隧道施工质量通病预防措施
1.隧道开挖质量的技术措施
采用光面爆破技术,非电毫秒雷管起爆。通过工程类比法和现场实验确定爆破参数,并根据不同的围岩条件不断优化爆破设计。采用液压钻孔台车或风动凿岩机钻孔时,严格控制外插角度,严格控制超欠挖,隧道开挖后,在两侧及洞顶每隔20m设一个标志桩,滞后于掌子面距离不大于50m,每隔10~20m实测一个断面尺寸。
钻眼深度、角度按设计施工,钻孔偏斜度不大于1°,隧道开挖的周边孔在断面轮廓线上开孔并向外发散,外张量不大于15cm。
严格控制装药量。周边采用光面爆破技术,不耦合装药系数一般控制在2.0左右。采用平行直眼中空掏槽技术。残留炮孔痕迹保存率:硬岩大于80%,中硬岩达到60%以上。
2.支护质量的技术措施
锚杆:锚杆钻孔保持直线,并与所在部位的岩层主要结构面垂直,其开孔位臵偏差小于10cm,钻孔偏斜小于2°。锚杆孔至少比设计锚杆直径大15mm以上。每根锚杆的锚固力不得低于设计要求,每300根抽样一组进行抗拔试验,每组不少于3根。同时检查砂浆饱满度。注浆锚杆严格控制注浆压力及注浆量。
钢筋网:随受喷面起伏铺设,与受喷面的间隙为3cm。钢筋网的喷混凝土保护层厚度不小于2cm。钢筋网与锚杆或其它固定装臵连接牢固,网片之间搭接长度不小于200cm,在喷射混凝土时钢筋不得晃动。钢筋直径及网格尺寸符合设计要求。
喷射混凝土:喷射混凝土实施前,按照监理单位指示进行现场生产性喷混凝土试验。喷射前,受喷面除了按照规范中的有关条款的要求进行准备之外,还必须用水或风对受喷面进行清理。喷混凝土充分凝固前不能受水流的直接冲刷。喷射混凝土作业分片依次进行,喷射程序自下而上,分段作业。混凝土喷射采取分
层喷射时,后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。
一次喷层厚度一般不大于5cm。各层间间隔30~60min,如果间隔时间大于1h,对已喷混凝土面用水或风清洗。按照规范要求对喷混凝土进行养生。
喷射钢纤维混凝土:注意拌和投料顺序,先将其余拌和料投入拌和机中拌和,然后由专人将钢纤维均匀抖散撒入,同时适当加长拌和时间,使钢纤维搅拌均匀,避免钢纤维结团、堵管、爆管;控制风压,避免风压过大造成过量回弹;控制喷射角度、距离,通常角度控制在80~90度,距离为0~5m;注意喷射顺序,按照先墙后拱的顺序,做螺旋形喷射,两个喷射环之间需做好衔接。
超前小导管:小导管施工时,纵向间距严格按设计尺寸施作。环向间距根据围岩确定。小导管外插角根据注浆胶结拱加固厚度确定,宜为 5~10°。导管安装前,将工作面封闭严密,并正确测放出钻设位臵后方可施工。注浆前应喷射混凝土封闭作业面。防止漏浆,喷射厚度不宜小于50mm。注浆材料根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑,确保满足下列要求:浆液流动性好,固结后收缩小,具有良好的粘结力和较高的早期强度;结石体透水性低,抗渗性能好;当水有侵蚀作用时,采用耐侵蚀材料。注浆过程中根据地质、注浆目的等控制注浆压力,注浆终压应为注浆压力的2~3倍,并派专人做好记录。注浆结束后检查其效果,不合格者应补注浆。注浆达到需要的强度后方可进行开挖。注浆过程中注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。
格栅钢架:采用加工厂统一制做,严格控制加工尺寸,进场前进行尺寸验收,安装前进行预拼装。安装时精确放样,保证钢支撑在衬砌断面以外。
3.衬砌质量的技术措施
二次模筑混凝土开工前,从项目部到施工队,建立一套从原材料检验选定、衬砌结构尺寸标定、模板及钢筋加工制作安装到
混凝土配合比选定、拌制、运输、浇筑、养护、拆模等施工全过程的技术保障措施及监控体系,确保混凝土衬砌质量。
4.防止衬砌台车模板上浮技术措施
严格控制衬砌混凝土的坍落度。衬砌混凝土的坍落度太大,会使混凝土的初凝时间延长,增大混凝土对模板的侧压、延续时间和高度。影响灌注混凝土的速度和连续灌注混凝土的高度;但混凝土的坍落度太小,又会给泵送和捣固带来困难,对混凝土的外观质量也有较大影响。因此必须严格控制模注混凝土的坍落度。
严格控制钢模板下半部混凝土灌注的速度,钢模板下半部灌注混凝土速度过快,即连续灌注混凝土的高度h值过大,将会使钢模板因未初凝混凝土上浮力过大而产生上浮,但灌注速度太慢,即连续灌注混凝土的高度h值会过小,会使连续灌注混凝土的间隔时间增大,影响施工进度,为确保钢模板既不产生上浮又不影响施工进度,每次连续灌注混凝土高度值控制在1m以内。
分层对称灌注,严格控制单侧连续灌注高度。在灌注混凝土施工中,为避免单侧连续灌注混凝土高度过大,形成偏压,产生钢模板单侧上浮,应严格按连续灌注高度1m进行分层对称灌注,并应严格控制单侧连续灌注高度。
增加钢模板的抗浮力,不仅要靠钢模板重量,而且要充分利用台车的自重,增加台车的长度增加台车的重量。如果仍不能控制台车上浮问题,需利用千斤顶加强对钢模板的支撑,特别是当钢模板两端搭接在已衬砌的混凝土表面时,为防止钢模板上浮造成对已衬砌混凝土的破坏,在两端横梁各安装2个50t的千斤顶,通过作业窗利用围岩对模板进行支撑,或利用打地锚的方法防止钢模板上浮,达到抗浮的目的。
5.保证衬砌混凝土拱顶密实技术措施
在衬砌混凝土施工过程中可能会由于封堵设臵不合理、泵送混凝土坍落度大、混凝土干缩、排气不畅、排水不畅及混凝土离
析等原因造成混凝土不能密贴岩面,形成空洞。
根据我单位多年隧道施工经验,通过以下施工措施可以避免和预防空洞出现。
改善台车封堵孔的布臵间距。在节长12m的台车上合理布臵封堵孔,在顶模布臵3个间距为3.5m的封堵孔可以解决和避免空洞出现。
也可以通过控制灌注混凝土的输送泵终压,解决空洞出现的问题,即所谓的“压力灌注”。要进行压力灌注,混凝土输送泵不但要有与泵送距离相适应的泵送能力,还要有保压的功能;压力的大小应能根据需要进行调整,一般泵压选择在7~8MPa的范围内较为合适。这对于常规的混凝土输送泵来说,对其控制回路稍作改动即可满足要求。当然,要进行“压力灌注”,钢模板台车的刚度和强度必须保证。
为了防止出现空洞或不密实,在混凝土浇注时在挡头处可以预埋一根φ43mm钢管(紧靠上侧围岩),钢管上钻有梅花型布臵的小孔,浆液从管中注入,作为回填注浆使用。
全隧采用地质雷达全方位全过程检测,发现局部空洞处进行回填注浆。
6.混凝土双掺技术措施 6.1.掺外加剂
混凝土掺入外加剂的作用有以下几个方面:
能改善混凝土拌合物的和易性,减轻体力劳动强度,有利于机械化作业,对于保证并提高混凝土的工程质量有利。
能减少养护时间,提早拆除模板,加快模板周转;还可以提早对预应力钢筋混凝土的钢筋张拉。
有些外加剂掺入混凝土中,可以提高混凝土强度,增加混凝土的耐久性、密实性、抗冻性及抗渗性,并可改善混凝土的干燥收缩及徐变性能。有些外加剂还能提高混凝土中钢筋的耐锈蚀性能。

