭10聋最大超家挖膊25咬在控制隧木道超欠挖技术气的改进中，首斗先必须改变长卧期以快来线“雅宁超勿娃欠苏”比的不理想观念巨，树激立洗“阀少欠少乐超号”佣的观念。即可啊以允许一定程喷度的欠挖，但群要符合《高速悟铁路隧道工程析施工质量验收首标准》章（督TB1075医3-201库0坦）规定：隧道鹿开挖不应欠挖血，当围岩完整脆石质坚硬时，评允许岩石个别灰突出部分侵入贸衬砌（陷每健1?暗O步不大按于脆0.2?饼O百，高度最大不鹰超纷过旷5c脚m员）。拱脚及墙凉脚以吐上捉1韵m旁范围内严禁欠上挖的要求够。瓣狭现场施工摊中根据围岩情丸况、监控量测帖数据及时调整装预留量，避免惰开挖轮廓线无猎谓扩大，尽量之减少了超挖圈。原辉辩属2.2.2渴造合理爆破控制趴超欠悟挖棍招在实际施击工中，尤其是饶软弱围岩隧道诉钻爆开挖时，浪极易造成超挖喷大使得混凝土衫回填量增大。按如下图所示周珍边周边眼开孔律位置有跨（饺A伴）、呢（拼B虑）、衣（占C损）三种情况，吵其出现的几率音和差值主要决地定于钻孔水平音。任A肠种情况不影响围超前挖浊；配B史种情况是会出纽现超挖；多而纵C卸种情况会出现掩欠挖。因而先烂定位后钻孔，撤并在掌子面醒编目的标出周边炮眼位置，把超闭欠挖控制在最端小范围内（桌约皂3c迁m辨）岂。叛乱惕图词1改轰周边眼开孔位初置羡巨柳骤1告）起爆顺祝序挥絮光面爆破矮时，从掏槽眼散开始，一层一花层地从截面中瞒心往外进行，菠最后是周边眼跑爆破。预裂爆柄破时，先周边烤预裂后掏槽，赠然后依次为扩夏槽眼、辅助眼族、二层眼、底创眼，布置雷管脊段号时应注意遣：必须具有合展理的段间隔时帮间，并且同一默段炮眼的装药衬量应小于最大兆单段的允许装泉药量，同时前岗一段的起爆要到尽量为后段爆宁破创造良好的呢临面斩。淹今签伸2做）炮眼慕深军L拍以循环进波尺为眼深，掏伍槽眼加泰深伶10%增费―经20节%眼。泄而夜丹3村）士码周边眼间这距踩E崭、抵抗央线召W建、装药集中狸度截r通依据围岩浴情况并参照文负献爪[2]宪糖，合理相对距骑离买：让Ⅴ廊级围砖岩吐E/W=现0.6留弃―资0.8解胀，厅仁Ⅳ际级围主岩遮E/W=尝0.72般孩―笼0.8辆3乱。选取参数见驳表法2轻。取横小表呼2钱崭Ⅳ塞、告Ⅴ塘级围岩周边眼骂爆破参数坑表尿盗围岩类赛别凤买周边眼间距屑（大E/c米m街）琴喜周边眼抵抗距套（司W/c蝶m针）榜泊相对距戴离充捎旋（病E?W-洪1祝）惩才装药集中度限（库r/kgm-译1晋）勺粥晶圾Ⅳ院围急岩轨4560踏0.75支0.15水哗境Ⅴ签围真岩端5065校0.77脖0.21叔睡煮4摄）炮眼布置及乌单眼装药关量贵禁先布置掏梨槽眼、周边眼贿，然后是底板迁眼、扩槽眼、喝二层眼，最后鼠布置辅助眼，样二层眼比辅助轰眼密一些，比古周边眼稀一些棵，其间距为周施边眼间距弯的享1.第5益倍左右，抵抗孤线为间距川的用0.秀7旦倍左右，考虑刑到扩槽眼、底适板眼爆破时负从荷较大，其布楼置稀密应与二族层眼相似，辅阴助眼间距为抵摇抗显线降1跃匆―浅1.2怠5慎倍消。陕预周边眼单顿眼装药量可参醒照击表霜2骤倘进行计算，其多它各部炮眼装控药量脖：歪q=优k习α惜W狐L盏λ涛临式中狸：直k每框―盲单位炸药消耗慰量傻，且kg/疾m环；稠币（取值参见文胖献熄[3落]算）槐塞画累a翼州―返炮眼间距臂，妻m碎；急师箩端W掩灾―扩炮眼爆破方向牢的抵抗线秘，冶m兄；赏隆哲叶λ金―贯炮眼所在部位胜系美桌具悄5呢）断面炮眼布烈置没汗断面炮眼缺布置根据开挖摘断面大小、设固计及验标要求糟合理布置。周坡边眼应沿隧道野开挖轮廓线布放置，保证开挖恐断面符合设计怀要求；辅助炮岛眼交错均匀布验置在周边眼与条掏槽眼之间，践力求爆破出的姥石块块度适合帝装碴的需要；糕周边炮眼与辅常助炮眼的眼底喝应在同一垂直趟面上，掏槽炮顾眼应加宽深暖20c取m猪。树详量图统2舌接双馅线匠Ⅳ突级围岩上台阶渗光面爆破炮眼详布置村图秤门叶图迟3闲阔双蔽线逆Ⅴ释级围岩上台阶雨光面爆破炮眼糕布置卧图开尝岔烛6何）装药结棕构陈希周边眼装典药结构一般采退用伟2迫讽种形式：比较掀破碎软弱宜的叮Ⅴ路级围岩采用双隆导爆线、小直拴径药卷连续装泪药网；纸Ⅳ塞级软岩类岩层棋，采用导爆索灌、小直径药卷港空气间隔装药舟。为克服眼底霜岩石的夹制力领，可在眼底放巴置半卷标准药娇卷，以适当加雹强底部药量，虽其它炮眼一般发均采用连续装刑药结构，炮眼辽均采用黄泥填脾塞封堵炮眼胀。挂踢径梨避2.3哑皂锚衬杆季充肌丈2.3.1首代锚杆质碗量躺阻灶图锹4好克理想锚杆受力奏示意洽图摩伴锚杆是将子破碎或不稳定泻岩体与牢固的味岩体连接在一臂起以提高整体晚稳定性的一种据支护措施。当凝锚杆发挥作用陷时，锚杆不同墨部段的功能各浴不相同。锚杆彼内端处于牢固压稳定岩体的部伍段，其锚固力难主要起着固定逆锚杆的作用；川而锚杆外端处愚于破碎或不稳池定岩体的部段过，其锚固力主毫要起着将该段惹岩体与锚杆连盼结在一起的作兽用。要让锚杆尾能发挥设计的天效果，除保证柱锚杆的长度满辅足设计要求外小，还要使各段甜都能均匀而有兰效的与岩体锚蜡固在一起。除珍此之外，对锚梳杆质量影响较清大的因素还有独砂浆强度，得域有足够的握力狠才能保证锚杆餐的质量。给图屑4盐为锚杆受力示咳意图诞。恼信扭盘2.3.2驶仅锚杆长液度畏宪锚杆总长慨度应为锚固段距、自由段和外撤锚段的长度之践和，并应满足大下列要求你：耍范趣切1窑）锚杆自由段门长度按外锚头区到潜在滑裂面长的长度计算；早预应力锚杆自含由段长度应不心小艳于株5游m年，且应超过潜俊在滑裂面饥；侦轧瓜光2详）锚杆锚固段雾长度应按规定微进行计算，并布取其中大值。百同时，土层锚治杆的锚固段长掉度不应小梦于腾4宽m编，且不宜大攻于家10克m乓；岩石锚杆的框锚固段长度不那应小秒于牵3孔m芦，且不宜大银于钞45导D堆和沟6.5欺m著，境或堵55妄D私和填8腰m范（对预应力锚吓索）；位于软迈质岩中的预应毅力锚索，可根凡据地区经验确摊定最大锚固长侨度。当计算锚龄固段长度超过营上述数值时，色应采取改善锚陈固段岩体质量沃、改变锚头构挠造或扩大锚固当段直径等技术念措施，提高锚私固力急。标勒锚杆长度议及注浆饱和度峰均采用应力反朱射波法检测，刮现已有专用的梯锚杆质量检测奋仪渴。卵绑搁疯2.3.3狐表注浆饱和凉度燃研注浆饱和医度检测通过测咏定锚杆不同方抢位，不同距离兔应力波的阻尼毅情况，即锚杆另与围岩的耦合究情况来判断注倘浆饱和度。由劲应力波在介质缺中的传播特性丢可知：应力波帜在坚硬完整的口介质中传播速扮度大，衰减速裂度快，而在松闻散及不完整介泊质中应力波的座传播速度小，劳衰减速度慢闪。赢方嘉薪2.3.4断秤砂浆强盆度楚叔在砂浆锚怒杆的长度及灌著浆饱和度均达术到要求后，并幅不能说明锚杆壤的质量完全达霸到了要求。从上锚杆的支护性勒能可知，它是芒受砂浆的裹握反并通过砂浆与寄围岩这发生作谁用的，若砂浆相的强度达不到慕要求，为了全拣面评价锚杆的锣质量，有必要若对砂浆（抗压张、抗剪）强度笔进行检测井。钓站血罪1孩）抗压强度。谁采用传统的试扎验方法，在施斜作锚杆时同期旱制作试件，对迷试件进行抗压者试验，得出砂泼浆的抗压强度局。于要扇仓2躺）剪切强度。似由锚杆的支护好机理可知，在露联结锚杆与岩织体中砂浆主要军受剪力的作用业。从而，砂浆具的剪切直接影川响到锚杆的质腹量。由于围岩玩存在差异，在丰不同的联结体己上，砂浆与围促岩间的剪切力抖有所不同。为溪了真实反映锚慢杆实际工作时笋砂浆与围岩（胆锚杆洞壁）间搞的剪切力，可搂进行原位试验永。将施作好的规锚杆与周围的轻围岩一同取出船，采用特制的勉试验设备对其杂进行抗剪试验器，得出砂浆与望围岩间的剪切膨力，并对其进劲行评价举。枣况遍乳2.3.5笨茄锚杆抗拔试然验勒镜锚杆抗拔菊力通过拉拔试晌验进行检测。跌拉拔试验检测晶方法是一种传虽统的锚杆锚固淹质量检测方法多。进行拉拔试孕验时，将液压胜千斤顶放在托匪板和螺母之间边，拧紧螺母，鼻施加一定的预乏应力，然后用军手动液压泵加悉压，同时记录吃液压表和位移岂计上的对应读余数，当压力或船者位移读数达占到预定值时，澡或者当压力计煤读数下降而位贪移计读数迅速懂增大时，停止诚加压。测试后劫，整理出锚杆拍的位航移被-涌荷载曲线，进涉而分析出试验猪锚杆的抗拔力泻大小。试验时贡锚杆的受力状肺态见谎图技5甩。湾杨厕图刷5识脉抗拔试验时锚退杆受力示意免图无栽架替2.3.6炒傍锚杆检测结果横评蒜定狂搭试验证明醒：对于高强螺淘纹锚杆，当锚咐固长度达到锚面杆直径烫的室4锋2修倍时，握裹力捏不再随锚杆长廊度的增加而增肆加。高速铁路境隧道锚杆的长汤与直径比达到沸几百倍，而且银从萝图倾4兵、润5筒可知，锚杆抗登拔试验与实际改锚杆的受力状摄态有很大不同部，得出锚杆抗悠拔力与锚杆质茶量没有必然的火相关性，若仅上采用抗拔试验纪，可能导致将棵不合格锚杆依创其抗拔力评定臭成合格锚杆。婆所以，对锚杆耽进行检测时，草要采用声频应孩力波法对锚固帆质量进行无损兄检测，再配合笔抗拔力试验进哈行综合分析，合可对锚杆的锚迅固质量作出较友全面的评价示。撕汇崖剂2.4秧行喷射混凝土质控量检浙测钥略喷射混凝扰土能及时封闭毒围岩暴露面，搜有效地隔绝水游和空气；部分狐混凝土浆液渗仁入张开的裂隙割或节理中起胶树结和加固围岩鸦的作用；能向易围岩提供支护童抗力，使围岩味由二向受力变轰为三向受力状够态，从而提高拒了围岩强度忌。瑞号评价喷射其混凝土的质量写指标：喷混凝间土强度、厚度钉、密实度及背晶后缺陷饶。防茶喷射混凝捏土强丈度拌柴喷射混凝纱土强度在一定阳范围内离散分阶部，正常情况殿其分部规律符瞎合正态分布曲听线，喷射混凝错土强度检测准海则是根据平均侨强度和异变系遮数综合控制，嫌大量实验证明滔湿喷混凝土异嚼变系数可控制层在梨10荒%回左右，达国标谣优质标准。根音据混凝土表面既特征，宜采用劝气压射钉枪无只损检测方法进辅行检测表。业尤混凝土厚近度、密实度及放背后缺讨陷叉秆混凝土厚榜度、密实度及抖背后缺陷均可握采用地质雷达劲进行检测。根画据喷射混凝土阁厚度，采用地爸质雷达对混凝己土进行检测逼。脾郊她乳2.5每便格栅或型钢拱蜓架数量检梁测柔乳在隧道中迹使用格栅或型激钢拱架数量，饶是隧道初期支腾护质量控制中刷所关心的问题毁。喷射混凝土挑中存在钢格栅宝或型钢拱架支剃撑时，地质雷残达剖面图中信联号会有变化，待可通过信号变幼化读出所用拱旬架数量。关于顺钢材质量可于拆施工前进行抽扬检控制陷。跃顷校茎2.6悔错二次衬砌检扔测逐枕二次衬砌策混凝土强度检郊测茧疮对二次衬面砌混凝土强度票检测采用超声昌综合法结合少柔量的钻芯取样士进行检障测准菊二次衬砌鸡混凝土厚度、浇背后空洞及围慌岩状况检浅测违浑对隧道二屠次衬砌混凝土凝厚度、背后空纯洞及衬砌背后厚围岩状况等检氏测，采用地质设雷达检测方法扑进行。测线布择置位置：拱顶挡、左右边墙、勉左右拱脚共五韵条测线。对于芒背后空洞及衬躺砌背后围岩状讨况的检测，由