万方数据第４０卷第６期 现代隧道技术Ｖｏｌ． ４０ Ｎｏ． ６２００３年１２月Ｍｏｄｅｎｒ Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｃ． ２００３文章编号：１００９一６５８２（２００３）０６一００２８一０３广州地铁矿山法施工的质量控制重点孙成伟 孔少波孙宇冲（广州市地下铁道总公司，广州５１００４０）（浙江工业大学，杭州３１００１４）摘 要在城市地铁暗挖隧道矿山法施工中，如何控制工程质量，确保隧道施工及其周围环境的安全，目前尚存在一定的难度。文章根据笔者从业主的角度，结合广州地铁一、二号线矿山法隧道工程中所遇到的问题，阐明了矿山法施工中的控制要点。关键词 地铁隧道矿山法质量控制中图分类号： Ｕ２３１十．３文献标识码：Ａ１广州地铁矿山法施工现状１．３矿山法施工中的问题 用矿山法修建的隧道工程普遍存在防水性差、１．１矿山法在地铁隧道施工中的地位二次衬砌混凝土裂纹较明显、软弱围岩段的地表下 用矿山法修建的广州地铁一、二号线隧道工程，沉值较大三大问题，这也是造价明显高昂的盾构工取得了显著的社会和经济效益。隧道施工中避免了法发展迅速的原因所在。明挖法施工的大面积拆迁，最大限度地减少了对沿线居民日常生活和出行的影响；其工程造价明显低２矿山法施工中工程质量控制要点于盾构法。尤其在过天河村、林和村、越秀山、２．１地质预报和地质资料的核实贯穿于隧道施工路段等特殊地段，以及折返线、渡线、联络通道等复的始终 杂断面结构的隧道工程中，矿山法已成为难以取代 （１）工程实践表明，隧道开挖所揭示的围岩条的工法。件与勘探设计资料不相吻合的情况时有发生，甚至１．２矿山法的施工水平因此发生涌泥、涌水等突发性灾害而措手不及，给工目前地铁隧道工程用矿山法施工的主要机具包 程的安全、进度、投资造成直接的影响。为了避免或括：风镐、风钻、混凝土喷射机、注浆机、有轨或无轨尽量减少突发性事故的发生以及使设计支护参数符运输、常规通讯设备、竖井提升架或提升机等。人工合实际的围岩条件，必须在矿山法施工过程中进行开挖或钻爆法开挖等属于半机械半人工的作业方地质超前预报和地质资料的核实工作。式，施工条件比较恶劣。因此，施工水平的提高主要（２）准确的工程地质及水文地质资料对隧道施 是继续引进新机具、新工艺，如湿喷机械、单臂掘进工具有指导意义，并已引起业主的极大重视，已将地机、冻结法等的引进。还有，针对特殊断面结构及不质补勘、地质超前预报、地质素描等列人招标文件的良地质围岩条件的隧道工程，相应采用全断面、半断技术条款中，要求承包商单独列项计算费用，编制技面、ＣＤ，ＣＲＤ、双侧壁导洞（眼镜）工法等施工方法以术方案，以确保项目的实施。及大管棚、水平搅拌桩、深孔注浆、井点降水、旋喷注（３）施工阶段的地质补勘主要是弥补勘探阶段 浆等技术措施，据以成功地建成了一批复杂、困难的因受地物而招致探孔远离线路或间距过大的缺单线隧道、双线隧道、双连拱隧道及三连拱隧道工陷，使得隧道范围内的探孔间距达到５０ －６０ ｍ的要程，使得矿山法的技术水平得以充实和提高。求，且在地质急变地点布置有探孔，以提高地质勘探资料的准确性。收稿日期：２００３ －０６ －２５作者简介：孙成伟，硕士，工程师．・２８・ 广州地铁矿山法施工的质量控制重点万方数据 （４）由于地质体的不均质性及隧道工程对于不良地质环境的敏感性，哪怕是某一局部的不良地质条件（如拱顶局部遇含水砂层等），也可能酿成隧道坍方的大事故。因此，要求地质超前预报能够比较准确地推断出掌子面前方数米至数十米范围内围岩的细微变化和状态。目前，地质超前技术虽已发展到较高水平，采用地质雷达、超前钻孔、地质测绘、地层ＣＴ成像等综合技术和方法进行过成功的地质预报，但是在普遍推广应用中，仍存在一定的难度，如地质雷达检测、地质超前钻孔、地质测绘、地层ＣＴ成像的实施以及检测结果的解释、推断等，均要求具备相当水平的专业地质人员承担，还要占据隧道施工作业的循环时间。（５）作为施工监理单位必须督促、 跟踪承包商配足仪器设备和专业人员，完成地质补勘、地质超前预报及地质素描工作，并协助分析、判断、预报结果，对于变化了的地质条件，及时组织有关各方，确认变更，调整工序安排和支护参数，使其符合实际情况，达到信息化施工、安全施工的目标。２．２隧道开挖及初期支护的质量控制与结构防水关系密切 （１）对于拱顶处于软弱地层的地段，小导管注浆等超前支护及预加固、防水措施能有效地避免拱顶开挖临空后至初期支护完成前的时段内的围岩坍方，必须严格控制小导管的角度、间距和注浆参数，充分重视注浆压力和封堵措施，确保其施工质量；对于硬岩地段，一般宜采用微震动爆破等控制爆破技术，并根据地层变化及时调整爆破参数，避免超、欠挖，控制住隧道开挖轮廓线的尺寸、中线、高程和内净空。（２）格栅钢架的安装质量决定了初期支护的受 力条件及形位尺寸，需要逐棍控制其节点的螺栓连接（或焊接）质量以及中线、高程、内净空尺寸等关键问题。 （３）第一次喷射混凝土宜于格栅钢架安装前施作，以及时封闭围岩表面，亦保证钢架背后保护层的厚度。格栅钢架间的混凝土喷射作业中要特别掌握好喷射方向和喷射点对准钢筋的空间，尽量减少因受钢筋阻挡而形成的空洞，增强初期支护喷混凝土层的密实度，提高其防水能力。（４）仰拱部位容易积水、 造泥，喷射混凝土前必须清除松碴、泥浆，疏干积水，自下而上施喷，严禁带水喷射。（５）初期支护出现渗、 漏的部位，可采取初期支护背后注浆等技术措施进行处理，特别在施作二次衬砌的地段，必须采用一切措施，使初期支护表面无明显滴水或流水，避免在防水板背后形成水囊，影响二次衬砌的防水效果和受力状态。２．３二次衬砌混凝土（或钢筋混凝土）的防水性能的质量控制 （１）目前广州地铁用矿山法修建的隧道工程均 采用防水混凝土、全包防水板、埋设渗管、背后注浆等综合防水措施，以达到二级防水的标准。（２）在综合防水措施中，以混凝土自防水为主， 要求混凝土的抗渗参数达到Ｓ８的标准，这从材质及混凝土配合比上容易满足。但在施工工艺上，却存在困难，首先是洞内施工条件恶劣，采用台车浇筑混凝土，要求混凝土的坍落度高达２０一２１ ｃｍ，使得混凝土容易发生干缩裂纹；其次是施工缝、变形缝处为二次衬砌结构的薄弱环节，最容易漏水；再次是混凝土震捣困难，难以达到完全密实的条件。（３）采用高性能混凝土、 掺加高效减水剂、选择高压力混凝土输送泵、最大限度地降低混凝土坍落度至１６ ｃｍ以下，是防止二次衬砌混凝土裂纹的首要技术措施。此外，加强衬砌台车的刚度、引用附着式震捣器，也可以提高混凝土的密实度，防止混凝土渗水。 （４）施工缝的处理除凿毛外，还加设了遇水膨胀止水条措施。止水条的敷设工艺要求高，粘贴基面必须平整，固定必须牢靠，应有一层砂浆层来封填止水条周围的凹槽和空隙。实际上这些要求均难以达到，特别是水平施工缝及环向施工缝在浇筑混凝土前铺一厚约５ ｃｍ的砂浆层不易操作，加之砂浆层的收缩较大，致使施工缝处往往成为渗水的主要部位。据此，加强施工缝的处理及止水条的工艺控制，甚至是否必须设置止水条措施，均为急待解决的问题。 （５）防水板的敷设质量重点在于纵横交点处、补疤等不能使用热合机的地方。对此，一方面要求不断开发粘结补贴的新材料、新工艺；另一方面还要求加强施工控制和进行逐一检查，对粘贴不牢靠处必须返工。目前所用防水板强度低、延展性差、易刺破，应积极研究解决。（６）渗管的设置可以排走进人防水层的少量水 体。由于渗管是软管，必须按一定的坡度安装平顺，以使其能起到顺畅排水的作用。（７）二次衬砌背后注浆是防水的最后一道防 线，主要注水泥浆或水泥砂浆。注浆孔一般按设计・２９・ 现代隧道技术万方数据要求预留，也应在集中漏水点、施工缝处加钻注浆周围环境、地质水文资料进行考虑。孔，钻注浆孔时严禁穿透防水板。拱顶注浆管需（３）在采用矿山法施工的区间隧道的恶劣环境 设逆止网，防止浆液倒流。注浆压力控制在０．３－下，应掌握对初期支护的防水要领，并在工期允许的０． ５ ＭＰａ，以免压力过大损坏衬砌混凝土。条件下争取在全隧道开挖贯通后再进行二次衬砌施（８）以上综合防水措施实施后， 对于仍然存在的工。渗、漏水，还必须反复实施补充充填注浆或化学注浆（４）加强驻地监理的监理力度， 建立完善、可靠等措施，最终达到二级防水标准后才能验收移交。的管理制度，提高施工队伍的施工素质。３结语和建议（５）考虑城市地铁施工的地面沉降控制要求， 应采用强支护，最大限度地抑制围岩变形。 （１）在广州水文地质条件下，就目前的施工材（６）防水板和二次衬砌之间设置疏水软管，以 料、施工工艺、施工技术管理水平来说，对于全封闭引排穿过防水板的渗漏水。防水应认真研究。（７）对暗挖区间一、 二号线采用了根据围岩分（２）防排水原则为“以防为主，防排结合， 综合级决定初期支护厚度以及是否加设格栅的设计经治理”，重点突出了全封闭防水，但对“排”的措施、验，考虑到广州水文地质条件及岩层遇水软化的情方式应研究落实。用矿山法施工区间隧道要考虑适况，建议考虑普遍加设格栅、挂网喷混凝土的方式，当引排水，不能参照全封闭的二级防水标准。而且以防止在现有排水条件下出现岩层软化和自身强度泵房泵排量要适当提高，引排水的标准应根据地面降低以及围岩应力恶化等情况。参考文献 ［１」广州地铁一号线工程处项目管理记录［Ｒ］．１９９７［２」广州地铁一号线建设工程总结〔Ｒ］．１９９７［３」四川铁科建设监理公司．广州地铁一号线杨体区间、东杨区间林和村段、广州地铁二号线监理Ｆ标段土建工程监理总结〔Ｒ］． ２００２Ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ｍｅｔｒｏｕｓ ｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄＳｕｎ ＣｈｅｎｇｗｅｉＫｏｎｇ Ｓｈａｏｂｏ（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｅｔｒｏ Ｃｏ．Ｌｔｄ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００４０）Ｓｕｎｈ（Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＩｎｄｕｓｔｙｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｔ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄａｍｂｉｅｎｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌｓ ｂｙ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭｅｔｒｏ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｍｅｔｒｏ ｔｕｎｎｅｌ；Ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ；Ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ３０・
