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引大输水隧洞工程施工质量管理探讨

2012-05-31仲崇威张大奇

东北水利水电 2012年3期
关键词:隧洞锚杆施工单位

高 岳,仲崇威,张大奇

(大连市供水有限公司,辽宁 大连 116011)

1 工程概况

盖州输水隧洞是大伙房水库输水应急入连工程的重点项目之一,位于辽宁省盖州市境内,属于自流无压洞,其中主洞总长14.11km,全线共布置5条支洞,累计长2.89 km。输水隧洞支洞、主洞均为城门洞型断面,隧洞断面尺寸分别为4 m×4 m和3.2 m×3.48 m。围岩主要以Ⅲ,Ⅳ类为主,主要的地下水类型为孔隙潜水和基岩裂隙水,对混凝土和混凝土内钢筋无腐蚀性。目前工程正处于开挖和一次支护阶段,隧洞施工地质条件复杂,与初始地质勘查情况往往有所不同,其质量管理的好坏主要取决于现场管理的执行情况。下面就开挖和一次支护的施工质量管理进行探讨。

2 隧洞工程测量管理

施工及控制测量的主要任务是保证隧洞开挖按规定的精度要求贯通,使超欠挖及将来的衬砌结构符合设计要求。盖州隧洞主支洞相向开挖长度为17 km。根据《水工建筑物地下开挖工程施工规范》要求,贯通测量容许极限误差值:横向和纵向±300 mm,竖向±100 mm。贯通中误差见表1。

表1 隧洞贯通中误差表 mm

为了确保测量精度,在工程建设初期,对全线施工控制网进行布测,采用1954年北京坐标系(1985年国家高程基准),在各个洞口通视范围内布设3个永久控制桩(C级),(PS点)及两个Ⅱ级水准点。由于工程进度的需要,该工程首级控制网点观测墩和水准点设定后,没有经过一个雨季沉降,各施工面施工初期爆破及开挖卸荷的影响,个别观测墩和水准点可能会发生形变沉降,因此业主要求在施工期内每年进行复测校核一次,以满足施工测量精度要求。

在现场施工及控制测量中,采用多方测量、反复校核的方法,业主与监理、施工单位、测绘单位共同把握隧洞施工精度。隧洞主导线每150 m控制点的测量是由测量经验丰富的监理测量队伍负责;每次控制点坐标确定后,还要与设计图纸对应比较;施工单位每5 m要测量一个断面,监理每10个断面再进行一次抽检;在此基础上,进行定期抽查;最后,每季度还要选择第三方——有资质的测绘单位,对其主导线进行复测,以确保其精度符合设计要求。目前隧洞已经开挖4 000余米,测量精度始终控制在设计允许范围内。

3 光面爆破质量管理

盖州隧洞采用钻爆法开挖,新奥法施工。新奥法的核心是光面爆破,光面爆破效果直接影响隧洞开挖质量,施工中采取了科学化、系统化和全面化的管理措施。该工程施工技术要求隧洞周边不允许欠挖,平均线性超挖值小于150 mm,为保证超欠挖量符合规范,要求各施工单位在施工支洞中进行光面爆破试验。对于爆破孔的布置、方向、装药量、分段起爆,业主与监理、施工单位技术人员共同参与,在施工现场共同对进尺长度、围岩扰动、渣块大小等爆破结果分析研究,选择最优的爆破参数,并设计光面爆破作业指导书,用于爆破施工参考。

在开挖工程中,通过监理对各工序进行严格控制:1)准确标定圆心、切点、顶点和底板边界点;2)检查孔间距尺寸、钻孔方向、深度;3)装药前严格进行洗孔,按照光爆方案进行装药;4)起爆网络严格分段起爆,基本按 1,3,5,7,7,9的6段起爆。

4 不良地质段的质量管理

在盖州隧洞具体施工过程中,遇到不良地质洞段时,始终坚持“短开挖、弱爆破、强支护、勤检查、稳步前进”为指导原则,研究开挖、支护方案,调整光爆参数,加强超前支护措施,主要采用超前小导管,加强钢支撑及系统锚杆、钢筋网的形势,将一次支护形成整体:以钢性支撑为主,维持洞型完整。

隧洞施工的另一难点是涌水处理,总的原则是大堵小排。盖州隧洞的出水洞段基本以线性状流水为主,以排水方式进行处理。但角度过大的支洞排水问题不易解决。流水程聚掌子面,不利于爆破施工,尤其是底排眼的吹孔问题没法解决,往往造成底板欠挖。处理措施是选择在好围岩段做好集水仓,容程在2~3 m3之间,将流水引导到集水仓内隔绝到掌子面的渗流通道集中排水,达到了很好的效果。

5 隧洞的一次支护质量管理

根据隧洞开挖揭示情况,因地制宜地采取相应支护措施:支洞Ⅳ类围岩,采用随机钢支撑、喷射混凝土方式支护;支洞Ⅴ类围岩,采用系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土方式支护。主洞Ⅳ、Ⅴ类围岩,采用钢支撑、钢筋网、系统锚杆、喷射混凝土方式支护。

5.1 锚杆、钢支撑质量管理

为确保洞室稳定,因而锚杆施工质量尤为关键,一般采用2.5 m锚杆。施工技术要求锚杆孔的孔位差不大于100 mm,孔深偏差值不大于50 mm。为确保锚杆孔深和钻孔方向,要求监理现场指定锚杆位置和锚孔方向,并检查验收孔深、孔向。加大对锚杆质量检验力度,要求每批锚杆材料均附有生产厂的质量证明书,按相关规范规程规定的抽检锚杆性能。对每一次的检测试验均做详细的规定,并要求施工单位提交详细的检测计划及试验结果。在日常管理中,监理、业主每次验工计价时要对此阶段的试验检测报告进行检查,不合格的不予计价。同时业主在建立以做平行检测的基础上,还委托第三方试验机构对锚杆进行检测,检测比例达到工程量的5%。钢支撑质量管理,要求对接头点必须加固处理;钢支撑间距根据开挖后围岩条件与开挖循环进尺确定;钢支撑基础必须牢固,钢支撑应沿实际开挖轮廓线紧贴岩面,岩面与钢支撑缝隙必须用喷射混凝土填充,增加受力点;钢支撑必须与锚杆、喷射混凝土的钢筋网连接以便形成一个整体。

5.2 挂网锚喷支护管理

首先对锚杆施工质量加强管理,其次是喷护质量。喷护控制过程如下:1)基础面清理、清洗。对松动石渣块体、岩面污染部位必须清理、清洗,直到符合要求。2)挂网。网片应随岩面敷设,其间隙不小于3 cm,网片要点焊在锚杆上,使网片稳固。3)喷护质量管理。喷护材料应严格按配比要求配制,喷护厚度要达到要求、喷射2 h后,应喷水养护。喷混凝土表面要平整,不应出现夹层砂包、脱空、蜂窝、露筋现象。在结构接缝部位,喷层应有良好的搭接,不存在贯穿性裂缝。

6 结语

引大入连盖州隧洞工程施工到目前为止质量管理较为成功,业主对施工单位“高标准、严要求”,把好工程质量关。施工单位按照业主的要求加强了每个施工环节质量管理,使工程整体质量得到了有效保证。

[1]王永兴,王明锐,王庭宽,孙美燕,龙振球.水工隧洞施工与质量控制[M].郑州:黄河水利出版社,2006,7.

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