1、2019年6月25日,隧道工程质量通病治理,一,三,二,四,其他现场管理,时代背景和品质工程要求,隧道通病治理,隧道施工发展及现状,目 录,矿山法,新奥法,新意法,隧道施工理论发展进步,一,隧道施工发展及现状,二衬施工：先拱后墙法,应用岩体力学理论，维护和利用岩体自承能力,锚喷支护+二次衬砌,岩土控制变形分析法、超前核心土概念、超前约束理念,强调掌子面前方围岩的超前预支护和加固，配套机械化作业、实现全断面施工,基于松弛荷载理论,分部开挖、大量木料支撑,隧道施工质量不断提高,一,隧道施工发展及现状,发展需要和市场竞争因素让各参建单位质量意识不断提升。,各级监管单位管理措施不断加强,越来越先进的质2、量检测手段和过程中第三方检测的引入,10年前,隧道施工质量不断提高,一,隧道施工发展及现状,仰拱初支、仰拱二衬还是左右半幅分开施工。,仰拱实现整幅施工。仍需提升,以前,隧道施工质量不断提高,一,隧道施工发展及现状,初支砼干喷作业,基本普及湿喷作业，保证工程质量和职业健康。,初支钢架间距、初支砼厚度、强度基本都能满足规范要求。但是初支背后脱空仍时有发生。,初支钢架造假或间距超标，人为制造初支背后脱空。,初支砼潮喷作业,现在,隧道施工通病问题及原因,一,隧道施工发展及现状,虽然隧道工程纵向比较总体施工质量有了明显提升，但目前仍然存在许多通病问题，尤其是隧道系统锚杆、仰拱施工、二衬钢筋定位以及防排水3、方面存在的问题相对较多，部分隧道仍然采用传统设备、传统工艺施工。与路基、桥梁工程横向比较，隧道工程属于短板。主观原因：隧道质量意识不到位；监管力度仍然不够；违规成本过低；施工单位利益追求。客观原因：隧道绝大部分工序都属于隐蔽工程，且隧道施工连续流水作业，检查验收实际未达到全覆盖,隧道施工质量现状,一,隧道施工发展及现状,隧道施工质量现状,一,隧道施工发展及现状,今年以来集团公司开展隧道检查情况,仰拱与填充砼一次性浇筑,二,时代背景和品质工程要求,2012年11月，党的十八大明确提出，要把推动发展的立足点转到提高质量和效益上来。同年12月，习近平总书记在中央经济工作会议上强调指出，要以提高经济增4、长质量和效益为中心。,2017年以党中央、国务院名义出台质量工作的纲领性文件，在我国质量发展史上尚属首次，因此具有重大的里程碑意义，必将对我国质量发展产生深远影响。,质量强国,二,时代背景和品质工程要求,2016年12月，部印发了关于打造公路水运品质工程的指导意见贵州被交通运输部列为“交通强国”西部示范省,交通强省,二,时代背景和品质工程要求,2017年省质监局出台淘汰或限制工艺、设备和材料目录清单。其中隧道相关列入淘汰或限制目录清单的有17项。隧道工程特殊性。,二,时代背景和品质工程要求,品质工程,社会满意,优质耐久,经济环保,安全舒适,美,实,绿,安,因 工 程 而 美从 细 节 做 起,5、实现品质工程关键在人设计师都是美术师工程师都是工艺师工人都是工匠,二,时代背景和品质工程要求,基本要求 评价指标 加分指标 总体评价,二,时代背景和品质工程要求,66.耐久性控制指标符合项目质量管理指标要求，混凝土关键指标质量控制均匀性高”，其中混凝土关键指标质量控制均匀性高，以施工单位或项目建设单位组织第三检测机构的质量检测数据为依据，主要构件混凝土强度（以28天龄期强度进行标准差计算）标准差1.5,评定为A;1.5-2（含1.5），评定为B；2-2.5（含2），评定为C；2.5-3（含2.5），评定为D；3，评定为E。混凝土强度标准差应在同一合同段内对同类构件的标准试件（28天龄期）强度进6、行标准差计算，随工程进展随时进行统计计算。钢筋保护层厚度（工后）合格率95%，评定为A；合格率在90%-95%（含90%），评定为B；合格率在80-90%，评定为C；合格率在70%-75%（含70%），评定为D；合格率70%，评定E。,三,隧道通病治理,1、隧道开挖,准确的测量定位、周边眼的质量（间距、方向）、装药结构。,实现光面爆破，减小对隧道周边围岩的破坏和扰动。是后续工序施工质量和隧道结构安全的基础。一般通过炮眼残留率判定,二圈眼同样重要、最小抵抗线,三,隧道通病治理,1、隧道开挖,周边眼装药结构一种方法是采用小直径药卷间隔装药，导爆索（现场一般称红线）起爆。,另一种方法是采用聚能水压爆7、破。最大好处是通过聚能管装置，大大减少周边眼数量，显著提高工效。,聚能槽方向要与开挖轮廓线方向一致。,2、系统锚杆,三,隧道通病治理,悬吊作用,稳定围岩圈,2、系统锚杆,三,隧道通病治理,2、系统锚杆,三,隧道通病治理,系统锚杆质量问题目前相对普遍。合格率70%上下。问题主要表现为:锚杆长度、数量不足；普遍锚杆方向偏差太大；普遍注浆不饱满或未注浆；普遍未使用螺栓和垫板。上述问题造成隧道初支受力状况大打折扣,2、系统锚杆,三,隧道通病治理,解决锚杆质量问题关键在于：机械臂锚杆机强制使用,2、系统锚杆,三,隧道通病治理,解决锚杆质量问题关键在于：严格过程质量检测工作，确保检测随机性。注浆、螺栓垫板8、,3、锁脚锚杆（管）,三,隧道通病治理,锁脚可以有效遏制拱顶下沉和水平收敛。锁脚锚杆（管）目前基本上推广“冲孔缩尖”机械加工，比以前有进步。锁脚锚杆（管）质量问题主要表现为：锁脚打设的方向偏差、未注浆和与钢架的焊接不牢问题。这几个问题反而是更应该关注的环节。,3、锁脚锚杆（管）,三,隧道通病治理,锁脚锚杆（管）未注浆；角度偏差大，造成“L”筋不能有效焊接。,锁脚锚杆（管）未注浆；未有效焊接。,锁脚锚杆（管）失去作用，形同虚设,3、锁脚锚杆（管）,三,隧道通病治理,采用锚杆机钻孔施工，确保钻孔角度；采用“L”型钢筋与钢架焊接，确保线性焊接、连接牢固；保证注浆，（灌浆）。,锁脚锚杆（管）施工应做到9、：,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,钢架质量问题主要表现为:连接钢板加工随意；钢架焊接质量差；安装时钢架节段螺栓连接；钢架底脚悬空或虚渣。,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,钢架连接钢板加工随意、焊接质量差,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,钢架节段间螺栓连接不到位，且补焊随意。连接钢板加工质量差；连接钢板与钢架焊接时定位不准确，造成螺栓孔无法对齐；下台阶开挖时破坏连接钢板，造成上连接钢板变形。,钢架承载能力打折扣,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,钢架底脚悬空或虚脚。,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,数控等离子切割机及冲压成孔极大提高了连10、接钢板的加工质量。直接从厂家定制加工。,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,连接钢板与钢架焊接、钢架工字钢对焊采用钢板帮焊焊接质量。采用二氧化碳气体保护焊。,4、钢架加工、焊接及安装,三,隧道通病治理,连接钢板、钢架焊接加工质量是钢架质量的基础保证，通过引进设备和加强管理比较容易实现。现场安装质量控制更为关键：钢架节段间螺栓连接、锁脚与钢架的焊接及注浆、避免虚脚及钢架底脚连接钢板的保护。,砼垫预制块支垫钢架底脚,由于爆破施工每次开挖标高位置与钢架底脚很难刚好到位，并且往往都是超挖的多一些。出现超挖时，在清除基底虚碴之后，采用砼预制块支垫钢架底脚；或者对钢架底脚连接钢板做好妥善保护措施后11、，采用喷射混凝土喷实超挖部分，将钢架立于喷混凝土基础之上，可有效抑制沉降变形。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,因防排水质量问题造成隧道二衬渗漏水是隧道主要病害之一。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,隧道防排水是一个系统工程，防水系统和排水系统任何一个环节出现问题都可能造成隧道渗漏水病害发生。一旦发生渗漏水病害，治理难度较大，并且很难彻底整治好。另外也容易在社会上引起负面影响。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,隧道防水层施工基本要求：,防水材料铺设前喷射混凝土基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物。隧道断面变化出或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。防水层施工时，基面12、不得有明水。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：初支基面处理不到位；纵向排水管纵坡不顺，反包不规范；环向中埋止水带定位不准确；防水板与热熔垫圈未采用焊接工艺，系挂式无法保证防水板与初支砼面密贴，往往看起来防水板铺挂松弛度满足要求，但是二衬砼浇筑时将防水板逐渐绷紧，最终造成拱顶脱空或者崩裂防水板；在初支施工阶段或者防水板铺设前未妥善处理好集中出水点；排水系统堵塞。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：初支基面处理不到位；传统的锚杆露头方式，虽然便于检查和检测（实际锚杆质量合格率仍然偏低），但是实际上繁多的锚杆头和小导管外露头，在防水板13、铺挂前往往没有得到妥善处理，对防水板造成了致命损坏。锚杆头处理费工费时，很难做到，弊大于利。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：初支基面处理不到位；对策前置：严格控制初支平顺度；锚杆头和超前小导管采用套塑料管等方法，便于后续防水板铺装。,纵向排水管纵坡不顺，反包不规范；,对策：铺设纵向盲管前沿纵向盲管位置浇筑10cm宽的纵向调坡带，保证纵坡。另外需注意纵向盲管打孔方向、土工布及防水板反包、与环向横向排水管的连接及保护。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：环向中埋止水带定位不准确；,原因：传统隧道二衬木模封端，中埋式止水带定位卡筋使14、用不足，不便于操作，中埋式止水带最终位置“听天由命”，起不到止水作用，这个也是造成二衬施工缝位置常见渗漏水的主要原因；,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：环向中埋止水带定位不准确；,对策：将传统木模封端改进为钢端模,设备改进投入小操作方便功效高定位准确有保证大力推广,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：防水板与热熔垫圈未采用焊接工艺，仍采用系挂法固定；,原因：蜂窝式防水板与热熔垫圈焊接性差；防水板铺挂作业台车使用不方便；热熔垫圈与防水板的热熔性差；,对策：采用光面防水板；改进防水板铺挂台车，与二衬钢筋绑扎台车结合；选用与防水板热熔性15、较好的热熔垫圈。,5、隧道防排水施工,三,隧道通病治理,目前隧道防排水主要薄弱环节：在初支施工阶段或者防水板铺设前未妥善处理好集中出水点；在集中出水点位置采取埋设环向半圆管，外包裹土工布和防水板进行固定，可以在初支施做前、防水板铺设前进行，确保土工布铺设前初支面没有明水。,排水系统堵塞。,环向、纵向与横向盲管连接接头连接牢固，土工布包裹严密，防止砼浇筑水泥浆堵塞盲管；横向盲管采取定位筋措施；隧道路面施工前，对中心沟淤积物进行全面清理，并开展专项验收;中心沟盖板集中预制。,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱是隧道结构的重要部位，但是由于认识不足及传统工艺习惯，仰拱底部虚渣;仰拱及填充一16、次性浇筑,更有甚者将仰拱初支、二衬、填充三者一次性浇筑;仰拱钢筋加工及定位差等质量问题仍较普遍。,6、隧道仰拱施工基本要求,三,隧道通病治理,仰拱基底承载力应满足设计要求；仰拱超挖后严禁回填虚土、虚渣；仰拱浇筑前应无积水、杂物、虚渣；仰拱曲率、仰拱与边墙连接应满足设计要求并符合施工技术规范规定。,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱及填充一次性浇筑,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱及填充一次性浇筑,现场班组经常会有两种解释：a、我们把填充砼标号提高到仰拱一样的了；b、打完仰拱我们停了一阵子才浇筑的填充。,隧道仰拱及填充为什么不能一次性浇筑？仰拱二衬同上部的拱墙二衬形成封闭环17、共同受力，而仰拱填充在填充面上未加荷载前是不参与结构受力的，如果一次浇筑成型，填充与仰拱就形成一个整体，仰拱填充砼大部分会承受拉应力，尤其是中心沟位置容易被拉裂；而且仰拱与拱墙连接处应力集中效应显著增强。,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱及填充为什么不能一次性浇筑？规范也明确要求仰拱填充要待仰拱二衬强度达到设计强度的70%以后才可浇筑；仰拱填充端头要与仰拱端头错搭（3050cm）填充和仰拱的砼标号不一样，很容易造成仰拱强度不够。归根结底：偷工减料行为，设备投入不够导致。,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱施工是不是规范的，最直接的方法就18、是看现场有没有仰拱弧形模板？是保证分开浇筑、砼捣固的最基本的设备。,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱施工是不是规范的，最直接的方法就是看现场有没有使用仰拱弧形模板？是保证分开浇筑、砼捣固的最基本的设备。,仰拱回填侧模位置,仰拱回填侧模位置,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱钢筋加工及定位,小半径段弧形钢筋加工,6、隧道仰拱施工,三,隧道通病治理,隧道仰拱钢筋加工及定位仰拱小半径段弧形钢筋加工场集中加工，并考虑直螺纹套筒连接方式；钢筋采用定位卡具准确定位，确保钢筋间距和位置准确。纵向间距、层间距、位置（不能侵占纵向盲管位置）。,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二19、衬钢筋加工及定位隧道二衬钢筋受作业空间限制，定位措施不足，为防止露筋和影响二衬台车就位，现场往往简单的将两层钢筋尽可能的贴向防水板，造成钢筋层间距严重不足，二衬钢筋保护层合格率普遍偏低，平均仅30%左右，是隧道质量管理中的一个短板。,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二衬钢筋加工及定位隧道二衬钢筋保护层直接影响砼耐久性，保护层过薄、过厚对结构同样具有危害性。传统的二衬钢筋安装工艺亟待改进。几点思路：钢筋绑扎台车优化改进，要满足工人便于操作、便于测量定位；钢筋准确下料，大部分接头采用直螺纹套筒，留两个接头（拱腰部位）采用焊接，避免现场焊接作业难以保证质量，同时减少因焊接钢筋造成防水板破20、损；便捷快速的测量定位方法（关键）；,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二衬钢筋加工及定位,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二衬钢筋加工及定位几点思路：钢筋层间距以20左右加强筋焊接，增加钢筋骨架刚度，衬砌断面难免有不足的地方，要以内层钢筋（靠临空面）控制为准；为防止钢筋骨架因自重和砼浇筑时影响造成拱部下沉，两侧外扩的变形。钢筋骨架拱腰以下部位，要焊接20支撑筋辅以垫板撑在防水板上；而拱顶范围焊20支撑筋（5cm为宜）撑于台车模板面。,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二衬钢筋加工及定位,拱腰以下增设辅助撑筋带底托板，撑在防水板上。,7、隧道二衬钢筋定位,三,隧道通病治理,隧道二衬钢筋加工及定位,拱顶范围增设辅助撑筋，撑在台车模板面上。,8、隧道通病治理,三,隧道通病治理,无论是工艺或者设备上一个小小的改进可能就是一个很大的进步；设定隧道施工质量管控红线，比如仰拱及填充一次性浇筑、初支背后脱空、钢架间距超标或者以大代小之类的问题，查到一次就返工+重处重罚，加大违规施工成本；必要的设备必须到位，如锚杆钻机、二衬钢端模使用、仰拱模板的使用等等；通病治理关键在人。,隧道监控量测点建议标准；,四,隧道其他管理,隧道三管两线规范布置,四,隧道其他管理,四,隧道其他管理,四,隧道其他管理,隧道进洞人员实时动态定位监测系统,不当之处，敬请批评指正！,