劉向科

（中煤西安設計工程有限責任公司， 陜西 西安 710054）

淺埋暗挖法在城市地鐵隧道和地下通道施工中得到了廣泛運用。其施工技術(shù)難度大、施工風險高、質(zhì)量要求高、不可預測因素多。這些都對監(jiān)理人員的素質(zhì)提出了更高的要求，需要監(jiān)理人員通過不斷學習和實踐，熟悉相關(guān)的施工技術(shù)，掌握淺埋暗挖法隧道施工的質(zhì)量監(jiān)控重點及相應的對策。工程監(jiān)理在確保工程質(zhì)量、防范施工生產(chǎn)安全事故等方面發(fā)揮了重要作用。在施工過程中，監(jiān)理人員要充分發(fā)揮主觀能動作性，實現(xiàn)事前控制和主動控制，嚴格執(zhí)行“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”的“十八字”要訣。監(jiān)理必須認真履行監(jiān)理職責，嚴格審查施工現(xiàn)場安全、質(zhì)量技術(shù)措施和專項施工方案并監(jiān)督落實；嚴格按照設計、施工規(guī)范等相關(guān)文件的要求和規(guī)定對工程進行監(jiān)督和管理。筆者就地鐵淺埋暗挖法施工監(jiān)理中存在的問題及注意事項提出建議，以期對相關(guān)監(jiān)理工作提供借鑒和參考。

1 工程概況

某城市軌道交通 2 號線暗挖區(qū)間。本工程暗挖區(qū)間隧道沿城市主干路下穿行，穿過城市二環(huán)路立交橋，施工豎井設在該立交橋的匝道空地內(nèi)；區(qū)間長度 1 226 m，采用上下行單線隧道 1 265.593 雙延米，斷面形式為馬蹄形，凈空尺寸5.08 m 寬×5.35 m 高。

工程實施結(jié)果：地鐵至今運行正常。

2 施工“十八字”要訣形成監(jiān)理要點

(1)“管超前”：管棚或小導管措施形成超前支護；監(jiān)理重點控制管棚長度、間距與角度。

(2)“嚴注漿”：超前導管注水泥漿或化學漿液；監(jiān)理重點控制漿液比例與濃度。

(3)“短開挖”：控制一次開挖進尺；監(jiān)理應控制每次開挖不超過管棚長度的 1/2。

(4)“強支護”：監(jiān)理應控制初期支護具有較大剛度，以控制初期變形量。

(5)“快封閉”：采用臨時仰拱進行封閉，開挖一環(huán)、封閉一環(huán)；監(jiān)理應控制及時封閉；

(6)“勤量測”：對隧道進行變形量測；監(jiān)理重點控制及時反饋和掘砌協(xié)同。

3 開挖面土體的監(jiān)理要點

3.1 超前導管注漿

(1)對用于工程的鋼管的規(guī)格和材質(zhì)及注漿材料進行嚴格的檢查驗收；合格后方可用于工程。

(2)全數(shù)檢查導管的長度、數(shù)量、間距、角度和搭接長度是否符合設計，且安置牢固。

(3)根據(jù)地質(zhì)土質(zhì)和試驗，確定注漿漿液的材料和配比；通過試驗確定注漿壓力。

(4)認真做好注漿過程記錄，確保設計要求的注漿加固范圍和加固效果。

(5)采用鉆取巖心或其他方法，抽檢超前支護效果；不合格的不得開挖土體。

3.2 超前管棚支護

(1)管棚安裝前，作業(yè)面應封閉嚴密并清理干凈；放線出鉆的位置后方可施工。

(2)管棚施工應符合下列規(guī)定：①鉆孔外插角允許偏差為5‰；②鉆孔應由高孔位向低孔位進行；③鉆孔孔徑應比鋼管直徑大 30 mm～40 mm；④遇卡鉆或坍孔時，應注漿后重新鉆孔；⑤鉆孔合格后應及時安裝鋼管，接長時其連接必須牢固。

(3)管棚注漿應符合下列規(guī)定：①注漿漿液宜采用水泥或水泥砂漿，其水泥漿的水灰比為 0.5～1，水泥砂漿的配合比為 1∶0.5～3；②注漿漿液應充滿鋼管及周圍空隙，注漿量和壓力應根據(jù)試驗確定。

4 掘進方式的監(jiān)理要點

淺埋暗挖法施工地鐵隧道時，應根據(jù)工程特點、圍巖地質(zhì)條件、環(huán)境要求以及施工單位的技術(shù)狀況等，選擇適宜的開挖方法和掘進方式。常用的開挖方式有：全斷面法、臺階法(長臺階法、端臺階法、超短臺階法)、分部開挖法(環(huán)形開挖預留核心土法、單側(cè)壁導坑法、雙側(cè)壁導坑法、中洞法、中隔壁法即 CD 法、交叉中隔壁法即 CRD 法)。

(1)隧道開挖應在降水后進行，作業(yè)面應在無水條件下施工。

(2)隧道開挖前，要制定防坍塌、流砂、涌水、下沉過量預案，備好搶險物資，并堆碼整齊。

(3)隧道開挖前，應在設計基礎上綜合考慮施工技術(shù)能力、誤差、變形量等因素，確定實際開挖斷面尺寸。

(4)嚴格控制開挖斷面的尺寸，不得欠挖；超挖值應控制在 150 mm 以內(nèi)。

(5)堅持“先加固后開挖”的原則，堅決杜絕不注漿加固就開挖現(xiàn)象。

(6)堅持“挖、支、噴三環(huán)節(jié)緊跟”的原則，即開挖一步、格柵架支一步、噴射混凝土一步；嚴禁開挖兩步或多步后再施工初期支護現(xiàn)象，嚴格按設計或規(guī)范要求控制循環(huán)開挖步距。采用臺階法開挖，應在拱部初期支護基本穩(wěn)定、混凝土強度達到設計強度的 70% 以上進行。臺階的留置長度、核心土的留置范圍應符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

(7)開挖中應進行地質(zhì)、水文觀測，并做好記錄；預測掌子面前方地質(zhì)、水文情況，作好下步開挖預案；遇到不良地質(zhì)和水文地質(zhì)時，應及時反饋并采取有效處理措施。

(8)堅持“有掘必探”原則，進行地質(zhì)超前勘探。開挖中發(fā)生坍塌、流砂、涌水、地下管線損壞、洞體裂紋、異常下沉和變形時，應立即停止開挖，封閉掌子面；查明原因采取措施并驗證保證安全后，才能繼續(xù)開挖。

5 初期支護的監(jiān)理要點

淺埋暗挖法初期支護形式常用是鋼格柵和噴射混凝土。

5.1 鋼格柵

(1)檢驗鋼格柵、縱向連接筋、鋼筋網(wǎng)所用材料及連接配件的種類、型號、規(guī)格是否符合設計要求，不符合的材料、配件嚴禁使用。

(2)鋼格柵加工前，在設計基礎上綜合考慮誤差、變形等因素，確定其加工尺寸。

(3)鋼格柵第一榀制作好后要進行試拼，自檢、抽檢合格后方可進行批量生產(chǎn)。

(4)監(jiān)理方應分批檢查驗收鋼格柵。鋼格柵應符合如下規(guī)定：拱架圓順，直墻架直順；偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，焊接符合設計及相關(guān)規(guī)范要求，并焊接試驗檢驗合格。

(5)鋼格柵架立自檢合格后，監(jiān)理方應抽檢以下內(nèi)容：①鋼格柵與壁面間應楔緊，不得置于浮渣上，且上臺階鋼格柵應支墊牢固；②各片鋼格柵應連接牢固，搭接尺寸、節(jié)點板頂實、栓接緊密、螺栓數(shù)量應符合設計要求；③焊接節(jié)點、相鄰鋼格柵縱向筋應連接牢固，縱向筋長度、間距、搭接長度應符合設計要求。

5.2 噴射混凝土

實踐證明：噴射混凝土不密實是影響初期支護效果的關(guān)鍵因素之一。

(1)嚴格控制材料和配合比。用于噴射混凝土的水泥、砂、石、外加劑、水等材料進場后，按規(guī)定進行檢驗、復試和見證試驗；合格后方可使用。需要特別注意的是，應進行外加劑和水泥的相容性試驗及水泥的凈漿凝結(jié)效果試驗。

(2)受噴面不得有滴水、淋水現(xiàn)象，堅持“先治水后噴漿”原則。

(3)鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸和布設位置要符合設計或規(guī)范要求，并搭接綁扎牢固。

(4)噴射混凝土作業(yè)要分段、分片自下而上進行，噴頭與受噴面應垂直。

(5)應分層噴射混凝土，且應密實(特別應注意鋼格柵與壁面間)；一次噴射厚度以混凝土不滑移、不墜落為宜。后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行；若超過終凝 1 h 以上時，則受噴面應用水和風清洗。

(6)及時清除噴射混凝土的回彈料，嚴禁將回彈料堆積于噴射混凝土內(nèi)。

(7)混凝土終凝后 2 h 應進行灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不得小于 14 d，灑水次數(shù)以能保持混凝土充分濕潤為度；氣溫低于5℃ 時，不得澆水養(yǎng)護。

(8)冬季施工應符合下列規(guī)定：①噴射作業(yè)區(qū)的氣溫不低于 5℃；②混合料和水進入噴射機的溫度不應低于 5℃；③混凝土強度未達到規(guī)范要求的數(shù)值前，不得受凍。

(9)厚度應符合設計和規(guī)范要求。試噴前應設置噴射厚度標識，噴射面應平整和圓順。

6 防水工程的監(jiān)理要點

地鐵隧道若出現(xiàn)滲漏是十分棘手的安全隱患。防水層鋪貼質(zhì)量的監(jiān)控必須慎之又慎。

(1)鋪貼防水層基面應堅實、平整、圓順、無漏水現(xiàn)象，基面平整度為 50 mm。陰陽角處應符合以下規(guī)定：①基層面應潔凈；②基層面必須堅實、平整，其平整度允許偏差3 mm，且每米范圍內(nèi)不多于一處；③基層面陰、陽角處應做成 100 mm 圓弧或 50 mm×50 mm 鈍角；④保護墻找平層、永久與臨時保護墻分別采用水泥或白灰砂漿抹面；⑤基層面應干燥，含水率不大于 9%。

(2)防水層襯層應沿隧道環(huán)向由拱頂向兩側(cè)依次鋪貼平順，與基面固定牢固；其長邊、短邊的搭接長度均不應小于50 mm。

(3)防水層塑料卷材鋪貼應符合下列規(guī)定：①卷材應沿隧道環(huán)向由拱頂向兩側(cè)依次鋪貼，其搭接長度的長邊、短邊均不應小于 100 mm；②相鄰兩幅卷材接縫應錯開，錯開位置距結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處不應小于 600 mm；③卷材搭接處采用雙焊縫焊接，焊縫寬度不小于 10 mm 且均勻連續(xù)，不得有假焊、漏焊、焊焦、焊穿等現(xiàn)象；④卷材應附于襯層上并固定牢固，不得滲漏水。

(4)隧道結(jié)構(gòu)采用其他卷材和涂膜防水層施工時，應按下列規(guī)定執(zhí)行：①涂膜防水層應用耐水、耐裂和耐腐蝕、無毒(或低毒)、刺激性小的合成高分子或高聚物改型瀝青涂料；施工前應進行涂布試驗，合格方可施工；②涂膜防水層基層面應堅實、平整、整潔，不得有滲水、結(jié)露、凸角、凹坑及起砂現(xiàn)象；采用油溶性或非固性涂料時，基層面應保持干燥；③涂膜防水層采用夾鋪貼胎體增強材料時，除應符合規(guī)范規(guī)定，其胎體搭接寬度，長邊應為 50 mm，短邊應為70 mm。

(5)防水成品保護和滲漏點處理的補救措施。防水施工應嚴格按設計要求進行，結(jié)構(gòu)鋼筋施工應采取防水保護措施；二次結(jié)構(gòu)完成后，發(fā)現(xiàn)滲漏點應及時查明原因并處理補救。

7 二次襯砌的監(jiān)理要點

初期支護基本穩(wěn)定、防水層隱蔽驗收合格后，開始二次襯砌。如隧道斷面較大，二次襯砌也可適當提前。此時它將承受初期支護變形壓力，因此淺埋暗挖法二次襯砌通常采用模筑混凝土。

(1)滿足以下條件方可進行二次襯砌作業(yè)：初期支護周邊收斂速度有明顯減緩趨勢，收斂速度小于 0.15 mm/d，拱頂下沉速度小于 0.1 mm/d，累計收斂量已達到總量的 80%；初期支護表面裂紋(如果有)不再發(fā)展。

(2)灌注襯砌混凝土之前，檢查卡瓦斷面是否符合設計要求。

(3)模板臺車就位后，應進行位置和尺寸的復查；鋼筋綁扎時不應破壞防水層。

(4)二次襯砌預留的誤差量和下沉量，應以不侵入?yún)^(qū)間隧道建筑限界為限。

(5)宜采用泵送混凝土，其塌落度為：墻體 100 mm ～150 mm，拱部 160 mm～210 mm。振搗不得觸及防水層、鋼筋、預埋件和模板。

(6)襯砌混凝土達到設計強度后，箱拱頂部位應進行壓漿處理，確保拱頂襯砌與圍巖全面緊密接觸。二次襯砌壓漿應控制注漿壓力，防止壓力過大引起結(jié)構(gòu)物開裂。

8 監(jiān)測與掘砌協(xié)同的監(jiān)理要點

(1)在淺埋暗挖法施工過程中，圍巖(地層)的變形和松動可能傳到地表，影響地表建(構(gòu))筑物、管線、橋梁等的安全。因此，除需要對圍巖(地層)和支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測外，還需對地表及地面建筑(構(gòu)筑)物、管線等進行變形觀測。暗挖區(qū)間施工監(jiān)測項目有：地質(zhì)和支護狀況觀察，凈空水平收斂位移、拱頂下沉及底板隆起測量，地表沉降、管線監(jiān)測、土體分層垂直位移的測量等。

(2)暗挖施工監(jiān)控量測。監(jiān)理方應認真審查監(jiān)測方案并提出審查意見，參加業(yè)主組織的監(jiān)測方案專家論證會。監(jiān)測方案監(jiān)理審查的重點：①方案的編制依據(jù)是否全面、正確、充分；②布點的布置位置、范圍、頻率等是否符合規(guī)范和設計要求；③監(jiān)測方法是否正確；④組織機構(gòu)是否完善，人員資質(zhì)是否符合相關(guān)要求；⑤監(jiān)測方案是否已經(jīng)監(jiān)測單位技術(shù)負責人批準。

(3)主要采取巡檢手段控制監(jiān)測過程。監(jiān)理方人員應定期和不定期地進行現(xiàn)場巡視檢查；對于關(guān)鍵部位和關(guān)鍵工序應加大巡視頻率。應檢查監(jiān)測單位是否按照監(jiān)測方案組織實施、人員和設備等是否與方案一致；重點檢查人員的資質(zhì)，對于不能滿足要求的人員限期予以撤換；檢查儀器是否經(jīng)過標定，對精度不符合要求的儀器，監(jiān)理有權(quán)制止使用。

(4)檢查監(jiān)測報告上報是否及時。當觀測項目的變化速率或累計變化量達到或超出預警值，或者各觀測值突然顯著增大、沉降速率突然加快時，應要求監(jiān)測單位增加監(jiān)測頻率，并關(guān)注重點部位，及時采取措施保證安全施工。

(5)監(jiān)理方應了解監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析過程，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)論及時反饋施工方。

①監(jiān)測單位應根據(jù)隧道周邊位移(收斂)量測數(shù)據(jù)確定凈空預留量；根據(jù)位移隨時間變化的測試資料進行回歸分析，推算最終位移值。此最終位移值即可作為凈空預留量。

②根據(jù)位移—時間曲線，確定二次襯砌施作時間。這一特征點應反映：位移量及位移—時間曲線成收斂趨勢；30 d內(nèi)的平均位移變化速率小于 0.3 mm/d～0.5 mm/d；位移速率的變化呈收斂趨勢。以上三條是地鐵隧道變形基本穩(wěn)定的標志。

9 幾點體會

地鐵淺埋暗挖法隧道施工的技術(shù)難度大、施工風險高、質(zhì)量要求高、不可預測因素多。這些都對監(jiān)理人員的素質(zhì)提出了更高的要求，更需監(jiān)理人員通過不斷學習和實踐，熟悉這些相關(guān)的施工技術(shù)，掌握淺埋暗挖法隧道施工質(zhì)量監(jiān)控重點及相應的對策。施工過程中，監(jiān)理人員要充分發(fā)揮主觀能動作性，實現(xiàn)事前控制和主動控制；嚴格執(zhí)行“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”十八字訣；認真履行監(jiān)理職責，嚴格審查施工現(xiàn)場安全、質(zhì)量技術(shù)措施和專項施工方案，并監(jiān)督督促落實；嚴格按照設計、施工規(guī)范等相關(guān)文件的要求和規(guī)定，對工程進行監(jiān)督和管理。

(1)隧道開挖要求干作業(yè)，降水是關(guān)鍵。濕陷性黃土是西安地區(qū)的不良地質(zhì)現(xiàn)象。黃土濕陷性由濕陷造成地基土軟化引起的下沉、承載力降低致使地基失效，常使隧道產(chǎn)生不均勻沉降。遇水浸濕時，土的強度顯著降低，會發(fā)生濕陷變形。由濕陷變形引起的附加荷載可能對隧道結(jié)構(gòu)不利。因此，施工中應做好沿線周邊的防排水工作。

隧道施工重點是降排水工作落實是否到位。

①井點降水。隧道沿線采用井點降水，要控制好降水的時間和深度，保證工程在無水狀態(tài)下施工。同時，要做好地面沉降等的觀測，以保證周邊管線和建筑物的安全。

②施工排水。排水主要是針對隧道內(nèi)水源及因外部原因(如降雨)導致坑內(nèi)積水而采取的施工措施。為保證隧道開挖過程中的安全，應充分考慮隧道內(nèi)排水，且隧道內(nèi)排水應貫穿與隧道施工的始終。

(2)隧道施工監(jiān)控量測是地鐵工程建設風險管理的保證。地質(zhì)預報探測、地下管線監(jiān)測、土體垂直監(jiān)測、地下水位觀測、隧道拱頂沉降及水平收斂監(jiān)測、圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測判定等，都為施工過程工程質(zhì)量和安全提供依據(jù)，以便及時采取有效措施，確保工程本身和周邊環(huán)境的安全。要求監(jiān)控量測數(shù)據(jù)真實、可靠；再通過第三方監(jiān)測驗證施工方的監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保為建設單位、監(jiān)理單位、設計單位和施工單位提供準確判定工程質(zhì)量和安全風險的重要參考依據(jù)。

(3)尊重設計但不迷信設計。隧道工程是在地下水文地質(zhì)環(huán)境、地下管網(wǎng)環(huán)境、地下建筑物環(huán)境、地面交通環(huán)境、周邊的環(huán)境等復雜環(huán)境下的施工。因此，施工過程就是一個不斷依據(jù)設計文件，但又在不斷地印證設計的正確性、用科學來否定其某些謬誤的過程。施工中可能遇到與工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料不符、與線路經(jīng)過區(qū)域內(nèi)的文物保護對象資料不符、與線路穿越建(構(gòu))筑物及其基礎資料不符、與線路經(jīng)過區(qū)域內(nèi)市政及人防設施資料不符、設計文件未響應已審批的規(guī)劃線網(wǎng)、超出規(guī)劃道路紅線、設計文件出現(xiàn)錯誤和偏差等，都需要各工程主體單位引起高度重視。為了控制工程風險，需要評估單位進行施工影響分析和工程風險評估，提出控制指標，給設計和施工提出合理化建議。

10 結(jié) 語

淺埋暗挖法在城市地鐵隧道和地下通道施工中得到了廣泛運用。監(jiān)理人員只有熟悉和掌握淺埋暗挖法隧道施工監(jiān)理監(jiān)控重點及相應對策，在監(jiān)理工作中才能真正做到有效地對施工質(zhì)量進行監(jiān)控，才能為今后淺埋暗挖法隧道施工質(zhì)量和施工安全提供有力的監(jiān)督管理。監(jiān)理要始終堅持不懈地本著“認真、踏實、嚴格、誠信”的原則做好監(jiān)理工作，從而為業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)的監(jiān)理服務，提高地鐵質(zhì)量和安全生產(chǎn)管理水平，促進我國城市建設快速有序發(fā)展。

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