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常见隧道质量通病的控制与防治

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摘要: 本文对常见隧道质量通病产生原因进行分析,进一步探讨对隧道工程常见质量通病的控制防治,尽量将其控制在最低状态。

Abstract: This paper analyzes the causes of the common quality problems of tunnel, and then discusses the control and prevention measures, trying to keep the faults at the lowest level.

关键词: 隧道;质量通病;控制与防治

Key words: tunnel;common quality problems;control and prevention

中图分类号:U457 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)24-0082-02

0 引言

在隧道工程施工中,经常会出现一些质量通病,影响隧道的质量和使用安全。因此,广大工程技术人员和管理人员都高度重视隧道质量通病的控制和防治。

1 洞口工程

1.1 常见质量通病 边仰坡防护开裂、脱落,洞口塌方、滑坡、崩塌、偏压。

1.2 原因分析 ①排水系统不完善,截水沟未及时施做或质量不满足要求,造成地表水下渗,引起边坡失稳。②边仰坡未按设计刷坡,坡度较陡。③边仰坡防护未按设计要求施工。④土质隧道洞口施工未避开雨季施工。

1.3 控制及防治措施 ①边仰坡刷坡前,必须做好洞顶截水沟,杜绝地表水下渗引起边坡失稳。②进洞前按洞口设计里程、高度刷坡,使边坡稳定。③严格按设计要求施工边仰坡防护。④易滑坡段,可采取地表锚杆、深基桩、挡墙、土袋或石笼注浆、超前锚杆等加固措施。⑤易崩塌段,可采取喷射砼、地表锚杆、锚索、防落石棚、水泥、水玻璃等注浆加固措施。⑥偏压,可采取平衡压重填土、护坡挡墙或对偏压上方地层挖切分部开挖、弱爆破、打超前锚杆、管棚等措施。

2 开挖

2.1 常见质量通病 超欠挖。

2.2 原因分析 ①测量放样不精确;②岩石隧道爆破施工未到位或围岩坍落、掉块;③挖掘机开挖时直接开挖到设计开挖轮廓边缘;④地质情况较差、土体垂直节理发育、稳定性差、局部出现坍塌;⑤掌子面开挖后架设拱架前不进行初喷,导致粉质黄土失水松散掉块;⑥超前支护施做不到位。

2.3 控制与防治措施 ①测量放样时要精确标出开挖轮廓线,做到测量精确;②岩石隧道爆破开挖时要严格按照技术参数装入药量;③土质隧道采用机械开挖,必须预留20~30cm人工修整;④在开挖过程中还需根据实际情况确定预留变形量;⑤严格按设计施做超前支护,控制好外插角、间距、数量、长度、搭接长度;⑥预留开挖轮廓边缘线,在开挖过程中采用人机配合,避免机械开挖造成超、欠挖现象;⑦地质情况较差、局部出现坍塌时根据实际情况尽快施作初期支护进行封闭处理;⑧开挖到设计轮廓线位置后立即进行初喷封闭开挖面,再架设型钢拱架。

3 初期支护

3.1 常见质量通病 未按设计要求进行施做临时支护;锚喷支护强度及稳定性不满足要求;钢拱架、钢筋网强度与稳定性不满足设计要求。

3.2 原因分析 ①原材料不合格或使用未经检验合格的材料,材料堆码不符合要求、堆码混乱,钢材锈蚀。②锚杆长度、数量不足,间距超标,角度未垂直于岩面打设,未装螺母、垫板或与岩面不密贴,注浆不饱满。③钢筋网片未按要求挂设,搭接长度不足,焊接不牢固。④拱架架间距超标,拱架扭曲或倾斜,连接板厚度、尺寸不满足要求,连接螺栓安装不全、连接不牢固,拱架脚悬空或落在虚碴上。⑤锁脚锚杆(管)未按设计要求打设,焊接不牢固。⑥喷射混凝土厚度、强度不足,喷射不密实、有空洞,拱顶脱空,拱架保护层厚度不足。

3.3 控制与防治措施 ①进场原材料必须检验合格后方能使用,材料分区存放,下垫上盖。②根据设计要求,确保锚杆的长度、数量、孔径、间距,锚杆的锚固方向设置合理,螺母垫板安设齐全、与岩面密贴,注浆要饱满。③拱架各单元间接头联结密贴、牢固。拱架立要保证落到牢固的基础上。④锁脚锚杆(管)必须按设计要求打设,锚固密实、注浆饱满,与拱架焊接牢固。⑤严格控制骨料级配及配合比,喷射前将岩面松动岩块及粉尘清理干净,埋设厚度标记,厚度及强度满足设计要求。

4 防排水

4.1 常见质量通病 防水板有破损、折曲现象;止水带(止水条)未按要求安装或破损;纵环向盲管堵塞、破损,排水不畅。

4.2 原因分析

①造成防水板损坏的主要原因:1)基面未清理干净,

外露锚杆、钢筋头未切除或切除后未用砂浆抹平;2)土工布挂设采用带射钉的热塑性圆垫圈进行固定,热塑性圆垫圈与EVA防水板无法焊接;3)拆除的中隔壁和临时仰拱

工字钢接头没有抹平处理,容易造成防水板损坏;②止水带、纵环向盲管安装比较困难,难于控制质量,施工中容易被忽视;③渗水盲管未用土工布包裹,固定不牢固,坡度控制不好,出现反坡排水现象。

4.3 控制与防治措施 ①防水板铺设前必须将基面清理干净,外露锚杆、钢筋头彻底切除后用砂浆抹平;②热塑性热融垫圈与EVA防水板无法焊接,防水板与土工布之间挂设采用射钉进行固定,射钉处再用防水板采用手持焊枪进行补焊;③拆除的中隔壁和临时仰拱工字钢接头处,要求采用喷射混凝土或砂浆抹平;④挂设防水板前,仰拱预埋钢筋采用塑料管套在钢筋头上,防止钢筋头损坏防水板;⑤二次衬砌钢筋绑扎完成后,要重新对防水板进行复查,确保防水效果。

5 仰拱

5.1 常见质量通病 仰拱曲度不够,仰拱两端和仰拱填充两侧止水带位置不正确和损坏,仰拱表面出现裂缝、碎板、渗水等现象。

5.2 原因分析 ①灌注仰拱混凝土不安装内模,无法保证仰拱的曲度,两侧混凝土捣固也不密实。②仰拱内和仰拱填充中埋式橡胶止水带安装固定方法不正确,灌注混凝土时没有保护措施造成中埋式橡胶止水带中心线位置和施工缝中心不重合,出现扭曲现象等。

5.3 控制与防治措施 ①灌注仰拱混凝土必须支设内模,确保仰拱曲度和混凝土密实度;②采取增加固定止水带钢筋,端头模板开槽夹止水带的措施保证止水带正确位置;③灌注仰拱混凝土时,应严格控制浇筑的冲击力,避免力量过大而刺破止水带;④仰拱施工前,必须将隧道底虚碴、杂物、积水等清理干净。

6 二次衬砌

6.1 常见质量通病

衬砌厚度不足;衬砌混凝土裂缝;环向施工缝渗漏水;二衬混凝土与初支间存在空洞。

6.2 原因分析

①衬砌厚度不足的主要成因:欠挖未处理,支护结构变形侵入二衬断面,挂设防水板前未进行断面复核。

②衬砌混凝土裂缝主要成因:1)干缩裂缝的因素主要有水泥品种、用量及混凝土拌合物水灰比、骨料大小级配原材料的影响;2)荷载变形裂缝主要是仰拱和边墙的基础虚碴未清理干净,混凝土浇注后,基底产生不均匀沉降造成的,模板台车或堵头板没有固定好;3)衬砌施工缝(接茬缝)是混凝土在施工过程中由于停电、机械故障等原因迫使混凝土浇注作业中断,时间超过混凝土初凝时间后,继续浇注。

③环向施工缝渗漏水主要成因:1)防水板焊接质量存在问题,或遭破坏;2)止水带(条)施工质量不到位;3)排水盲管或盲沟被堵塞。

④二衬混凝土与初支间存在空洞的主要原因:防水板铺挂不符合规范要求、封顶混凝土施工不到位、混凝土自重及收缩。

6.3 控制与防治措施

①厚度不足的控制与防治措施 防水板铺挂前必须进行断面复核,发现欠挖及时处理,防水卷材悬挂有富余量,松紧适度;初期支护,尤其是钢拱架等不得侵入衬砌范围内;超挖应用同级砼填满。

②衬砌混凝土裂缝控制与防治措施 1)选择低水化

热、耐腐蚀、耐久性好的原材料,是防止混凝土开裂的基础。2)选用高效减水剂,是减少水泥用量、控制水灰比、降低水化热、防止混凝土开裂的有效措施。3)选用合理的配合比,通过调整砼配合比,降低水化热,控制水灰比。4)控制拆模时间,控制拆模有两个指标,一个是砼强度要满足设计规范的要求;另一个是砼温度,即拆模时砼内外温度之差

③衬砌环向施工缝渗漏水的控制与防治措施 1)采用以防为主,防、堵、排、截相结合的综合治水原则;2)每条焊缝均做充气压力检查;3)加强对防水板的保护,防止防水板被烧伤、灼伤,防止钢筋接头扎破防水板;4)止水带(条)必须严格按规范要求;5)正确施做排水盲管,做好防排水施工。

④二衬混凝土与初支间存在空洞的控制与防治措施

严格按照规范要求的松弛度铺设防水板,并加密固定,在模板台车端部预留排气孔,保证顶部混凝土饱满

密实。

7 隧道净空断面

7.1 常见质量通病 隧道净空尺寸不符合设计规定,发生侵限现象。

7.2 原因分析 测量放养不精确;衬砌台车钢度不满足要求,施工发生变形;台车定位不精确。

7.3 控制与防治措施 开挖断面放样、衬砌立模准确;毛洞超欠超挖要求用激光断面仪进行检查,对欠挖的围岩进行处理;衬砌台车有足够的刚度并支撑牢固;支护前行检测洞身断面尺寸,并在工作台车前方拱圈部位安装检查衬砌厚度的环状钢筋。

8 预埋预留

8.1 常见质量通病 遗漏、尺寸偏小,消防预留洞室位置偏差较大,导致不能满足设计要求,预埋管未预装钢丝,不畅通。

8.2 原因分析 图纸不熟悉,容易遗漏;施工放样不精确,随意改动预埋预留洞室位置及大小;模板钢度不满足要求。

8.3 控制与防治措施 进行精确测量放样,采用刚性定型模板,避免模板变形,执行预埋预留施工先行的原则,进行自检、互检、报检,确保预埋预留施工正确。

9 结束语

隧道工程施工过程中出现的各种质量通病,其产生的原因既简单又较为复杂,质量通病一直存在。因此,要加强对隧道工程施工过程和每道工序进行全过程全方位的质量监督、控制与检查,尽量控制和减少质量通病的发生。

参考文献:

[1]张旭辉.隧道开挖沉降问题的分析与控制[J].山西建筑,2009(13).

[2]樊曾海,李永刚.公路隧道工程质量评定体系研究[J].价值工程,2012(12).

[3]杨廷波.高速铁路隧道工程施工质量控制[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(01).