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行洞室開挖的施工方法,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,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,對項目工期造成影響,給項目帶來巨大損失,嚴重時危及施工人員的生命安全。從施工監(jiān)理角度來講,質(zhì)量控制是其控制的重點和核心。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,開挖直徑5 200 mm,采用上下臺階法施工,初襯300 mm厚的C30噴射混凝土。
承包人在開工前28 d應(yīng)按照規(guī)范要求上報淺埋暗挖施工專項方案和淺埋暗挖施工安全方案,監(jiān)理重點審核方案中的超前小導(dǎo)管注漿參數(shù)、開挖技術(shù)和工藝方法、支護措施及塌方處理措施,以保證暗挖開挖工藝參數(shù)及施工過程符合南水北調(diào)工程施工導(dǎo)則及設(shè)計技術(shù)要求。
另外,施工原材料及混凝土配合比控制也是監(jiān)理開工控制的重點。監(jiān)理應(yīng)重點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指標是否滿足規(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算是否正確,試壓結(jié)果是否滿足強度指標要求。所有材料進場必須具有產(chǎn)品合格證和質(zhì)量檢驗證書,重要材料必須進行復(fù)試,包括砂石、骨料等。經(jīng)監(jiān)理審核合格后,簽署開工指令文件。
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、效果檢驗等工序,要求承包人根據(jù)地質(zhì)資料對各種不同土層做好注漿漿液的配比試驗,并選定針對不同土層的最佳配比和注漿方式。監(jiān)理應(yīng)重點對注漿工藝及注漿效果檢查進行控制。
超前小導(dǎo)管注漿前應(yīng)對開挖面范圍內(nèi)的洞室噴射混凝土進行封閉。超前小導(dǎo)管設(shè)計選用及布設(shè)應(yīng)符合設(shè)計要求,沿上半斷面布置,間距30 cm,外留長度20 cm,采用引孔頂入法安裝。注漿次序由兩側(cè)對稱向中間進行,自下而上逐孔注漿,注漿過程應(yīng)嚴格控制注漿壓力,保證漿液的滲透范圍,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、串漿等異?,F(xiàn)象。
注漿完成后進行效果檢查,若固結(jié)厚度達不到要求,需及時進行補注或調(diào)整配合比并改善注漿工藝,待圍巖固結(jié)達到要求強度后方可批準進行開挖作業(yè)。
根據(jù)設(shè)計要求,采用短臺階法施工,臺階長度為一倍洞徑,兩條暗涵開挖錯距應(yīng)大于15 m,單洞上部開挖時,留核心土,人工采用風(fēng)鎬環(huán)形開挖,開挖步距為50 cm,日進尺控制在2 m以內(nèi)。
開挖過程中,必須采取有效的測量措施,控制暗涵中線和邊線,開挖輪廓應(yīng)圓順,同時要考慮施工誤差及預(yù)留變形,按照設(shè)計圖紙開挖斷面的劃分、布置、施工的先后順序進行開挖,步距誤差±5 cm。
開挖完成后,監(jiān)理應(yīng)對開挖斷面結(jié)構(gòu)尺寸進行檢查,對斷面的超欠挖進行測量,欠挖時要求承包人及時處理。對開挖過程必須加強監(jiān)控量測,當發(fā)現(xiàn)拱頂、拱腳位移速率超過設(shè)計允許值或出現(xiàn)突變時,及時向監(jiān)理報告。在確保安全的情況下進行臨時支撐,形成封閉環(huán),控制位移和變形。
承包人在施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件變化或?qū)嶋H條件與設(shè)計條件不符時,應(yīng)及時向監(jiān)理報告。若發(fā)生塌方等事故時,承包人應(yīng)及時啟動預(yù)案,采取應(yīng)急措施,防止事故范圍的延伸和擴大,并記錄事故的發(fā)生、發(fā)展過程和處理經(jīng)過,以書面形式向監(jiān)理報告。
對停工時間較長的開挖作業(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)理驗收,格柵驗收須滿足以下條件:鋼筋與鋼筋焊接采用單面焊時,焊縫長度不小于被焊鋼筋直徑的10倍,雙面焊時焊縫長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,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,且無咬傷、冷縫情況。格柵架立后,縱向連接筋必須及時焊接,保證格柵位置及穩(wěn)定要求。節(jié)點板、加強筋、鋼筋網(wǎng)搭接長度、連接方式必須符合設(shè)計及規(guī)范要求。監(jiān)理驗收時重點檢查焊縫、榀距及鎖腳錨桿打設(shè)等關(guān)鍵點,經(jīng)監(jiān)理驗收合格后,批準其進行混凝土噴射作業(yè)。
混凝土噴射作業(yè)時,噴嘴與受噴面垂直,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環(huán)節(jié)。根據(jù)風(fēng)壓大小,噴嘴與受噴面保持0.6~1.0 m的距離。噴射角度應(yīng)盡量與受噴面相垂直或大角度相交,噴射濃度適當,噴射料統(tǒng)呈暗灰色,噴射面呈麻點無?;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行。按螺旋軌跡及時均勻分層噴射,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,噴射要均勻,每次噴射最大厚度10 cm,拱部6 cm,后一層應(yīng)在前一層終凝后進行,但不得超過1 h。
驗收時應(yīng)注意噴射混凝土表面是否圓滑、平整,有無干斑、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)量控制是對開工環(huán)節(jié)、小導(dǎo)管注漿、開挖及格柵混凝土支護的質(zhì)量控制,在控制過程中應(yīng)嚴格遵循暗挖施工“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早封閉、勤量測”的方針,以減少開挖變形影響,保證開挖質(zhì)量。