黎育文

（萍鄉(xiāng)市上栗公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 萍鄉(xiāng) 337001）

0 引言

部分隧道工程項(xiàng)目所處地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，再加上工藝流程較多，在施工建設(shè)期間容易受到工程地質(zhì)以及施工管理等因素影響，而出現(xiàn)施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問題，如圍巖結(jié)構(gòu)變形問題。結(jié)合圍巖結(jié)構(gòu)變形特征來看，圍巖結(jié)構(gòu)變形問題過于嚴(yán)重時(shí)，會(huì)直接引發(fā)鋼拱架扭曲變形、初期支護(hù)混凝土噴射開裂等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問題，不利于保障隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量安全。近些年來，大多數(shù)施工單位已經(jīng)深刻意識(shí)到隧道施工初期支護(hù)變形問題的危害性。為確保隧道初期支護(hù)施工操作安全開展，施工單位必須主動(dòng)結(jié)合工程地質(zhì)條件以及初期支護(hù)的施工需求，采取科學(xué)合理的工藝方法以及質(zhì)量控制措施，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問題的識(shí)別管理。

1 工程概況及重難點(diǎn)施工問題分析

某隧道工程長290m，兩端為V 級(jí)圍巖，中間段為IV 圍巖。隧道最大埋深為52m，最小埋深為6m。結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件，設(shè)計(jì)為連拱隧道結(jié)構(gòu)形式。因該隧道具備軟弱圍巖及淺埋連拱隧道地質(zhì)特征，施工建設(shè)涉及的風(fēng)險(xiǎn)隱患數(shù)量較多且施工工藝相對(duì)復(fù)雜。根據(jù)公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范來看，該隧道可以確定為超過一定規(guī)模的危大工程項(xiàng)目。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況來看，再加上隧道區(qū)軟弱圍巖數(shù)量較多，導(dǎo)致施工整體建設(shè)難度較大，且施工進(jìn)度相對(duì)緩慢[1]。

最重要的是，軟弱圍巖段初期支護(hù)施工很容易受到工程地質(zhì)條件以及施工操作等因素影響而出現(xiàn)變形或者其他施工風(fēng)險(xiǎn)問題。為確保隧道初期支護(hù)施工始終處于安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)，施工單位必須針對(duì)隧道工程施工的重難點(diǎn)問題進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與部署，并主動(dòng)結(jié)合隧道初期支護(hù)變形隱患表現(xiàn)及成因特點(diǎn)，采取科學(xué)合理的質(zhì)量控制措施加以應(yīng)對(duì)管理。

2 隧道初期支護(hù)變形隱患的表現(xiàn)及成因分析

因該隧道工程地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜且施工工藝較多，在現(xiàn)場(chǎng)施工期間，容易受到擾動(dòng)因素的影響而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形等一系列質(zhì)量缺陷問題。如果施工人員不能及時(shí)應(yīng)對(duì)管理，就很容易引發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)問題，最終導(dǎo)致施工安全事故。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)況來看，初期支護(hù)施工操作不久之后，主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變形問題，變形速率以及變形量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)定的允許范圍。與此同時(shí)，在噴射混凝土過程中，出現(xiàn)明顯的掉塊問題、鋼拱架扭曲變形問題，在拱頂以及邊墻等重要位置發(fā)生了不同程度的扭曲變形問題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度造成了滯后性影響[2]。

從問題成因來看，主要是受到地質(zhì)構(gòu)造、圍巖性質(zhì)以及現(xiàn)場(chǎng)施工操作等因素影響引發(fā)的變形問題；從地質(zhì)構(gòu)造來看，受到斷裂影響，斷裂帶及其附近巖體破碎問題十分嚴(yán)重，再加上圍巖等級(jí)相對(duì)較低，穩(wěn)定性表現(xiàn)較差，致使水位動(dòng)態(tài)變化比較明顯；從圍巖性質(zhì)來看，隧道開挖施工之后，圍巖結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的自穩(wěn)能力比較低，容易引發(fā)初期支護(hù)變形問題甚至大變形問題；從現(xiàn)場(chǎng)施工操作來看，初期支護(hù)強(qiáng)度不足，引發(fā)邊墻鋼拱架折斷等變形問題，進(jìn)一步加劇施工風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度。此外，施工人員并未完全遵照相關(guān)技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行施工操作，且質(zhì)量安全意識(shí)不足，容易誘發(fā)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。

3 隧道初期支護(hù)的工藝方法及要點(diǎn)分析

為了減少隧道工程初期支護(hù)變形問題，施工單位必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及施工專項(xiàng)方案的部署要求，加強(qiáng)對(duì)隧道初期支護(hù)工藝落實(shí)過程的重點(diǎn)管理。在管理過程中，應(yīng)該針對(duì)隧道初期支護(hù)施工操作涉及的重難點(diǎn)問題進(jìn)行妥善處理，確保各項(xiàng)工藝質(zhì)量管控效果達(dá)到預(yù)期，減少施工風(fēng)險(xiǎn)問題。

3.1 初噴混凝土封閉巖面

在正式噴射混凝土之前，施工人員應(yīng)該對(duì)巖面危石進(jìn)行處理。重點(diǎn)檢查開挖斷面的凈空尺寸，當(dāng)受噴面存在涌水或者滲水等問題時(shí)，施工人員應(yīng)該規(guī)范安裝半圓軟管進(jìn)行引排處理。在此基礎(chǔ)上，噴射混凝土進(jìn)行覆蓋操作。

與此同時(shí)，施工人員需要利用高壓風(fēng)水完成對(duì)受噴面的沖洗處理[3]。在此期間，施工人員還需要對(duì)錨桿尾部進(jìn)行標(biāo)記，以便控制混凝土的噴射厚度。在噴射混凝土?xí)r，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照分段、分片以及分層的施工要求進(jìn)行操作。在噴射順序上，應(yīng)該按照由下而上的順序。需要注意的是，在初噴混凝土?xí)r，施工人員必須保證一次噴射到位。

3.2 鋼拱架施工工藝重點(diǎn)

施工人員需要提前在洞外的加工場(chǎng)地按照設(shè)計(jì)尺寸加工鋼拱架。以雙面焊接的方式，在每節(jié)鋼拱架的兩端焊上連接鋼板，并用螺栓進(jìn)行連接。需要注意的是，在加工的過程中，施工人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作，以切實(shí)保證加工的精度效果。加工成型的鋼拱架必須分類堆放，并做好防腐工作。在現(xiàn)場(chǎng)施工期間，施工人員需要將鋼拱架垂直于隧道中線位置，并且保障平面不錯(cuò)位以及不扭曲。在偏差控制上，必須滿足上下左右允許偏差±50mm 的要求。鋼拱架安裝就位之后，施工人員可采取噴射混凝土的方式對(duì)鋼拱架與圍巖之間的間隙進(jìn)行填充密實(shí)處理。在噴射方式的選擇上，可以采取由兩側(cè)拱腳向上對(duì)稱噴射[4]。

3.3 鋼筋網(wǎng)片施工操作

該工程項(xiàng)目在鋼筋網(wǎng)片的鋼筋選擇上，以φ8 鋼筋為主，網(wǎng)格尺寸為20cm×20cm。在施工期間，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求合理掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片。在正式安裝期間，網(wǎng)片與圍巖面必須保持3～5cm 左右的距離，避免網(wǎng)片過于密貼巖面。

需要注意的是，為避免復(fù)噴混凝土?xí)r網(wǎng)片出現(xiàn)晃動(dòng)的問題，施工人員必須對(duì)網(wǎng)片進(jìn)行牢固綁扎或者焊接操作處理。在正式噴射時(shí)，施工人員可通過適當(dāng)縮短噴嘴至受噴面的距離，以確保鋼筋網(wǎng)背面混凝土的密實(shí)程度達(dá)到預(yù)期效果。必要時(shí)，可通過適當(dāng)調(diào)整噴射角度，進(jìn)一步增強(qiáng)鋼筋網(wǎng)背面混凝土的密實(shí)效果[5]。

3.4 復(fù)噴混凝土施工

該工程項(xiàng)目在噴射混凝土方式的選擇上，主要采用濕噴機(jī)進(jìn)行施工操作。在現(xiàn)場(chǎng)施工期間，施工人員可利用電子設(shè)備對(duì)噴射臂的噴射位置以及噴嘴的角度進(jìn)行合理調(diào)整。在現(xiàn)場(chǎng)施工方法的優(yōu)化上，初期支護(hù)噴射混凝土主要采取濕噴工藝。在初噴混凝土施工期間，施工人員必須盡早封閉暴露巖面，避免石塊剝落問題。在復(fù)噴混凝土施工期間，施工人員需要在錨桿以及鋼筋網(wǎng)片安裝完成之后立即開展施工，以防止圍巖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問題。需要注意的是，為確保復(fù)噴混凝土施工的質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果，施工人員必須嚴(yán)格按照專項(xiàng)施工方案的部署要求，加強(qiáng)對(duì)施工重難點(diǎn)問題的妥善處理。

在噴射混凝土施工期間，施工人員必須保證噴嘴與受噴面始終保持90°的夾角，避免噴射夾角過小，增加混凝土的回彈率。與此同時(shí)，施工人員還需要對(duì)噴嘴的角度以及距離進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保噴射的均勻性與合理性。必須來回噴射2～3 次之后，再噴射下一部位。如果噴射混凝土期間出現(xiàn)堵管問題，施工人員必須停止操作并關(guān)閉噴射機(jī)械以及高壓風(fēng)管。通過適當(dāng)敲打軟管，對(duì)其內(nèi)部存留的混凝土進(jìn)行有效清除，在此基礎(chǔ)上加水沖洗軟管，管道暢通之后，再次進(jìn)行噴射施工操作[6]。

3.5 錨桿施工要點(diǎn)

錨桿施工基本上可以視為隧道工程初期支護(hù)施工的重中之重，要求施工人員必須嚴(yán)格規(guī)范個(gè)人的操作行為，以防止出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題。結(jié)合該工程項(xiàng)目實(shí)況來看，為保障拱部錨桿的施工質(zhì)量，施工單位采取專門的錨桿機(jī)設(shè)備處理拱部錨桿施工問題。在正式施工之前，施工人員必須規(guī)范安裝墊板，保障墊板與噴射混凝土緊密接觸。對(duì)于V 級(jí)圍巖系統(tǒng)的錨桿，可以在復(fù)噴工作結(jié)束之后安裝墊板，以便于錨桿質(zhì)量的檢測(cè)。同時(shí)，施工人員需要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求確定錨桿的間距，并用油漆標(biāo)注眼位。在鉆孔施工操作期間，施工人員必須確保鉆桿垂直于巖面或者層理面。

在鉆孔施工操作期間，施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工安全問題的重視。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看，如果鉆孔施工期間存在技術(shù)操作不當(dāng)?shù)膯栴}，可能對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)結(jié)構(gòu)變形甚至坍塌問題。對(duì)此，施工人員必須規(guī)范個(gè)人的技術(shù)操作，按照專項(xiàng)施工方案的部署要求，精準(zhǔn)開展鉆孔施工作業(yè)。除此之外，施工人員應(yīng)該對(duì)墊板安裝以及螺帽緊固等細(xì)節(jié)問題予以高度重視，避免出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn)問題[7]。

4 隧道初期支護(hù)變形問題的質(zhì)量控制措施及建議分析

4.1 明確隧道初期支護(hù)施工的注意事項(xiàng)，減少變形問題出現(xiàn)

為防止隧道初期支護(hù)期間出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題，施工單位必須精準(zhǔn)把握隧道初期支護(hù)施工的注意事項(xiàng)，確保隧道初期支護(hù)施工的操作安全。在具體實(shí)施過程中，初期支護(hù)施工應(yīng)該配合開挖作業(yè)及時(shí)進(jìn)行，以切實(shí)增強(qiáng)圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。同時(shí)，施工人員必須保證臺(tái)架的牢固性與可靠性，可結(jié)合場(chǎng)地實(shí)況合理設(shè)置安全圍欄。在現(xiàn)場(chǎng)施工期間，施工人員必須始終堅(jiān)持強(qiáng)支護(hù)、短進(jìn)尺的施工原則，初期支護(hù)必須緊跟掌子面。對(duì)于V 級(jí)圍巖的初期支護(hù)施工，施工人員必須保障其盡早封閉成環(huán)。

在隧道支護(hù)期間，施工人員需要重點(diǎn)關(guān)注施工監(jiān)測(cè)問題，可利用智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)隧道支護(hù)全過程涉及的參數(shù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，及時(shí)調(diào)整支護(hù)措施以及相關(guān)參數(shù)。需要注意的是，為避免圍巖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問題，施工人員應(yīng)該提前做好地質(zhì)描述工作，根據(jù)圍巖條件變化采取針對(duì)性的措施。除此之外，參與隧道施工建設(shè)的全體人員必須配備安全防護(hù)用具以及服裝，增強(qiáng)施工安全管理效能，防止意外出現(xiàn)。

4.2 滲入精細(xì)化管理理念，減少施工風(fēng)險(xiǎn)問題出現(xiàn)

一方面，管理人員可以按照精細(xì)化管理理念，加強(qiáng)對(duì)隧道初期支護(hù)施工各階段工藝流程的質(zhì)量管控。例如，在前期施工準(zhǔn)備期間，施工單位應(yīng)該指派專業(yè)勘察人員深入施工場(chǎng)地，對(duì)隧道工程的地質(zhì)條件進(jìn)行精準(zhǔn)勘察分析，根據(jù)反饋的結(jié)果，對(duì)施工方案以及設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)問題的合理管控。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)隧道初期支護(hù)施工安全風(fēng)險(xiǎn)防范問題的重視程度。

在管理過程中，管理人員可以利用HSE 風(fēng)險(xiǎn)管理方法，對(duì)施工危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行提前識(shí)別，并對(duì)施工危險(xiǎn)區(qū)域存在的擾動(dòng)因素進(jìn)行防控管理。除此之外，管理人員應(yīng)該始終秉持因地制宜的施工原則，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)涉及的工藝流程以及重難點(diǎn)問題進(jìn)行提前優(yōu)化處理。例如，在該工程項(xiàng)目中，噴射混凝土應(yīng)該優(yōu)先采取濕噴工藝進(jìn)行操作施工。在液體速凝劑的選擇上，應(yīng)該優(yōu)先使用環(huán)保無堿速凝劑，以確?，F(xiàn)場(chǎng)施工符合綠色施工標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 堅(jiān)持貫徹質(zhì)量優(yōu)先、安全治理的原則理念，保障初期支護(hù)施工的質(zhì)量安全

為確保隧道初期支護(hù)施工的質(zhì)量安全，施工單位必須嚴(yán)格把守隧道支護(hù)材料的質(zhì)量大關(guān)。在正式施工之前，施工單位的相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控，可采取試驗(yàn)檢測(cè)方法，加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的精準(zhǔn)分析與嚴(yán)格把控。與此同時(shí)，施工單位應(yīng)該對(duì)入場(chǎng)使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試管理，避免機(jī)械設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)問題。需要注意的是，因初期支護(hù)施工作業(yè)流程相對(duì)復(fù)雜，施工單位應(yīng)該提前明確隧道初期支護(hù)施工的操作難點(diǎn)以及重點(diǎn)問題，并結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境特征，尋找隧道初期支護(hù)施工操作存在的缺陷以及漏洞。通過改進(jìn)優(yōu)化施工操作方案以及相關(guān)流程，保障隧道初期支護(hù)效果得以全面加強(qiáng)[8]。

5 結(jié)語

總而言之，為確保隧道工程初期支護(hù)施工效果達(dá)到預(yù)期，施工單位應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合工程地質(zhì)條件以及隧道工程初期支護(hù)的施工需求，從多個(gè)層面針對(duì)隧道初期支護(hù)施工方案的內(nèi)容進(jìn)行健全完善。在此基礎(chǔ)上，施工管理人員應(yīng)該深入施工場(chǎng)地對(duì)初期支護(hù)施工的落實(shí)情況以及技術(shù)重難點(diǎn)問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，避免施工作業(yè)期間出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)問題。除此之外，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)范個(gè)人的技術(shù)操作，堅(jiān)持按照設(shè)計(jì)圖紙以及專項(xiàng)施工方案的部署要求，加強(qiáng)對(duì)施工重難點(diǎn)問題的妥善處理，以期從根本上夯實(shí)隧道工程初期支護(hù)的施工效果。