浅谈公路隧道施工质量监理控制思路.doc

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浅谈公路隧道施工质量监理控制思路

 摘要 
安全生产是隧道施工中的一个重要控制目标，牢固树立“以人为本”的理念，坚持“安全第一，预防为主”的方针,在施工过程中不断地跟踪检查,做到主动监理和动态控制，从质量的管理角度去认识安全问题，用质量控制理论和质量管理方法来解决安全问题，将会更加有效地避免安全事故的发生，从而提高隧道工程施工质量；但在隧道实际施工过程中，从来都是猫捉老鼠的游戏，这就要求我们监理工作者从保护自己，对家人、对社会、对人民负责的态度，树立正确的人生观、价值观，严把隧道施工质量关，勇于向豆腐工程监理挑战，对黑心老板说不。笔者结合多年施工、监理经验，依据国家和行业的有关标准、规范，提出高速公路隧道工程质量监理控制思路，共同行参考。笔者认为，要控制好隧道施工质量，首先对以下几方面要有深刻的认识、并掌握。 
隧道新奥法设计、施工的认识 
 在隧道工程施工中，不同的时期，建设者提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系，每一种理论体系都包含和解决了从工程认识、工程措施、力学原理、施工方法等一系列工程问题，每一种理论体系在施工过程和施工方法上各自表现出不同的特点。 新奥法是“岩承理论”在隧道工程实践中的代表方法。其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身固有的承载自稳能力，稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩就能进入稳定状态，这是现代文明进步的理论，这种理论更注意施工过程和对过程的控制，即对围岩自承能力的充分利用。新奥法是以隧道工程长期积累的经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起做为主要支护手段的一种施工方法，已成为现代隧道工程新技术标志之一。近年来，各部门通过科研、设计、施工三结合，在众多隧道修建中，根据围岩的特点成功地应用了新奥法，取得了大量成功的经验，积累了大量的数据。目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益非常明显。 
岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的自承能力，开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进，为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并适当控制岩体的变形，一方面允许变形，使围岩中能形成承载环，另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或降低承载能力，在施工中应采用能与围岩密贴、及时支护又能随时加强的柔性支护结构，锚喷支护就是通过调整围岩初期支护结构的强度、刚度来控制岩体的变形。为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合，而成为封闭的圆柱结构，隧道断面形状应尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。 在施工中对围岩和支护的动态观察、量测、合理安排施工工序，根据围岩动态情况进行设计变更及日常的施工管理，能有效地避免物的不安全状态，人地不安全行为，从而避免质量事故的发生； 二次衬砌是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，从而提高了支护体系的安全性能，二次衬砌作为安全储备和承受部分流变荷载，也是隧道支护体系的最后一道防线。 监理工程师论坛
 新奥法非施工方法，是设计理念的改变 
     在新奥法出现以前，多数人认为所有的支护结构都是被动的承受围岩压力，而新奥法改变了这一观念，围岩不仅是主动荷载，同时也是一种承载结构，新奥发的指导思想就是充分利用围岩自身的承载能力，尽量保护围岩，所以采用光面爆破、弱爆破尽可能减少对围岩的扰动，锚喷支护能及时的封闭围岩，控制围岩变形；监控量测能直观的监视围岩的收敛变形；光面爆破 、锚喷支护 、监控量测， 这些都是新奥法的外在表现形式和实现手段。笔者认为新奥法不是一种施工方法，它是一种设计理念的改变，过去人们对矿山法施工指导思想根深蒂固，对新奥法施工的理解处于认知阶段，没有真正理解到新奥法施工的含义，认为隧道的初期支护或临时支护大多是为了保证施工期间的安全，而衬砌才是纯粹的支护受力结构，导致隧道施工安全、质量事故频出。而目前的新奥法，多采用初期支护和二次衬砌的复合式衬砌，二者都是按永久性结构设计的，理论上初期支护承受全部荷载，而二次衬砌属于安全储备，矿山法是把围岩看作单纯的荷载，而新奥法是把围岩既当成荷载又看作承载结构。实际施工中，考虑到施工队伍对隧道新奥法理念的认知程度以及施工水平和施工现状，二次衬砌仍然承受了一部分围岩压力，这是当前隧道施工迫切需要改变的现状，否则与新奥法施工原理相违背，对施工班组进行全方位的技术交底，贯彻新奥法施工基本理念的任务迫在眉睫。 当然，这些都是人们理念上的转变，要真正落实到施工中，还需要很长的时间，即使是在新奥法没有出现以前，很多隧道的施工也体现了新奥法的思想，只是奥地利学者首先提出这种思想并申请专利，才有了我们今天的新奥法施工理论。近些年，随着锚喷技术、量测技术和爆破技术的提高，新奥法也得到了长足的发展，成为目前隧道工程设计、施工重要的指导思想。  
    上述新奥法的基本要点概括为：弱爆破、少扰动、早喷锚，勤测量、紧封闭。围岩是受洞室开挖影响的那一部分岩体，开挖成洞后受施工荷载、承载结构、建筑材料、洞周围岩压力及不确定外力影响，因空洞效应产生应力集中，如果支护不到位会对围岩的产生扰动，导致围岩失稳进而可能坍塌，造成不可挽回的损失。 
先知先觉、超前思维、事前控制 
以上了解、认知了新奥法施工的理念，如何在施工中运用，确保隧道施工安全、把质量、投资、工期控制在合理的范围，这就要求我们要有先知先觉、事前控制的超前思维，有效地把一切可能或不可能发生的因素消灭在萌芽状态，掌握在可控范围，做到事前监理。 某项工程尚未开工时，要对其准备工作进行检查，通过经验可预测到这一工序将会发生哪些质量问题，做到心中有数，并提请管理人员加以防范，防止事后发现而造成返工。要保证隧道施工质量，首先要认识隧道施工的隐蔽性、工序复杂性、工序的循环性、地质构造的复杂性、施工动态的应变性、以及全天候作业特性，只有全面认识隧道施工的特殊性，及新奥法施工原理，要做到隧道施工先知先觉、超前思维、事前监理，首先做好以下工作。 
1.认真审核图纸的“事前”控制：隧道设计图纸是的施工依据，也是监理工作者的监理依据。要提高监理工作成效，不仅仅是按图监理，重要的是能深化、吃透图纸，擅于发现图纸中的缺陷，敢于向设计人员提出自己的合理化建议，了解设计意图，熟悉细节，查看图纸中关键部位或文字描述是否严谨明确，这是影响日后监理工作成效的一个重要技术控制因素；隧道施工准备阶段就要有预防为主、提前介入的超前思维。 
2.做好超前地质预报工作：落实超前地质预报责任，明确隧道超前地质预报的方法、预报的内容、预报频次、计划的实施。当超前地质预报显示地质条件异常时，应及时采取措施，防止事故发生，同时上报相关部门，根据超前预报前方围岩产状制定确实可行的施工方案，改变开挖方式，调整支护参数，把新奥法施工理念发挥到极致，并建立风险预警机制。
    3.加强监控量测工作：强化施工过程的安全控制，隧道施工监控量测是对隧道围岩开挖及支护体系进行动态监测，及时反馈围岩-支护复合体的力学和变形信息，指导施工和修正支护参数，为二次衬砌提供合理的支护时机，保证隧道施工安全；监控量测是确定围岩变形、调整设计、支护参数的重要依据；严格按照规范要求布点量测，确保监控量测数据真实准确完整，及时对量测数据进行分析，根据分析结果调整支护参数，根据相关部门同意的支护参数，严格监督执行。    
  4.加强隧道施工安全培训，落实安全责任 ：对地质超前预报、洞内通风、钻爆设计和爆破器材的管理、围岩变形、初期支护、二次衬砌、防水堵漏、临时用电管理等工作作为主要控制点要，通过巡视、抽检、旁站、指令、专题会议等手段进行监控；对预防坍塌、涌水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落实以及应急预案的审查和演练情况进行监控。督促施工单位定期演练，加强安全宣传、教育和培训，建立安全生产保障体系，落实安全生产措施，做好安全应急救援预案；隧道开挖、喷锚支护、衬砌操作人员、机械手必须进行上岗前的技术、安全培训，持证上岗。 
5.审核隧道施工组织设计，规范施工现场管理：隧道施工组织设计必须将安全生产、危险源识别、评价与控制、应急救援预案等作为主要内容。对穿越断层破碎带、软岩变形、膨胀土、富水黄土等不良地质地段应编制专项施工方案。督促施工单位做好施工和安全防护现场交底工作；规范施工现场，严格工序管理，规范作业流程，要加强对进入隧道人员的管理，建立出入隧道登记制度；确保隧道施工安全、质量、投资、工期和环境的有效控制。 
亡羊补牢、过程跟踪、事后验收 
隧道工程属于地下结构物，地质情况复杂、场地狭窄，工作面小，且工序集中、繁琐，施工及监理工作环境恶劣等特点，理顺隧道监理工作要点及其管理方法，应以报检、抽检、旁站为核心的质量监理程序，坚持关键工序全过程旁站，关键环节、关键部位重点抽查，一般工序日常巡视、数据记录相结合的检查方式。笔者认为，鉴于隧道工程线状特性、施工反复循环的特点，某一工序的错误并更正，可避免下一道同类工序再次出现相同的错误，亡羊补牢可以弥补后续工作的不足，事中跟踪、事后验收的监理质量控制方法就是保障隧道施工质量重要的控制手段。把质量控制从静态检查变为动态控制，主要抓以下几方面： 
1.施工过程跟踪要做到“五勤”： 脑勤就是要勤于思考，超前规划；腿勤就是要求多下工地，发现问题；眼勤就是用眼睛进行细心观察，才能对所辖的工程了如指掌；手勤就是要多动手记录；嘴勤就是在发现问题时，不厌其烦敢于批评。遇到问题要果断、准确，要以事实为依据，数据为准绳，用数据说话。 
2.加强旁站、巡视频次：结合隧道分项工程的划分，明确哪些需要旁站、哪些需要巡视、哪些需要记录等，数据通过现场巡视，实地收集而来，判定工程质量好坏，用收集来的数据来评定质量等级。所以建立健全监理交接班日志，做好旁站、巡视检查记录，是全面评价隧道工程质量的重要依据。 
   3.严格报检、抽检程序：坚持施工单位先自检合格报监理检查验收程序，以笔者多年施工和监理经验看，因施工单位一味的追求进度、经济效益的“惰性”或者说是责任推脱，本人不认可、不提倡平行检查。任何一项被忽略或遗漏报检就会造成监理失去对质量的失控，从而造成质量隐患，实际施工中，施工单位不报检而进行下一道工序比比皆是，有同行监理工作者采取事后不签认、不计量的方式极不可取，在当前的监理制度下，监理是弱者，笔者倡导主动监理，过程控制，所以说报检程序的实施是质量控制的核心工作。 
隧道工程施工中我们除了要对新奥法施工理念要有深刻的理解，还要在实践中加以熟练地运用，做到先知先觉、超前思维、事前控制外，对于在施工中已经出现的质量问题，先天的不足之处要在后期施工中加以弥补、改进，消除隐患，笔者认为对于隧道工程施工中出现的缺陷亡羊补牢并不算晚，修筑泥笆补牢的过程就是跟踪控制、事后检查验收过程，并防范于未然；隧道施工质量过程控制、主动监理必须掌握以下工序。 
1.监控量测是关键：监控量测是隧道设计与施工的重要组成部分，是隧道施工管理中不可缺少的重要环节。为配合隧道工程新奥法施工的需要，掌握围岩动态，对围岩稳定性做出评价，确定支护结构形式、支护参数和支护时间，评价支护结构的合理性和安全性，需利用量测结果修正设计和指导施工；掌握隧道监控量测必测项目和选测项目，在隧道施工过程中，围岩的监控量测工作贯穿始终，通过量测及时发现围岩可能失稳提供预报，积极采取主动防御措施，并及时调整支护参数、确定二次衬砌施工时间提供可靠的科学依据。因此，监控量测必须做到及时、准确、真正起到指导施工的作用。 
2.隧道开挖：隧道开挖以“新奥法”理念为指导原理，采用光面爆破控制技术，根据超前预报和暴露围岩特性，严格控制爆破参数，使开挖面平顺，尽量少扰动围岩，严格控制欠挖，减少超挖，这样才能使初期支护与围岩一起整体受力，否则，柔性支护体系就会打折扣，导致后续喷射混凝土、二次衬砌厚度不足，如果欠挖太多，二次爆破处理会扰动围岩，并造成局部超挖，用同级混凝土回填超挖部分造成不必要的经济损失。有些工地因某种原因后期台车模板定位后才发现二次衬砌厚度不足再作处理，这种削足适履的做法，危害性极大。所以，控制好开挖并满足断面轮廓线要求，是我们日常巡视的监理工作之一。 
3.初期支护：开挖完成后，根据围岩级别和图纸、规范要求，将进行初喷→钢筋网→钢支撑→系统锚杆→喷射砼施工支护，初支应紧跟掌子面，及时封闭成环。对一些质量通病，比如是否用同级混凝土进行超挖回填，初支背后是否留有空洞，拱脚是否悬空，锚杆是否与岩面垂直，喷射砼厚度是否满足要求等最容易被施工班组忽视，而这些问题的出现如果处理不到位，就会留下质量、安全隐患，隧道开挖成洞后的空洞效应产生应力集中并受洞周围岩压力各种不确定因素影响，初期支护不足以支撑洞周围岩压力，将会危及到隧道受力结构安全，且与新奥法施工原则相违背，所以出现上述问题我们采取什么措施进行处理，措施是否行之有效？总之，初期支护各参数控制、质量通病的处理是监理工作中旁站并记录的重要内容。 
4.二次衬砌：当初期支护变形趋于稳定、初支断面符合图纸要求后，就必须及时的进行隧道二次衬砌，二次衬砌的关键工作是旁站混凝土的浇筑，对于混凝土的配合比、台车的拼装质量、台车定位、衬砌钢筋绑扎、防水板铺挂、排水止水管件安装的是事前巡视监理并检查记录的工作内容，控制好整个混凝土浇筑时间、塌落度、振捣、养生是二次衬砌外观质量的关键。曲墙式隧道二次衬砌施工采用整体模板台车一次成型，实际施工中，多数隧道先施工了矮边墙，再浇筑拱圈混凝土，分两次浇筑，这就要求对矮边墙水平面进行凿毛或插钢筋等其它措施，不至于因两次浇筑而形成水平断缝，对结构受力造成影响。值得注意的是，因某种原因衬砌混凝土浇筑中断两小时以上如何处理？ 以及如何避免在浇筑时中断？是监理工作者在事前监理、过程控制、事后验收总结的质量控制重要手段。 
结束语 
公路隧道工程建设中，质量就是生命，安全就是效益，任何一个环节、任何一个部位出现差错，都会给隧道整体质量带来严重的后果，直接影响到营运期的使用效益，甚至返工重建造成巨大的经济损失。因此施工过程中的质量控制至关重要，这就要求我们隧道监理工作者具备高度的责任心，良好的职业道德；在独立执行监理任务时，敢于坚持原则，同时具备全面的科学知识，丰富的实践经验，吃苦耐劳的精神。遇到问题果断应变，具备分析问题提出问题解决问题的能力；为监理行业树立了良好的社会地位和形象。