高速公路隧道工程中监理的论述

　　摘要：本文对隧道洞口开挖、洞身开挖与钻爆的监理工作的探讨，表明了修建高质量、低成本的隧道,除选择好施工单位外,还要提高监理人员的施工管理经验和加强施工中的监督与管理。

　　关键词：公路隧道；施工；洞口开挖；监理

　　1前言

　　随着公路建设的高速发展，公路项目中隧道工程的建设也越来越多。公路隧道施工水平的不断提升、机械化程度的提高，项目的造价在下降，施工工期也在缩短。若修建高质量、低成本的隧道,除选择好施工单位外,提高监理人员的施工管理经验,加强施工中的监督与管理十分重要。

　　某高速公路黄岭3#隧道左、右线全长各640m,洞宽10.75m,属中长隧道,开挖中有Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类围岩,地质状况不好。有两段地质不良地段,给施工开挖工作增加了不少难度,该隧道由路桥总公司承建,桂通公路工程监理咨询有限公司承担监理任务。公司下派了几名经验丰富的监理人员,对整个施工过程进行了现场监理,圆满完成了监理工作。笔者就黄岭3#隧道开挖及前期施工的监理工作,简单谈一下切身体会以供读者参考。

　　2对隧道监理人员的基本要求

　　隧道监理人员除按照“严格监理、热情服务、秉公办事、一丝不苟”的原则、国家法律、有关技术、经济规范及公路工程标准、由业主和承包人签订的施工合同文件为依据外,还应做到以下基本要求。

　　(1)要有不怕吃苦的精神隧道施工不受外界天气的影响,不分昼夜,24h进行施工,时间长,监理人员的任务重。施工环境艰苦、洞内粉尘大,爆破后空气不好,汽车尾气不能及时排除,也使空气混浊,施工噪音大。施工安全系数小,每次进洞检查都要十分注意安全。

　　(2)隧道监理人员知识面要全公路隧道建筑是一门综合性学科,应具有较丰富的监理工作经验,具备大量的基础知识和专业知识,例如有工程地质、水文地质、岩土力学等学科知识,了解防排水、机电、电器以及测量仪器的使用技术。

　　(3)要做到懂技术、懂经济、懂管理、懂法律对于主要施工工艺要求、技术标准的掌握、施工管理经验,监理人员的工作水平应该高于施工单位。

　　(4)施工前要熟悉图纸和规范及技术标准施工前监理人员要弄懂图纸,理解设计意图,做到心中有数,对通用规范、专用规范要熟悉,这样在工作中才能做到不出错。

　　(5)做好隐蔽工程的检查工作隧道工程完工后,所能看到的只有装修部分,主要工程都看不到,所以隧道主体都是隐蔽工程施工。不论是开挖、锚喷、二衬还是防排水完工后都不是外露的,要保证施工质量和防水、排水质量,必须要做好隐蔽工程的检查工作,控制好施工转序,紧前工序控制好,可为紧后工序打下好的基础。

　　(6)记好监理日志,特别是变更部分每天的监理日志是施工现场进度情况、质量情况的生产记录,也是评价监理人员责任心强弱的一个指标。当前隧道开挖一般都采用新奥法施工,设计和施工进行密切结合,隧道的变更相对也较多,监理人员一定要做好变更记录,为下步工作打下基础。

　　3开工前的监理工作

　　(1)熟悉规范、图纸及有关合同要求

　　(2)审查承包人的施工组织设计

　　①承包人编制的施工组织总说明书中所阐述的工程概况、地质条件和采用的施工方法、工期要求、施工中可能遇到的困难和采取的措施,是否满足设计、合同、规范要求。

　　②隧道施工方法的选择是否根据地质和水文条件,结合隧道长度断面、结构类型、工期要求、施工技术力量、安全生产、机械设备、材料、劳动力组合等情况合理确定。如果存在问题,监理工程师应提出意见进行澄清或修改。

　　③审查施工设计中的“隧道施工进度图”、“工程数量表”、“人员安排和劳动组织安排”、“隧道施工机具设备计划”、“主要材料供应计划”。

　　(3)对进场材料进行抽检试验

　　(4)对混凝土配合比进行验证试验

　　(5)同承包人一起对水准点、导线点进行恢复

　　(6)按合同规范的内容对承包人进场的设备、人员组织机构进行核对

　　(7)按技术标准对工程项目进行细化分解

　　4洞口开挖的监理工作

　　(1)隧道洞口开挖前,监理工程师应督促承包人先做好洞口边坡、仰坡上边的截水、排水工作。挖临时排水沟,防止隧道开挖后地表水冲击边坡、仰坡,影响边、仰坡的稳定,所以要尽早完成排水系统。

　　(2)按设计要求进行边坡、仰坡放样,自上而下开挖,用获准的方法,保护边、仰坡开挖面,例如该高速公路黄岭3#隧道用小导管注浆和喷射混凝土局部挂钢筋网等方法稳定了边坡和仰坡,在施工中监理人员对防护情况进行了严格检查,确保了施工中的正常进行。

　　(3)洞口基础开挖及支护方案要报监理工程师审批,基坑开挖后,要注意检查和验收,同桥梁基坑施工一样进行土基承载力试验、几何尺寸丈量等工作,均合格后监理工程师给予转序。

　　(4)进洞开挖时宜采用钢支撑紧贴洞口开挖面作业,或用大管棚、小管棚支撑作业,稳妥前进,开挖和管棚支护时除承包人自检外,监理人员也要进行检查,看支护稳定性和强度是否符合图纸及规范要求,不许出现不安全的事故隐患,保证进洞开挖的安全。

　　5洞身开挖的监理工作

　　在修建隧道的实践中,人们已普遍认识到,隧道工程的核心问题是开挖和支护两个关键工序,即应如何开挖才能更有利于围岩的稳定和便于支护;若需要支护时,又如何支护才能更有效的保证围岩稳定和便于向前开挖,这是隧道及其它地下工程设计与施工两个相互促进又相互制约的问题,隧道开挖与支护是施工的难点,也是施工自检和监理抽检的重点。

　　5.1黄岭3#隧道开挖方法

　　洞身开挖前,承包人根据地质、机械设备、工程量大小、工期要求等条件采用减少扰动围岩,充分发挥围岩的自承作用的开挖方案,报请监理工程师批准。施工中按已批准的从黄岭南端进洞到北端出洞的顺序,分别采用了长台阶法、短台阶法。出洞时由于地质条件极差,上台阶开挖时采用了保留核心土环形局部开挖,边开挖边支护的做法保证了围岩的稳定。

　　5.2钻爆开挖监理

　　钻爆开挖作业前,监理工程师首先审核承包人的爆破设计图,内容包括:炮眼布置图,周边眼装药结构图,主要参数表,主要技术经济指标及有关爆破方法说明。隧道钻爆均采用光面爆破技术,这种爆破方法有效的控制周边眼炸药的爆破能量,从而减少对围岩的扰动,保持了围岩的稳定,确保施工安全,同时又能减少超、欠挖。提高工程质量和进度,若达到理想的光爆效果,监理工程师同承包人一起确定好以下技术要点:

　　(1)根据围岩的特点,合理选择周边眼的间距和最小抵抗线,尽最大努力提高钻眼质量。

　　(2)严格控制周边眼的装药量,尽可能将药沿眼长方向均匀分布。

　　(3)选择低爆速、低密度、低猛度、高爆力、小直径、传爆性能良好的炸药。

　　(4)采用毫秒微差有序起爆,安排好开挖程序,使光面爆破具有良好的临空面。

　　钻眼前定出开挖断面中线、水平线和断面轮廓线。标出炮眼位置,经检查符合设计后方可钻眼。炮眼的深度、角度、间距按设计要求确定,符合下列精度要求。

　　(1)掏槽眼:眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。

　　(2)辅助眼:眼口排距、行距误差不得大于5cm。

　　(3)周边眼:沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm,眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超过开挖轮廓线10cm,最大不得超过15cm。上导开挖时,对于地质条件不好的Ⅰ类围岩,每一循环进尺深度在0.5～1m之间;Ⅱ类围岩,每次进尺深度不超过2m;Ⅲ类围岩,每次进尺深度不超过2.8m。

　　5.3钻爆效果检查

　　黄岭隧道每次爆破后,监理工程师会同承包人一起对爆破效果进行观察与测量,观察内容包括检查轮廓线是否光滑。再看周边炮眼痕迹的保存率,按规范内容要求硬岩(大于60MPa)要≥80%,中硬岩(30～60MPa)≥70%,软岩≥50%。测量内容主要是检查隧道的断面尺寸是否达到设计要求,有无超、欠挖现象。

　　施工中尽量减少超挖,对于Ⅲ类围岩,拱部超挖值控制在平均15cm之内,最大超挖值控制在25cm之内;对于Ⅰ、Ⅱ类围岩拱部超挖值控制在10cm之内,最大值控制在15cm之内。在施工开始时,几次放炮开挖循环后,经过监理工程师检查发现两茬炮衔接处,出现的台阶过大,超过了20cm,监理工程师发出了工作指令要求对钻爆作业进行调整,通过调整周边眼的位置和钻机钻进角度,使以后炮茬衔接良好。

　　严格控制欠挖,对于爆破后的欠挖部分,用机械配合人工进行清除,保证了开挖断面的要求。最后经省质检站组织验收时采用雷达检查二衬厚度、断面仪检测隧道净空,两项指标均达到设计的标准后正常交付使用。

　　5.4洞内观察与地质描述

　　隧道坑道开挖工作面的观察是隧道监控量测的主要项目之一,也是最经济最简单的做法,要在每个开挖面进行,特别是在软弱破碎围岩条件下,开挖后应立即进行地质调查,绘出地质素描图。在遇到特殊不稳定情况时,派专人进行不间断观察。观察内容包括:

　　(1)节理裂隙发育程度及其方向;

　　(2)开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌;

　　(3)涌水情况,位置、水量、水压等;

　　(4)底板是否有隆起现象;

　　(5)检查承包人的清帮清顶工作,对松动的浮石危石要求进行清理。如察觉可能产生险情时,通知承包人应采取措施及时处理。

　　根据洞内观察的内容进行地质描述内容如下:

　　(1)综合测试断面的位置、形状、尺寸及编号;

　　(2)岩石名称、结构、颜色同设计文件是否相符;

　　(3)岩体层理、片理、节理、裂隙、断层等各种软弱面的产状、宽度、延伸情况、连续性、间距等;

　　(4)岩石各结构的成因类型、力学属性、充填物成分及泥化、软化情况;

　　(5)岩脉穿插情况及其围岩接触关系,软硬及破碎程度,围岩的自稳时间与自稳性能;

　　(6)岩体风化程度、特征、抗风化能力;

　　(7)地下水的类型,出露位置、水量对喷锚支护的影响。

　　通过对围岩的观察及其他监控量测的各种指标分析及时反馈给设计人员,对小范围的不良地质地段进行挂钢筋网支护,相应增加锚杆的密度和长度对较大范围的与设计不符的地质变化地段,上报有关部门进行变更。

　　6结论

　　从黄岭3#隧道施工情况来看,隧道的开挖支护、防排水是隧道施工的重点。隧道开挖是影响工程造价的主要因素,也直接影响到了施工安全和使用安全。若达到理想的钻爆开挖效果,必须要结合地质因素、围岩的实际情况保护好围岩,少扰动围岩。减少超欠挖,初期支护要紧跟开挖面进行,加强地质观测次数,尽早对围岩进行封闭。在开挖中要不断总结经验和不足,加强施工管理。承包人同监理人员、设计人员要紧密配合,共同把好施工质量关、进度关。

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