隧道施工监理
隧道施工地形环境复杂，加之在设计工程中很难完全掌握工程地质、水位地质状况，所以，在整个施工期间，除遇有规范明确的事项外，还会有许多问题须依赖于判断来确定。在隧道施工质量监理过程中，应在调查研究、分析的基础上。应用隧道工程的知识和经验，作出符合工程实际的判断，进而采取可行的措施，确保工程施工质量，这就是隧道施工质量监理的特点。
隧道施工质量，不仅取决于隧道结构几何尺寸、建筑材料能否达到规范和设计的要求，而且与围岩的稳定状态有关。影响围岩稳定性的有地质因素也有施工因素，地质因素的影响主要是客观存在的，只能通过施工过程中进一步认清而无法改变；施工因素的影响是认为可以控制的，尤其是隧道的开挖方法和支护措施，可以根据围岩地质条件采取相应的能够稳定围岩的方法。所以在隧道施工期间，注意观察隧道围岩的地质条件变化，依据围岩分类指标，适时加以确认，及时改正对设计文件的围岩的划分，提出对隧道结构的施工方案，督促承包单位采取与围岩条件相适应的施工方法，是隧道施工质量监理工作的重要内容。 目前，在隧道施工中，采用量测监控技术，及时掌握隧道开挖中围岩的动态，检验支护效果，这就是在观察的基础上，作出经验判断，还根据量测数据，作出对岩石力学的评价，从而修改设计和改变施工法，使之更加适应具体施工环境。因此，在隧道施工质量监理工作中，应充分重视对施工量测所获数据的分析及分析结论的运用。
隧道结构是隐蔽工程，内在的质量问题事后很难发现，且一旦出现质量缺陷很难采取措施弥补，因而隧道施工质量监理工作要针对各个施工环节进行，做到不留有缺憾。
（一） 施工测量
1、一般规定
（1） 控制测量的精度应以总误差衡量，最大误差（极限误差）规定为中误差的两倍。 （2） 隧道施工时应做好下列工作： ① 长隧道设置的精密三角网或精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行校核； ② 洞外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定。
（3） 洞内施工隧道测量，桩点必须稳定、可靠，且通视良好。水准点应设在不易损害处，并加以妥善保护。测量仪器、工具在使用前应着重检校，保证仪器具的技术状态符合使用要求。使用光电测距仪时，应按其使用规定要求进行。
（4） 隧道平面控制测量的精度、隧道内两相施工中线在贯通面上的极限误差、出洞外和洞内控制测量误差引起在贯通面产生的贯通误差影响值、洞内引线测角、量距的精度以及两洞口水准点间往返高差不符值，均应符合交通部现行的《公路隧道勘测规程》的规定。
（5） 隧道竣工后应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。
2、洞内施工测量
（1） 洞内导线应根据洞口投点向洞内作引伸测量，洞口投点纳入控制网内，由洞口投点传递进洞方向的连接角测角中误差，不应超过测量等级的要求，后视方向的长度不宜小于300m。导线点应尽量沿路线中线布设，导线边长在直线地段不宜短于200m；曲线地段不宜短于70m。无闭合条件的单导线，应进行二组独立观测，相互校核。用中线法进行洞内测量的隧道，中线点间距直线部分不宜短于100m；曲线部分不宜短于50m。当用正倒镜延长直线法或曲线偏角法检测延伸的中线点时，其点位横向偏差不得大于5mm。
（2） 特长隧道、长隧道及采用大型掘进机械施工的隧道易用激光设备导向。 （3） 供导坑延伸和掘进用的临时点可以用串线法标定，其延长表度在直线部分不应大于30m；曲线部分不应大于20cm。串线法的两吊线间距不宜小于5m。用串线法标定开挖面中线时，其距离可用钢尺丈量。
（4） 开挖前应在开挖断面标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后应及时测量并绘出断面图。采用上下导坑法施工的隧道，上部导坑的中线每引伸一定距离后，应与下部导坑的中线联测一次，用以校核上部导坑的中线点或向上部导坑引点。
（5） 供衬砌用的临时中线点，必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，但不宜大于10m。
（6） 衬砌立模前应复核中线和高程，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程，用设计衬砌断面的支距控制架立拱模和墙模。立模后必须进行检查和校正，确保无误。
（7） 洞内水准路线应由洞口高程控制点向洞内布设，结合洞内施工情况，测点间距以200~500m为宜。洞内施工用的水准点，应根据洞外、洞内已设定的水准点，按施工需要加设。为使施工方便，在导坑内拱部、边墙施工点段宜每100m设立一个临时水准点，并定期复核。
3、贯通误差的测定
（1） 贯通误差的测定应按下列要求进行：
① 采用精密导线测量时，在贯通面附近定一临时点，由进测的两方向分别测量该点的坐标，所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上，得出实际的横向和纵向贯通误差，再置镜于该临时点测求方位角贯通误差。 ② 采用中线法测量时。应由测量的相向两方向分别向贯通面延伸，并取一临时点，量出两点的横向和纵向距离，得出该隧道的实际贯通误差。 ③ 水准路线由两端向洞内进测，分别测至贯通面附近的同一水准点或中线点上，所测得的高程差值即为实际的高程贯通误差。
4、竣工测量
（1） 隧道竣工后，应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加测断面处，测绘以路线中线为准的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。
（2） 隧道永久中线点，应在竣工测量后用混凝土包金属标志。直线上的永久中线点，每200~250m设一个，曲线上应在缓和曲线的起始点各设一个；曲线中部，可根据通视条件适当增加。永久中线点设立后，应在隧道边墙上画出标志。
（3） 洞内水准点每公里应埋设一个，并应在隧道边墙上画出标志。
5、辅助坑道测量
（1） 经辅助坑应引入的中线及水准测量，应根据辅助坑道的类型、长度、方向和坡度等，按要求精度在坑道口附近设置洞外控制点。
（2）平行导坑与横洞的引线方法和高程测量均与正洞相同。
（3） 斜井中线的方向应由斜井口外直线引伸，可采用正倒镜分中的串线法进行；斜井量距应丈量斜距，测出桩顶高程，求出高差，按斜距换算成水平距离。 （4） 竖井测量时，应根据竖井的大小、深度、必要的测量精度决定测量方法。经竖井引入中线的测量可使用钢弦吊锤、激光、经纬仪等，经竖井的高程可将钢卷尺直接吊下测定。
（二） 开挖
1、开挖方法
（1） 隧道施工前在决定开挖方法时，应对断面尺寸及形式、围岩条件、工区长度、工期、当地条件等综合考虑后。最大限度利用围岩自身具有的支承能力，在不使围岩松弛的情况下，尽可能使用开挖断面大的开挖方法。通常采用的开挖方法大体可按全断面法、台阶法、导坑超前法划分。
① 全断面法适用于地质稳定的地层中在大断面隧道施工中，开挖和支护衬砌能够使用大型机械，能实现机械化快速施工，且开挖一次完成，不存在多次扰动围岩情况。由于掌子面集中于一处，便于工程管理和质量控制；但对围岩条件变化的适用性差，施工过程中存有问题时，要改变施工方式往往非常困难。 ② 台阶法一般指上半断面与下半断面同时并进的开挖方法。在围岩条件或施工机械不适应全断面法施工时可采用这种开挖方法。围岩是否稳定，直接关系到台阶的长短，在膨胀性地层或在土砂地层中，通过断面支护尽快使衬砌早期闭合，以使掌子面稳定，要求将台阶长度尽可能短。多台阶法是在一般台阶法不能保证掌子面自立的情况下采用的，由于分段多，闭合时间晚，坑道变形会增大。与全断面法比较，台阶法使用的机械设备数目增多，且易出现各工序间的干扰，对于工程管理和质量控制带来一定困难。 ③ 导坑超前法包括侧导坑超前、下导坑超前、上导坑超前等。其中侧导坑超前是在断面较大，围岩支承力不够的情形下，以及限制覆盖层薄地表下沉的地段使用这种开挖方法，由于其开挖、支护施工较为复杂，因此要仔细研究各阶段的掌子面及支承的稳定、坑道的变形动态、对下阶段开挖的影响、支护构件的联接等问题。 （2） 开挖的前提条件
开挖后至支护完毕这段时间内开挖面能够自稳，否则必须采取能稳定掌子面的措施。选择稳定掌子面的辅助方法要考虑围岩条件及实施效果， ① 稳定掌子面的一般对策有：环形开挖留核心土、缩短进尺及支撑间距、及早形成闭合支护等。 ② 土砂围岩、破碎围岩及膨胀性围岩中稳定掌子面的辅助方法有：超前管棚、预注浆固结、插钢板支护等。 ③ 特殊地层中稳定掌子面的特殊地方有帷幕注浆、井点降水、冻结法等。
2、钻爆掘进
本隧道的围岩类型复杂，囊括了1类至Ⅵ类所有围岩，每一种围岩类型都要作出相适应的钻爆设计，而且，钻爆设计都要用实际爆破试验来验证，通过多次试验多次调整钻爆设计参数来最终确定钻爆设计。隧道不同于其他工程施工的一个主要特点是要根据实际情况随机应变。既不能死搬教条，又要有据可依。这就要求施工的技术、管理人员要有随机应变的能力。在保证质量的前提下，适当的调整。测量是最为关键的因素之一，测量出现差错，一切都无从谈起。隧道的中轴线、高程必须准确无误，隧道的开挖断面放样才会准确。爆破的效果在很大程度上取决于炮眼的施工。炮眼的角度、深度、密度对于爆破效果致关重要，尤其是周边眼和掏槽眼的施工，周边眼施工的好坏直接影响到隧道开挖断面的超欠挖；能否形成所需的临空面，使爆破达到预期的效果与掏槽眼的施工有很多关系。 光面爆破的技术要求
（1） 应根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线； （2） 严格控制周边眼的装药量；并使药量沿炮眼全长均匀分布；
（3） 周边眼宜采用直径药卷和低爆速炸药。为满足装药结构要求，可借助传爆线以实现空气间隔装药；
（4） 采用毫秒微差顺序起爆，应使周边爆破时有最好的临空面。周边眼同段的雷管起爆时间差应尽可能小；
（5） 各光面爆破参数的选用：如周边眼间距（E）、最小抵抗线（V）。相对距（E/V）和装药集中度（q）等，应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验，选择光面爆破参数，关于爆破成缝试验可按《公路隧道施工技术规范》附录B进行。
3、超、欠挖的控制 不管是超挖还是欠挖，都是我们所不希望发生的，首先，超、欠挖会影响隧道的断面轮廓从而影响隧道的整体自稳，使局部应力集中，造成质量隐患；其次，超欠挖都使得工程费用不必要地增加；不管对国家还是对施工企业都是一种浪费。超挖不仅会增加出渣量，还会增加衬砌的砼量；欠挖会造成围岩侵线，衬砌厚度不够，造成质量隐患，重新补炮不仅影响进度也造成费用的增加。因此，在施工中一定要严格控制光面爆破的效果。
（三） 出渣与运输
本隧道利用平导出渣，采用有轨和无轨两种方式运输，由于运距长、装运场地受限等因素的影响，使得出渣这一道工序的耗时拉长，从而拉长了整个工作循环的时间，进而影响到整个工期。因此要求我们科学地组织施工以实现质量、进度、费用三大目标的控制。同时要注意： （1） 应根据施工安排编制运输计划，统一调度，确保车辆运输安全，提高运输效率。 （2） 采用有轨式运输时，洞外应根据需要设置调车。编组，出渣、进料、设备整修等作业线路。洞内易铺设双道。在单道地段，错车线的有效长度应符合最长列车运行的要求。
（3） 有轨式运输的线路铺设应满足有关标准和规定。
（4） 采用无轨式自卸卡车运输时，运输时，运输道路易铺设简易路面。道路的宽度及列车速度应符合有关要求。 （5） 科学合理地组织施工，使得各个工作面的出渣工作有序，避免出现窝工和冲突等现象的发生。
（四） 施工支护
1、喷射砼
喷射混凝土作业应符合下列要求： （1） （2） （3） （4） 在喷射混凝土之前，应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。 喷射作业中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清除。 喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不易超过6m。
一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4~6cm。
（5） 喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应高压气体或水清洗干净。岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。
（6） 回弹率应予以控制，拱部不超过4%，边墙不超过3%，挂钢筋网后，回弹率限制可放宽5%。应尽量采用经过验证的新技术，减少回弹率，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
（7） 喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不小于7d。
（8） 喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。 （9） 冬季施工时，喷射作业区的气温不应低于5℃。
（10） 采用加钢筋网喷射混凝土时，可在岩面喷射一层混凝土后再进行钢筋网的铺设，并在锚杆安设后进行。钢筋网的铺设应符合下列要求：
① 钢筋使用前应清除除锈蚀； ② 钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm； ③ 钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动。
2、锚杆施工
锚杆施工应符合以下要求：
（1） 钻孔应圆而直，钻孔方向应尽量与岩层主要结构面垂直；
（2） 水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径15mm，其他型式锚杆孔径应符合设计要求。 （3） 孔深应满足下列要求
① 水泥砂浆锚杆孔深不应小于杆体有效长度，且不应大于杆体有效长度30mm； ② 树脂锚杆和早强药包锚杆孔深应与杆体长度配合恰当。 （4） 普通水泥砂浆锚杆的施工要求如下： ① 砂浆配合比（质量比）：水泥：砂宜为1:1.5:~1.5：（0.45~0.5），砂的粒径不宜大于3mm。 ② 砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。 （5） 灌浆作业应遵循以下规定：
① 注浆开始或中途暂停超过30min时，应用水润滑灌浆灌及其管路。 ② 注浆孔口压力不得大于0.4Mpa。
③ 注浆管应插至距孔底5~10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔口内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。
（6） 锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得挂重物。 （7） 早强水泥砂浆锚杆的施工要求如下：
① 早强水泥砂浆锚杆施工应遵守有关规定。 ② 早强水泥砂浆锚杆采用硫铝酸盐早强水泥并掺早强剂。
（五） 控制要点
为确保隧道工程质量，我们认为从工程监理角度出发，在整个施工过程中，应严格从以下几方面控制工程质量。
1、进洞开挖前，对洞口边仰坡的质量监理，隧道进出口地层产状均为砂页岩。节理发育，特别是隧道、出口基岩出露较高，山顶上有小型黄土滑坡、进口段围岩埋深较浅，两边有冲沟。为保证进洞安全顺利，边仰坡必须严格按设计要求施工，并经现场监理认可后，方能进行下一步洞身开挖。这是很重要的一步，其他工地有此教训。为了忙于进洞开挖赶进度，边仰坡处理好，结果刚进洞，造成险情，回过头来二次加固处理，反而影响施工进度。监理应严格把关。
2、围岩类别的变化。在施工过程中，必须监督施工单位严格按设计程序施工，但实际施工中往往与设计有较大出入。
设计划分的围岩类别，主要根据地质钻探资料而确定，多数带有推断性质，实际开挖后，很难与设计划分的标准一致，在开挖施工中，监理应重视原始资料的收集，对每茬炮后，围岩变化，都要认真现场描述或拍照并标清变化里程。为及时改变初期支护或二次衬砌参数提供可靠依据，同时也要进行洞内量测工作，为以后变更提供足够理论数据。
3、洞身开挖的质量控制
（1）洞身开挖。监理要求施工单位，严格按新奥法施工。光面爆破，按炮眼布置图，布设炮眼位置特别周边眼间距要严格按设计要求，并应顺向打眼，一般位0.5米，对不按要求为了赶进度加大间距的应严肃处理。光面爆破需加导火管、导爆锁，增加费用，实践中，一些施工单位，偷工减料，监理必须严格监督，保证爆破质量。
对工作面，每茬炮放炮前监理都应到现场检查，对不符合要求的，一定补打、加密。爆破后，监理仍应到工地检查，顶拱炮眼残存率一般Ⅳ类围岩应保存在70~80%以上，否则由于坍塌造成的超挖部分应以片石砼填筑。
仰拱施工中，更应特别注意超挖，在施工仰拱中，测量人员应准确放线，特别要控制开挖标高，以免造成回弹量过大。
洞身开挖后，初期支护应紧跟工作面、一般相距3~5m。如初期支护未能及时跟上，应先喷一层混凝土封住层面，防止裂缝风化。 对于Ⅰ、Ⅲ类围岩段可采用先拱、后墙上断面法施工，Ⅵ类围岩段右可采用全断面法施工，二次衬砌全断面一次完成。
对于联系拱速度和分岔隧道并线段，Ⅱ类围岩段内先挖中墙，两侧边墙随后跟着开挖，而且先开挖拱部，留核心土，后开挖边墙，早做仰拱一次支护成环形，利于整个隧道稳固，根据量测资料，围岩稳定后，左右洞对称的全断面做二次衬砌。
明洞可以先挖，也可以暗洞做完后，再做明洞，无论先后明洞必须拱部衬砌强度达70%后，才能对称回填，并按要求分层夯实。
Ⅲ、Ⅳ类围岩段联拱隧道也必须先挖中墙，左右洞体分别开挖上断面和下断面，待初期支护完成、围岩稳定后，对付段做二次衬砌。
中墙导洞开挖一般Ⅰ、Ⅲ类围岩易用台阶法，Ⅳ类围岩全断面开挖，中墙浇筑一次或分段完成。
要求在墙顶部预留注浆管注浆，以确保中墙与围岩密贴。地质条件较差地段，中墙应采用辅助方法施工，既做超前锚杆、深孔注浆、基坑喷锚等。 （2）欠挖的控制
欠挖除在规范允许的范围内，超出部分必须及时处理掉，保证隧道冷空断面尺寸，对此监理应严格要求施工单位。在初期支护前按5m一个断面，准确测量净空尺寸，并将资料交给监理工程师。其他工地教训：二次衬砌，模板台车就位后，实测净空不够，返工将初期支护重新爆破，锚杆、挂网都废掉，造成较大浪费，而且影响二次衬砌进度，所以监理在施工中决不能忽视对欠挖处理的控制。
实践中，施工单位对此往往重视不够，给二次衬砌带来很大麻烦。联拱隧道，中墙宽仅为2m，开挖中均应本着上述原则施工。
4、隧道初期支护
（1） 新奥法施工原则，就是复合衬砌。即初期支护与二次衬砌，对于联拱隧道先以25号钢筋混凝土施工中墙代替。
（2） （Ⅱ、Ⅲ类）围岩地段设计为小导管超前支护，锚杆、挂网、喷射混凝土为初期支护（也叫一次支护）。此阶段施工中，监理难度较大，辅助施工、超前小导管注浆或超前锚杆等，均布置在开挖面前方，角度、间距不易控制，实践中证明一般施工单位很难按照要求实施，因此项工作多半是为了保障开挖安全而设置，所以常发现偷工减料，正因如此，也往往造成拱顶超挖，因此，施工中监理应旁站监督。
Ⅱ、Ⅲ类围岩施工中，钢拱架、钢格栅，应严禁按设计布设，实践中施工单位往往随意将间距加大，其一加快速度，其二省料，为衬砌质量造成隐患。
锚杆、挂网是初期支护中的骨架。至关重要，也是监理最难控制的环节，在铺杆施工中，特别是拱顶部难度较大。施工单位常常不是按要求打锚杆眼。3m深往往打成1m或只有几十公分，所以对锚杆的控制必须严格。一般系统锚杆是梅花形布置，间距必须满足设计要求，特别是锚杆孔的深度监理人员必须现场逐个实测并做好原始记录，同时对锚杆的长度也要一一检查，这项隐蔽工程我们的做法下指令明确规定，所有地段未经监理检查认可的锚孔深度及锚杆长度，自行锚固隐蔽，统统视为不合格，重新返工或不承认工程量。
在锚固过程中，监理应旁站监督，或随时抽查锚固质量。在实践中，我们曾发现过施工锚杆时，不是以锚固剂或锚固砂浆，而是以木契将端头挤紧后，表面抓一层砂浆，严重违反操作规程，造成质量隐患，受到监理严肃处罚。
挂网锚喷、喷射厚度要符合设计要求，对锚喷的原材料（碎石、砂、外加剂等）都必须严格要求，砂应过筛使用。喷射砼中，监理应旁站监督，对超挖部分应适量填、片石喷浆，特别是拱部喷射应与岩石密贴。
5、二次衬砌监理应注意： （1） 模板台车质量强度要求，实践证明台车向极厚度应在8mm以上效果较好，拱脚支撑必须牢靠。
（2） 浇筑塌落度，易在160~170mm，和易性要好，配合比电脑计量自动化拌合。 （3） 模板台车半径尺寸易比隧道设计轮廓大5cm，保证衬砌后的净空尺寸。 （4） 位后必须正确测量顶面高程及侧面间距。
（5） 每一环必须注意环向接缝不能出现堵口。
a、根据其他隧道防排水经验，环向排水管最好布设在洞身初期支护后较好，而且间距应根据洞内具体情况而定，不一定按10m一环布置，个别渗漏水严重地段应加密布置。
纵向排水管施工中一定按隧道坡度，由测量准确防线后，按坡度设置。环向管与纵向管接头处，必须接触严密。通往排水沟、沉砂井的横向排水管同样与纵向排水管接触严密并保证设计位置及标高准确。
与排水沟顺通时，一定要有坡度，而且易大不易小。
b、防水管搭接宽度及粘接等一定要符合要求，不准有破坏的地方，布防水板前对洞身凹凸较大部分要进行处理平顺、防止二衬时挤压坏防水板失去防水作用。
止水带在二衬衬砌中，一半会设在衬砌模板中，另一半在外面下次衬砌埋入，施工中监理应注意止水带位置不能偏移或破损。
c、洞内排水沟施工中，应特别注意水沟、电缆沟、边墙高程及平面尺寸，以保证盖板严密，边墙顺直，同时应注意横向排水管与沉砂井的位置。
