隧道工程质量控制要点

PAGE隧道工程质量监控要点（一）洞口工程1、洞口设置位置和洞口边坡、仰坡的坡率要符合图纸要求。浮石、危石要清除，坡面整修平顺。2、洞口开挖土石方：进洞前应尽早完成洞口排水系统；洞口排水（包括边坡和仰坡的截水沟、涵管等组成的排水系统）与路基边坡排水要组成系统；在放样线位上自上而下的开挖边、仰坡，不得采用大爆破，尽量减少对原地层的扰动；开挖时应随时检查边、仰坡，如有滑动、开裂等现象，应放缓坡度，保证边坡、仰坡稳定和施工安全。3、开挖进洞时，宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差时可用管棚支护围岩，支撑作业紧跟开挖作业面。洞门衬砌施工按《钢筋混凝土工程施工及验收规范》有关规定办理。洞门端墙、翼墙要位置准确，墙面坡度平顺，基础必须置于稳固的地基上。浇（砌）筑要均匀密实，无蜂窝、麻面现象，背墙回填要两侧同时进行分层填筑，分层碾压密实。4、砌体坚实牢固，表面平整，无垂直通缝。勾缝平顺，采用凹缝，缝宽均匀，无脱落现象。5、混凝土表面的蜂窝麻面不超过面积的0.5％，深度不超过10mm。6、沉降缝位置正确，整齐垂直，上下贯通。（二）、明洞工程1、边墙基础。要设置在符合设计要求且稳固的基础上，偏压和单压明洞的边墙基底在垂直路线方向宜挖成有向内倾的斜坡，提高基础底抗滑力。如基础底松软应采取措施增加基底承载力。2、衬砌。拱圈混凝土衬砌要连续进行，起拱线以下暗挖时应在拱圈混凝土达到设计强度后进行并有保证拱圈安全稳定的措施。沉降缝和施工缝设置位置要准确。3、明洞与暗洞衔接连接良好。4、防水。拱圈混凝土达到设计强度的70％后，拱圈背部用砂浆涂抹平整，不得有钢筋外露，在拱背涂上一层热沥青，防水卷材铺设要粘贴紧密且搭接长度不小100mm。隧道内拱背延伸不小于0.5m，三油二毡后再涂抹水泥砂浆厚度20mm（或按图纸具体设计要求）。拱背铺设隔水层要选用粘性好、无杂质、无石块的粘土分层夯实。并与边、仰坡搭接良好，封闭严密。5、回填。拱圈混凝土达到设计强度，拱背防水设施完成后方可回填拱背土方。回填土要对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，两侧填料高差不得大于0.5m，顶层回填材料采用粘土，拱顶人工回填1m以上后方可使用机械施工。（三）洞身工程1、洞身工程（1）洞身开挖：合理确定开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工；爆破开挖应遵循短进尺、弱爆破、强支护、勤观测的原则；为最大限度利用围岩自承能力，必须采用减少围岩扰动的方法进行开挖；全断面法适用Ⅲ级及Ⅲ级以上围岩；短台阶法适用于Ⅳ级围岩；超短台阶法适用于Ⅴ级围岩；采用台阶法施工时台阶不宜分层过多，上下台阶之间的距离尽可能利于机具正常作业，并减少翻渣工作量；为保证开挖安全，应根据岩石级别控制循环进尺；全断面Ⅰ～Ⅲ级围岩宜不大于3～3.5m，台阶分步法开挖Ⅴ～Ⅵ级围岩进尺宜0.5～1.0m，围岩极差地段施工应采取辅助施工措施，各工序安排要紧凑，支护要及时，保证安全。洞身开挖断面尺寸（宽度允许超宽每侧100mm，全宽允许超宽200mm）、轴线位置、标高及净空要符合图纸要求；严格控制断面开挖，应采取光面爆破减小超挖（拱部破碎岩、土等Ⅵ、Ⅴ级围岩允许超挖平均不大于100mm，最大150mm；软岩，中硬岩等Ⅲ、Ⅳ级围岩允许超挖平均不大于150mm，最大250mm；硬岩等Ⅰ～Ⅱ级围岩允许超挖平均不大于100mm，最大200mm;边墙、仰拱、隧底超挖平均不大于100mm）。避免欠挖，拱脚、墙角以上1m内断面严禁欠挖。两对向掘进工作面距离剩下15m时，应从一面掘进贯通，小于3000m隧道中线极限贯通误差为±150mm。光面爆破炮孔痕迹保留率：硬岩不小于80％，中硬岩不小于70％，软岩不小于50％。相邻两孔之间岩面平整，孔壁无裂隙，台阶误差不得大于150mm。（2）挖面与衬砌面平行作业时，间距不宜小于30m。（3）尽量减少对围岩扰动，施工中应经常观察地形地貌的变化以及地质和地下水的变异情况，预防突然事故的发生。2、初期支护的控制初期支护的控制应紧随开挖面及时施作，控制围岩变形和减少围岩暴露时间，以确保安全，本项目中导洞和主洞施工均采用新奥法施工技术设计，其主要特点是以喷锚支护为依托承担围岩的荷载。因此喷锚支护是隧道工程质量的重要组成部分，必须按设计的要求的支护结构类型施工，要严格的检测超前锚杆和系统锚杆的进深长度、间距，决不允许发生“长锚短打”的偷工减料现象，锚杆按设计要求应及时做抗拔力试验，抗拔力的指标必须满足规范和设计的要求，另一方面在喷锚支护时应高度重视量测及监控的作用，及时提供可靠的量测信息，以指导施工和修正设计支护。（1）构件应架设在隧道中线方向的垂直面上，倾斜度不大于2°，支护的间距根据设计而定，一般为0.8～1.2m。各排支护间应纵撑连接牢固，形成整体。（2）施工支护结构形式：根据围岩级别而定，Ⅰ、Ⅱ级围岩，宜采用局部喷射砼或局部锚杆，为防止岩爆和局部落石可用局部加栓钢筋网。Ⅲ、Ⅳ级围岩采用锚杆，锚杆挂网、喷射砼或锚喷联合支护，Ⅴ、Ⅵ类宜采用喷锚挂网和加设刚架联合支护形式并结合辅助施工方法进行支护；地址条件差，围岩不稳定的，可用构件支护。（3）锚杆施工：应在初喷混凝土后及时进行，材料类型、规格、质量应与设计相符。锚杆宜尽量与岩层主要结构面垂直，锚杆孔位偏差允许为±15mm，孔深允许偏差为±50mm，锚杆入孔长度应不少于设计的95%，杆体露出的长度不大于喷层厚度，锚杆砂浆必须饱满，锚杆抗拔力应满足设计要求，按锚杆数1%进行拉拔试验，且不少于3根。（4）喷射砼的控制：喷射砼的砂浆材料应满足设计要求，水泥应优先采用普通硅酸盐水泥，也可用矿渣硅酸盐水泥。软弱围岩中宜用早强水泥，水泥等级不得低于32.5级，速凝剂要求初凝不超过5分钟，终凝不超过10分钟，砂：采用洁净中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率一般5～7%，用前一律过筛。石料：宜用坚硬的碎石，粒径不大于15mm,钢纤维喷射砼石料粒径不宜大于10mm且级配良好。水的pH值不小于4，喷射砼配合比要通过试验确定。喷射混凝土作业要求：爆破后首先要清理岩面粉尘和松动岩石，用水或高压风管冲洗干净，喷射砼应自下而上，分层喷射，每段长度不宜超过6m，喷射一次厚度根据设计和部位而定初喷厚度不得小于4～6cm，回弹率应控制拱部不超过40%,边墙不超过30%,挂网后回弹可放宽5%，应尽量采用新技术减少回弹率，回弹物不得重新做喷射砼材料，喷射砼终凝2小时后应喷射水养护，养护时间不少于7天。严格控制喷射砼时的环境温度，冬季施工气温不低于5度。混合料存放时间：普通硅酸盐水泥不超过2小时，掺速凝剂不得超过30分钟，在围岩不平处要先用喷射砼填平，在喷射完钢纤维砼表面，应再喷敷10mm的水泥砂浆，喷射砼的砂浆强度不低于喷射钢纤砼的等级强度。不允许已喷射砼表面有滴水、淌水、开裂和大面积塞鼓等现象。不允许锚杆端钢筋外露，喷射砼的强度、厚度要符合设计的要求。（5）立钢架和钢筋网，钢架应垂直隧道中线，左右偏差不超过5cm，紧贴岩面留有2～3cm的间隙作为砼的保护层，并用纵向钢筋连接，置于牢固基础上。钢材质量和接头位置必须符合要求。钢架无漏焊、开焊。钢筋网片绑扎和焊接质量应符合施工要求。砼的保护层厚度不小于20mm。绑扎缺扣和松扣的数量不应超过绑扎总数的10％。钢筋网片的漏焊、开焊不得超过焊数的2％，且不应集中。（6）超前钢管和超前锚杆,钢管或锚杆材料规格、型号、质量应满足图纸要求；超前钢管、超前锚杆应与钢架支撑配合使用。应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接，外插角宜为5°左右，沿开挖轮廓周边均匀布置；长度宜3～5m，入孔深度不得短于设计95%，搭接长度不小于1.0m。3、洞身衬砌根据新奥法的施工理念，初期支护的变形基本稳定后，施做二次衬砌使两者紧密的结合，形成封闭结构抗围岩压力。二次衬砌必须达到“内实外美”的质量标准，内实要求初期支护和衬砌砼具有足够的强度及耐久性、抗渗性和可靠性。因此应严格控制砼的配合比，即合理的砼配合比设计、水灰比、单位用水量及粗骨料的尺寸，在施工过程中应合理确定砼的和易性、坍落度、流动性等各项指标，同时应根据施工条件、环境条件加大对混凝土运输、灌注、捣固、养生等施工质量的管理。外美是衬砌砼外观质量的体现，不允许出现蜂窝、麻面、强度不足、施工缝漏水、衬砌表面不平整等质量问题。衬砌砼表面不允许刷浆修饰，确保砼本身的自然光泽。隧道衬砌施工：其中线、标高、断面尺寸、净空及衬砌材料的标准规格必须符合图纸要求，为保证衬砌不侵入隧道建筑界限，在放样时可将设计的轮廓扩大一般为50mm。（1）整体式衬砌施工时，在对衬砌有不良影响的硬、软岩分界处应设置沉降缝。Ⅴ～Ⅵ级围岩洞口约50m范围内必要时可每隔10m左右设置沉降缝，在严寒地区在洞口和易受冻害地段设伸缩缝。（2）二次衬砌模注砼不得使用早强剂，且必须采用大块模板。衬砌钢筋规格质量符合要求、数量、位置、间距准确、绑扎或焊接牢固、保护层符合设计要求。（3）拱、墙模板采用定型模板，牢固、接缝密实、表面光滑，拱架模板标高应预留沉降量。拆除应符合下列要求：不受外荷的拱墙砼达到5MPa以上；受有较大围岩压力的拱墙，在封顶和封口的砼达到设计强度的100％；受有较小围岩压力的拱墙，在封顶和封口的砼应达到设计强度的70％。（4）砼浇筑。砼浇筑之前，应将浇筑处地基表面积水、泥浆、岩屑、油污有害的附着物和松散物或风化的岩块等清除掉；砼浇筑采用带自动计量的砼拌合站拌合，砼输送泵送砼。砼浇筑应尽可能直接入仓，防止离析，有地下水侵蚀性的地段，应采用不同类型的抗侵蚀性砼。拱圈浇筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行，封顶应随浇筑及时进行。浇筑仰拱应由仰拱中心向两侧对称进行。二次衬砌砼应连续浇筑，不得不间歇时其间歇时间不得超过规范要求的有关规定。一次浇筑段长度不应超过30m。砼超过拱顶时泵管出口应埋设在砼面以下。砼应振捣密实，无孔洞、无蜂窝、麻面、无渗水现象，砼表面平整（平整度为20mm），任一延米的隧道面积中，蜂窝麻面面积不超过0.5％，深度不超过10mm。（5）衬砌砼浇筑10～20小时后进行养护，连续养护7～14天。（6）边拱、墙背后超挖部分必须回填密实。先拱后墙法施工时拱脚以上1m范围内的超挖用与拱圈相同材料一次灌注，边墙基底以上1m范围内采用与衬砌相同的材料灌筑，超挖大于规定时可用片石砼或浆砌片石回填密实。（四）防、排水工程隧道防排水由洞外和洞内两部分组成，临时防排水应与永久性防排水设施相结合；以防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理的原则进行。在施工中应以防为主，防排结合的治理原则。首先要根据设计图纸进行详细的涌水调查，掌握地下水的动态和水量的大小，采用相应的处理措施。隧道开挖前应先做好洞顶、洞口的截水沟和排水沟和其他排水构造物形成排水系统，初期支护中要做好开挖岩面与喷射砼之间环向塑料盲沟的排水，若岩面水较大时，可在出水点处增设1～2道盲沟。要做好盲沟与纵向排水管及纵向排水管与主排水管道（即中心排水管）之间相应的三通相接。纵向排水管壁打孔，孔眼朝上环向盲沟与纵向排水管应连接牢固，并按设计要求的距离纵向排水管加设横向排水管将水引入中心排水管道，保证排水系统通畅。竣工后洞内路面排水坡度与边沟应符合设计要求，盖板排水沟底不得高于路面表面。施工期间应做好临时排水沟，不得使洞内积水。二次衬砌前的防水板施工是保证隧道防水功能的重要措施。许多隧道建成后存在的漏水现象与防水板的质量和防水板的施工质量有着密切的关系。因此，要严格控制喷射砼表面平整度。为防止防水板铺设过松过紧的现象，挂板前应对显著凸凹不平处填平补齐。各支护锚杆的端头不应突出，避免防水板直接与之接触而破损。防水板的规格厚度、物理、机械性能指标符合设计要求，出厂必须有产品合格证的正规厂家产品。防水板的安装应从拱顶向下铺设，固定间距拱部0.5～0.7m，侧墙1～1.2m，防水板搭接宽度不小于10cm,搭接应采用双焊缝，缝宽度不小于2.5cm。采用焊接机（爬焊机）焊接也可用胶粘剂粘接（胶粘剂性能必须可靠）。防水砼:是在二次衬砌中加入防渗剂，调整改善砼集料级配使砼密实，达到防水目的。因此施工时要做好配合比试验，掺入防渗材料计量准确，不得漏掺。止水带：在衬砌砼的伸缩缝，沉降缝工作缝明暗结合部，在防水薄弱环节，一般采用橡胶止水带和塑料止水带进行防水。中央式或背贴式要位置准确、牢固（通过钢筋卡固定）不能破损，接头采用搭接复合接头，接头长度冷粘100mm，焊接50mm，通过上述措施达到拱部侧墙不滴水、不渗水，设备洞不潮湿。超前地质预报：施工中施工单位应配有经验的地质人员严密观察岩石变化情况，做好超前地质预报，长大隧道借助TSP202、TSP203，中、短隧道可在掌子面打水平超前地质钻孔等方法探测，根据岩石情况指导开挖方法。（五）监控量测方法、布置、量测间隔时间1、周边收敛位移使用各类收敛仪，每10～50m一个断面，每个断面设2～3个测点，第1～15天每天测1～2次；第16天～1个月每2天测一次；第1～3个月每周测1～2次；大于3个月每月测1～3次。5.1.2拱顶下沉2、使用精密水平仪、钢尺或测杆等。每10～50m一个断面，测点应距开挖面2m的范围内尽快安设，并应保证爆破后24小时内或下一次爆破前测初次读数。第1～15天，每天测1～2次。第16天～1个月每2天测一次；第1～3个月每周测1～2次；3个月以后每月测1～3次。5.1.3地表下沉3、使用精密水平仪、水平尺，每5～50m一个断面，每个隧道至少2个断面，中线每5～20m一个测点。开挖面距量测面前后小于2倍的隧道开挖宽度时，每天测1～2次，开挖面距量测断面小于5倍的隧道开挖宽度时，每2天测一次，开挖面距量测断面大于5倍隧道开挖宽度时，每周测一次。4、钢支撑、锚杆应力及喷层表面应力使用钢筋应力或其它测量计。每10榀支撑设一对测力计，每代表性地段一个断面，每断面设5个测点及5根锚杆。第1～15天，每天测1～2次。第16天～1个月每2天测一次；第1～3个月每周测1～2次；3个月以后每月测1～3次。5、二次衬砌及中墙衬砌应力表面应力及裂缝量测使用各类砼内应变计、应力计、测缝计、及表面应力解除法。每代表性地段一个断面，每断面宜为3个测点。第1～15天，每天测1～2次。第16天～1个月每2天测一次；第1～3个月每周测1～2次；3个月以后每月测1～3次。测量结果应及时反馈，以便及时修改隧道施工各环节的参数，以利于指导施工保证安全。（六）特殊地质地段施工不良地质地段的隧道施工，应做好预测预报工作。坚持以预防为主的原则，在确保安全的前提下，制定确实可行施工方案，并做出专门设计，报请监理工程师批准。隧道通过破碎松散、软塑膨胀、承压涌水、流泥、流砂等不良地质地段，施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解，制定相应的预防措施，备足有关的应急的机具和材料。不良地质地段的施工，应先治水，采取短开挖，弱爆破，强支护，早衬砌的措施稳步前进。在施工过程，应经常观察地质和地下水的变异情况，检查支护衬砌的受力状态，注意地形地貌的变化，防止突然事故发生，如有险情立即分析情况，采取措施，迅速处理。1、塌方（1）隧道施工中发生塌方，应及时，迅速妥善处理，应详细观测塌方范围，形状、塌穴的地质构造，分析塌方原因和地下水活动情况，制定处理方案并报监理工程师批准。（2）隧道塌方处理，应先加固未塌方段，防止塌方扩大，同时应加强防排水工作。（3）当塌方规模较小时，应首先加固塌体两端洞身，尽快施作喷射砼或锚喷联合支护，封闭塌穴顶部和侧部，然后清渣，也可在保证安全的前提下，在塌渣上架设施工临时支架，稳定顶部后再清渣。（4）当塌方规模很大，塌渣体堵死洞身时，宜采取先护后挖的方法，在查清塌穴大小和穴顶位置后，采用管棚法或注浆稳固岩体和渣体后再清除塌渣。（5）冒顶塌方，清渣前应支护陷穴口附近地面打设地表锚杆，洞内可采用管棚支护和钢架支撑。（6）在塌方处模筑衬砌砼背后与塌穴洞孔周壁间必须紧密支撑。塌方较小时可用浆砌片石或干砌片石填充；塌穴较大时，可用浆砌片石回填厚2m。其上空间应采用钢支撑等顶住稳定围岩。特大塌穴根据具体情况作特殊处理。（7）塌方地段应采取有效措施，防止地表水流入或下渗到塌穴和渣体内，冒顶塌方还应在陷穴口搭棚遮盖穴顶防雨。陷口回填标高应高出地面并封口。2、断层施工前承包人应详细了解掌握断层带的情况，破碎带宽度，填充物地下水及隧道轴线与断层构造的交角，选择通过断层地段的施工方法，报监理工程师批准。（1）当断层带内充填软塑的断层泥或特别松散的颗粒时，可用超前支护，和先拱后墙法施工，墙部首轮马口，可用挖井法施工；断层带特别破碎，则二、三轮马口应以扩井法施工，最后挖去核心土，随即浇筑仰拱。（2）断层地段出现大量涌水时，宜采取排堵结合的治理措施。（3）通过断层地段各工序之间应紧凑，距离尽量缩短，尽快使全断面衬砌封闭，减少岩层暴露时间。（4）尽量减少爆破对围岩的震动，严格控制炮眼深度和装药量。（5）断层地带的支护原则宁强勿弱，衬砌应紧跟开挖面。3、溶洞施工前承包人应该根据图纸及有关资料，查明溶洞分布范围、类型、大小、有无水，填充物是否在发育，岩层稳定程度及地下水流等，拟定施工方法报监理工程师审查批准。（1）当遇到暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。应查明水源流向及其与隧道位置的关系，采取适当措施将水排出洞外。（2）对已停止发育、跨径较小且无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其填充情况，采用砼、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，并根据地质情况决定是否需要加深边墙基础和加固隧道底部。（3）隧道拱顶部有空洞时，可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆加固，并加设隧道护拱及拱顶回填的办法处理。（4）当溶洞较大较深，可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的岩基上，必要时进行灌注砼加固。（5）遇到难以处理的溶洞时，可采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道施工，而后再处理溶洞以节省时间，但绕行开挖时应注意防止溶洞壁失稳。（6）施工中对溶洞顶部经常检查，及时处理危石，溶洞较高较大且顶部破碎时，应先喷射砼加固，设置钢筋网和支撑等。（7）爆破尽量做到多打眼，打浅眼，控制装药量，并在溶洞未做出处理方案时，不得将弃渣倾填于溶洞中。4、瓦斯地层，膨胀性岩层，流沙、岩爆、松散地层等按规范有关规定处理，不另叙述。上述特殊地质地段的施工中应特别注意做好地质预测预报工作，以指导施工做出合理的处治方案。（七）隧道工程衬砌砼质量优良、内实外光，结构轮廓线条顺直美观、色泽均匀。施工缝平顺、无错台和砼裂缝、蜂窝麻面等，隧道拱部、墙部、设备洞、行车横通道、人行横道不渗水，路面干燥无水，洞内外排水系统通畅，不淤积、不堵塞。注:1、绿色隧道工程概念（1）、减少水泥用量（2）、应用粉煤灰、硅粉、磨细矿渣代替水泥（3）、减小喷射混凝土总量（提高技术标准）（4）、使用无碱中性速凝剂2、隧道二次衬砌开裂原因分析（1）、仰拱下沉渣没有清理干净，造成仰拱开裂，带动二衬开裂。施工时清理干净，排干水。（2）、混凝土强度不够。（3）、拆模时强度未达到要求，拆模过早，受力过早。（4）高地应力、断裂应力、水平应力是高端（拱部）应力的1.2-1.5倍。（5）、衬砌背后空洞较大。隧道初期支护喷射砼施工总结根据目前隧道施工中存在的问题，对隧道初期支护喷射砼施工工艺要求如下：1、架立拱架