陳永斌
(浮山縣水利局,山西 浮山 042600)
淺埋暗挖法是一種在距地表很近的地下進(jìn)行洞室開(kāi)挖的施工方法,適用于在地面空間環(huán)境不允許采用明挖的情況下,埋深較淺的軟弱圍巖中的隧洞工程施工。由于所處地下圍巖環(huán)境多變、施工工序較多、施工工藝復(fù)雜等特點(diǎn),決定了其施工質(zhì)量要求較高。如果控制不好就容易出現(xiàn)塌方,甚至冒頂?shù)墓こ藤|(zhì)量事故,對(duì)項(xiàng)目工期造成影響,給項(xiàng)目帶來(lái)巨大損失,嚴(yán)重時(shí)危及施工人員的生命安全。從施工監(jiān)理角度來(lái)講,質(zhì)量控制是其控制的重點(diǎn)和核心。下面結(jié)合南水北調(diào)西四環(huán)暗涵工程監(jiān)理質(zhì)量控制來(lái)介紹淺埋暗挖施工質(zhì)量控制的基本要求。
南水北調(diào)西四環(huán)暗涵位于北京市西四環(huán)路下,地層結(jié)構(gòu)總體特征為:暗涵上部為第四系沖洪積壤土、砂壤土、砂土,涵身穿越為第四系沖洪圓礫(卵)夾砂、砂壤土、砂土,含礫量一般為50%~60%,含水量10%~20%,最大粒徑200 mm,地層自穩(wěn)能力很差。暗涵為圓形隧洞,開(kāi)挖直徑5 200 mm,采用上下臺(tái)階法施工,初襯300 mm厚的C30噴射混凝土。
承包人在開(kāi)工前28 d應(yīng)按照規(guī)范要求上報(bào)淺埋暗挖施工專(zhuān)項(xiàng)方案和淺埋暗挖施工安全方案,監(jiān)理重點(diǎn)審核方案中的超前小導(dǎo)管注漿參數(shù)、開(kāi)挖技術(shù)和工藝方法、支護(hù)措施及塌方處理措施,以保證暗挖開(kāi)挖工藝參數(shù)及施工過(guò)程符合南水北調(diào)工程施工導(dǎo)則及設(shè)計(jì)技術(shù)要求。
另外,施工原材料及混凝土配合比控制也是監(jiān)理開(kāi)工控制的重點(diǎn)。監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)審核噴射混凝土所用石子、砂、水泥、粉煤灰、外加劑等原材料各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求,混凝土的含堿總量是否大于規(guī)范要求,混凝土配合比理論計(jì)算是否正確,試壓結(jié)果是否滿足強(qiáng)度指標(biāo)要求。所有材料進(jìn)場(chǎng)必須具有產(chǎn)品合格證和質(zhì)量檢驗(yàn)證書(shū),重要材料必須進(jìn)行復(fù)試,包括砂石、骨料等。經(jīng)監(jiān)理審核合格后,簽署開(kāi)工指令文件。
超前小導(dǎo)管注漿施工工序包括封閉工作面、打設(shè)小導(dǎo)管、注漿、效果檢驗(yàn)等工序,要求承包人根據(jù)地質(zhì)資料對(duì)各種不同土層做好注漿漿液的配比試驗(yàn),并選定針對(duì)不同土層的最佳配比和注漿方式。監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)對(duì)注漿工藝及注漿效果檢查進(jìn)行控制。
超前小導(dǎo)管注漿前應(yīng)對(duì)開(kāi)挖面范圍內(nèi)的洞室噴射混凝土進(jìn)行封閉。超前小導(dǎo)管設(shè)計(jì)選用及布設(shè)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,沿上半斷面布置,間距30 cm,外留長(zhǎng)度20 cm,采用引孔頂入法安裝。注漿次序由兩側(cè)對(duì)稱(chēng)向中間進(jìn)行,自下而上逐孔注漿,注漿過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力,保證漿液的滲透范圍,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、串漿等異常現(xiàn)象。
注漿完成后進(jìn)行效果檢查,若固結(jié)厚度達(dá)不到要求,需及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注或調(diào)整配合比并改善注漿工藝,待圍巖固結(jié)達(dá)到要求強(qiáng)度后方可批準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,采用短臺(tái)階法施工,臺(tái)階長(zhǎng)度為一倍洞徑,兩條暗涵開(kāi)挖錯(cuò)距應(yīng)大于15 m,單洞上部開(kāi)挖時(shí),留核心土,人工采用風(fēng)鎬環(huán)形開(kāi)挖,開(kāi)挖步距為50 cm,日進(jìn)尺控制在2 m以?xún)?nèi)。
開(kāi)挖過(guò)程中,必須采取有效的測(cè)量措施,控制暗涵中線和邊線,開(kāi)挖輪廓應(yīng)圓順,同時(shí)要考慮施工誤差及預(yù)留變形,按照設(shè)計(jì)圖紙開(kāi)挖斷面的劃分、布置、施工的先后順序進(jìn)行開(kāi)挖,步距誤差±5 cm。
開(kāi)挖完成后,監(jiān)理應(yīng)對(duì)開(kāi)挖斷面結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行檢查,對(duì)斷面的超欠挖進(jìn)行測(cè)量,欠挖時(shí)要求承包人及時(shí)處理。對(duì)開(kāi)挖過(guò)程必須加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)拱頂、拱腳位移速率超過(guò)設(shè)計(jì)允許值或出現(xiàn)突變時(shí),及時(shí)向監(jiān)理報(bào)告。在確保安全的情況下進(jìn)行臨時(shí)支撐,形成封閉環(huán),控制位移和變形。
承包人在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件變化或?qū)嶋H條件與設(shè)計(jì)條件不符時(shí),應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理報(bào)告。若發(fā)生塌方等事故時(shí),承包人應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)預(yù)案,采取應(yīng)急措施,防止事故范圍的延伸和擴(kuò)大,并記錄事故的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和處理經(jīng)過(guò),以書(shū)面形式向監(jiān)理報(bào)告。
對(duì)停工時(shí)間較長(zhǎng)的開(kāi)挖作業(yè)面,不論地層好壞均應(yīng)要求承包人掛網(wǎng)噴射混凝土封閉掌子面。
鋼格柵在安裝前應(yīng)經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收,格柵驗(yàn)收須滿足以下條件:鋼筋與鋼筋焊接采用單面焊時(shí),焊縫長(zhǎng)度不小于被焊鋼筋直徑的10倍,雙面焊時(shí)焊縫長(zhǎng)度不小于鋼筋直徑的5倍,焊縫高度為被焊鋼筋直徑的0.25倍,且不小于4 mm,焊縫寬度為被焊鋼筋直徑的0.7倍,且不小于10 mm;鋼筋與角鋼板焊接時(shí),焊縫高度為被焊鋼筋直徑的0.35倍,且不小于6 mm,焊縫寬度為被焊鋼筋直徑的0.5倍,且不小于8 mm,且無(wú)咬傷、冷縫情況。格柵架立后,縱向連接筋必須及時(shí)焊接,保證格柵位置及穩(wěn)定要求。節(jié)點(diǎn)板、加強(qiáng)筋、鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度、連接方式必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。監(jiān)理驗(yàn)收時(shí)重點(diǎn)檢查焊縫、榀距及鎖腳錨桿打設(shè)等關(guān)鍵點(diǎn),經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后,批準(zhǔn)其進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。
混凝土噴射作業(yè)時(shí),噴嘴與受?chē)娒娲怪?,并掌握好一距三度的操作方法,即控制好噴射距離、噴射角度、噴射濃度和一次噴射的厚度等四個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)風(fēng)壓大小,噴嘴與受?chē)娒姹3?.6~1.0 m的距離。噴射角度應(yīng)盡量與受?chē)娒嫦啻怪被虼蠼嵌认嘟?,噴射濃度適當(dāng),噴射料統(tǒng)呈暗灰色,噴射面呈麻點(diǎn)無(wú)?;F(xiàn)象,且回彈量和粉塵較少。
噴射混凝土分段、分片、分層從下而上順序進(jìn)行。按螺旋軌跡及時(shí)均勻分層噴射,必須使噴嘴成螺旋形噴射,直徑20~30 cm,使料流呈螺旋狀橫向移動(dòng),噴射要均勻,每次噴射最大厚度10 cm,拱部6 cm,后一層應(yīng)在前一層終凝后進(jìn)行,但不得超過(guò)1 h。
驗(yàn)收時(shí)應(yīng)注意噴射混凝土表面是否圓滑、平整,有無(wú)干斑、流淌、滑墜、空鼓、漏筋、脫落、裂縫現(xiàn)象,局部不平應(yīng)小于±3 cm,表面平整度跨深比不大于1/6。
淺埋暗挖施工質(zhì)量控制是對(duì)開(kāi)工環(huán)節(jié)、小導(dǎo)管注漿、開(kāi)挖及格柵混凝土支護(hù)的質(zhì)量控制,在控制過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循暗挖施工“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的方針,以減少開(kāi)挖變形影響,保證開(kāi)挖質(zhì)量。