水工隧洞雙側(cè)壁、CD、CRD開挖工法施工質(zhì)量通病防治手冊一、手冊說明本手冊聚焦水工隧洞雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CD法（中隔壁法）、CRD法（交叉中隔壁法）開挖施工中反復(fù)出現(xiàn)的質(zhì)量通病，系統(tǒng)梳理“開挖尺寸偏差、支護(hù)結(jié)構(gòu)缺陷、特殊工序隱患、環(huán)境影響問題”四大類場景的通病表現(xiàn)、深層成因及可落地的防治措施，適用于現(xiàn)場技術(shù)人員、質(zhì)量員及施工班組，用于提前規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、及時(shí)整改問題，保障隧洞開挖與支護(hù)質(zhì)量符合《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》（SL378-2007）及設(shè)計(jì)要求。二、開挖施工類質(zhì)量通病防治2.1超欠挖超標(biāo)2.1.1通病表現(xiàn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩側(cè)導(dǎo)坑徑向尺寸超挖＞150mm或欠挖＞50mm；CD法中隔壁處側(cè)向尺寸偏差±100mm，不符合0-150mm允許范圍；CRD法分步開挖后，開挖面平整度差（2m靠尺檢查偏差＞150mm），局部出現(xiàn)明顯凹陷或突出，影響后續(xù)支護(hù)貼合度。2.1.2成因分析測量放線精度不足，未按10m×10m網(wǎng)格布設(shè)控制點(diǎn)，輪廓線標(biāo)注模糊，或鋼架位置標(biāo)記偏差，導(dǎo)致開挖無精準(zhǔn)參照。爆破參數(shù)設(shè)置不合理，軟弱圍巖段周邊眼間距過大（＞50cm）、裝藥量超標(biāo)（＞0.2kg/孔），造成超挖；或掏槽眼深度不足，炮眼利用率低（＜90%），引發(fā)欠挖。人工修整不及時(shí)，爆破后未對欠挖區(qū)域（深度＞50mm）用風(fēng)鎬處理，超挖區(qū)域未用同強(qiáng)度混凝土填塞，放任偏差留存。2.1.3防治措施強(qiáng)化測量控制：每循環(huán)開挖前，測量員用全站儀按設(shè)計(jì)斷面精準(zhǔn)放出開挖輪廓線，白灰標(biāo)識清晰，關(guān)鍵部位（如中隔壁、橫撐位置）每5m設(shè)置高程控制點(diǎn)；定期復(fù)核洞內(nèi)控制點(diǎn)，每3天校驗(yàn)高程、每7天復(fù)核平面位置，確保輪廓線偏差≤±50mm。優(yōu)化爆破參數(shù)：軟弱圍巖段采用光面爆破，周邊眼間距嚴(yán)格控制在40cm，抵抗線50cm，裝藥量≤0.2kg/孔，起爆順序按“掏槽眼→輔助眼→周邊眼”設(shè)置（段間間隔50ms）；爆破后檢查炮眼利用率，低于95%時(shí)調(diào)整鉆孔深度或裝藥量，確保開挖尺寸合規(guī)。及時(shí)修整處理：爆破后1小時(shí)內(nèi)，人工用風(fēng)鎬修整欠挖區(qū)域，深度＞50mm的欠挖必須清除；超挖＞150mm時(shí)，采用與噴混凝土同強(qiáng)度等級的混凝土分層填塞（每層厚度≤30cm），振搗密實(shí)，表面與開挖輪廓線平齊，防止后續(xù)支護(hù)出現(xiàn)空洞。2.2開挖進(jìn)尺失控2.2.1通病表現(xiàn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法單循環(huán)進(jìn)尺＞2榀鋼架間距（＞1.2m）；CD法上導(dǎo)坑開挖進(jìn)尺＞1.5m，超出1榀鋼架間距要求；CRD法下部導(dǎo)坑開挖長度＞6m，未按“短進(jìn)尺”原則施工，導(dǎo)致圍巖暴露時(shí)間過長，變形超標(biāo)。2.2.2成因分析施工進(jìn)度壓力大，為追求效率擅自加大開挖進(jìn)尺，忽視“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”原則。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不到位，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)前方圍巖類別降低（如Ⅲ類變?yōu)棰蝾悾?，仍按原進(jìn)尺施工，導(dǎo)致支護(hù)無法及時(shí)跟進(jìn)?，F(xiàn)場管控松散，未按“每循環(huán)驗(yàn)收”制度執(zhí)行，對超進(jìn)尺行為未及時(shí)制止。2.2.3防治措施嚴(yán)格按工法要求控制進(jìn)尺：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法上導(dǎo)坑單循環(huán)進(jìn)尺固定為1-2榀鋼架間距（0.8-1.2m），CD法上導(dǎo)坑進(jìn)尺≤1榀鋼架間距，CRD法下部導(dǎo)坑及仰拱開挖長度≤6m，現(xiàn)場設(shè)置進(jìn)尺標(biāo)識牌，質(zhì)量員每循環(huán)檢查，超限時(shí)立即停工整改。結(jié)合地質(zhì)動態(tài)調(diào)整：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)發(fā)現(xiàn)圍巖變差時(shí)，立即減小進(jìn)尺至0.8m，同時(shí)加強(qiáng)超前支護(hù)（如增設(shè)管棚、加密小導(dǎo)管）；每循環(huán)開挖后觀察圍巖狀態(tài)，若出現(xiàn)裂隙發(fā)育、巖塊剝落，及時(shí)將進(jìn)尺縮短50%，待支護(hù)穩(wěn)定后再恢復(fù)。強(qiáng)化過程管控：實(shí)行“進(jìn)尺驗(yàn)收制”，每循環(huán)開挖前需經(jīng)質(zhì)量員確認(rèn)上一循環(huán)支護(hù)合格，方可開始開挖；對違規(guī)超進(jìn)尺的班組，按返工成本的20%處罰，同時(shí)組織全員學(xué)習(xí)“短進(jìn)尺”重要性，杜絕僥幸心理。三、支護(hù)施工類質(zhì)量通病防治3.1超前支護(hù)失效3.1.1通病表現(xiàn)超前小導(dǎo)管注漿不飽滿，鉆孔檢查發(fā)現(xiàn)空洞率＞20%；小導(dǎo)管外插角偏差＞20°，超出10°-15°設(shè)計(jì)范圍；管棚支護(hù)時(shí)鋼管安裝不直，接頭焊接不牢固，無法形成有效超前支護(hù)體系，導(dǎo)致開挖時(shí)掌子面坍塌風(fēng)險(xiǎn)升高。3.1.2成因分析小導(dǎo)管鉆孔角度控制不嚴(yán)，多臂鉆車操作不當(dāng)，未按設(shè)計(jì)外插角鉆孔，或鉆孔后未清理孔內(nèi)巖屑，導(dǎo)致小導(dǎo)管安裝傾斜。注漿參數(shù)不合理，注漿壓力＜0.5MPa或單孔注漿量＜0.5m3，漿液未充分填充圍巖裂隙；漿液配合比不當(dāng)（水灰比＞1.2），流動性差，難以滲透至周邊圍巖。管棚接頭處理不規(guī)范，鋼管對接時(shí)未采用滿焊，焊縫長度＜100mm，強(qiáng)度不足，無法傳遞荷載。3.1.3防治措施精準(zhǔn)控制鉆孔與安裝：小導(dǎo)管鉆孔采用全站儀定位，外插角偏差≤5°，鉆孔深度比小導(dǎo)管長度長10cm（確保導(dǎo)管全長插入）；安裝前清理孔內(nèi)巖屑，用高壓風(fēng)沖洗，小導(dǎo)管插入后間隙用速凝砂漿封堵，防止注漿漏漿。優(yōu)化注漿工藝：注漿采用水泥漿（水灰比1:1-1:1.2），注漿壓力控制在0.5-1.0MPa，單孔注漿量≥0.5m3，注漿壓力穩(wěn)定3min后停止；每10根小導(dǎo)管鉆1個(gè)檢查孔，空洞率＞10%時(shí)補(bǔ)注，確保注漿飽滿。規(guī)范管棚接頭處理：管棚鋼管接頭采用滿焊，焊縫高度≥8mm，長度≥100mm，焊接后進(jìn)行外觀檢查，無夾渣、氣孔；必要時(shí)進(jìn)行無損檢測，合格率100%后方可繼續(xù)施工，確保管棚整體受力。3.2鋼架安裝偏差3.2.1通病表現(xiàn)鋼架垂直度偏差＞2°，高程偏差＞50mm；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩側(cè)鋼架不在同一垂直面，出現(xiàn)扭曲；CD法中隔壁鋼架與主鋼架連接松動，焊縫不飽滿；CRD法橫撐安裝傾斜，與主鋼架、中隔壁鋼架垂直度偏差＞5°，影響橫向受力。3.2.2成因分析測量放線誤差大，鋼架位置標(biāo)記不準(zhǔn)確，或安裝時(shí)未按標(biāo)記就位，僅憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整。鋼架加工精度不足，工廠預(yù)制時(shí)型鋼下料尺寸偏差＞10mm，拼裝后整體扭曲，無法貼合圍巖。安裝固定不及時(shí)，鋼架就位后未立即設(shè)置鎖腳錨管，或鎖腳錨管與鋼架焊接不牢固，導(dǎo)致鋼架下沉或偏移。3.2.3防治措施精準(zhǔn)定位安裝：安裝前用全站儀放出鋼架位置線，每榀鋼架設(shè)置2個(gè)高程控制點(diǎn)，安裝時(shí)用水平尺校正垂直度，偏差＞1°時(shí)用墊片調(diào)整，確保垂直度≤2°，高程偏差≤50mm；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法兩側(cè)鋼架安裝后，用全站儀復(fù)核平面位置，確保在同一垂直面。嚴(yán)控加工精度：鋼架工廠預(yù)制時(shí)，按設(shè)計(jì)尺寸下料（偏差≤5mm），拼裝后檢查整體平整度（偏差≤3mm/m），不合格產(chǎn)品禁止出廠；進(jìn)場后質(zhì)量員逐榀檢查，發(fā)現(xiàn)扭曲、變形立即退回返工。及時(shí)固定加固：鋼架就位后1小時(shí)內(nèi)，設(shè)置鎖腳錨管（每榀4根，Φ25×3m），錨管與鋼架滿焊（焊縫長度≥100mm，高度≥8mm）；CD法中隔壁鋼架與主鋼架連接采用雙角鋼焊接，CRD法橫撐安裝后用角尺校正垂直度，偏差＞3°時(shí)重新調(diào)整，確保連接牢固、受力均勻。3.3噴混凝土質(zhì)量缺陷3.3.1通病表現(xiàn)噴混凝土表面出現(xiàn)空鼓、裂縫（寬度＞0.2mm），厚度偏差＜-5mm；局部出現(xiàn)露筋、蜂窩麻面，強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值的90%；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時(shí)支撐與噴混凝土結(jié)合不緊密，存在間隙；CRD法橫撐周邊噴混凝土不密實(shí)，形成受力薄弱點(diǎn)。3.3.2成因分析混凝土配合比不當(dāng)，水泥用量不足或速凝劑摻量超標(biāo)（＞4%），導(dǎo)致強(qiáng)度不足或凝結(jié)過快，出現(xiàn)空鼓。噴射工藝不合理，噴頭與巖面距離＞2m或角度偏離垂直方向＞15°，混凝土密實(shí)度差；分層噴射時(shí)未清理表層浮渣，新舊混凝土結(jié)合不良。鋼架與圍巖間隙未填塞，噴混凝土?xí)r漿液未填充間隙，形成空洞；橫撐、臨時(shí)支撐周邊未采用人工補(bǔ)噴，導(dǎo)致局部不密實(shí)。3.3.3防治措施優(yōu)化配合比與材料：噴混凝土配合比按“水泥：砂:碎石=1:2:2.5”控制，水灰比0.45-0.5，速凝劑摻量3%（占水泥用量），每200m3制作1組試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后檢測強(qiáng)度，低于設(shè)計(jì)值95%時(shí)調(diào)整配合比。規(guī)范噴射工藝：采用濕噴機(jī)噴射，噴頭與巖面距離控制在1.5-2m，垂直巖面勻速移動（速度0.3m/s）；分層噴射時(shí)，每層厚度5-8cm，前一層終凝后清理表層浮渣再噴下一層，防止結(jié)合不良。填塞間隙與人工補(bǔ)噴：鋼架與圍巖間隙＞50mm時(shí)，用混凝土墊塊填塞，確保間隙≤30mm；橫撐、臨時(shí)支撐周邊采用人工手持噴頭補(bǔ)噴，重點(diǎn)關(guān)注交接處，確保混凝土密實(shí)，無空洞；噴射完成后用小錘敲擊檢查，空鼓面積＞0.1㎡時(shí)鉆孔注漿（壓力0.3MPa）處理。四、特殊工序類質(zhì)量通病防治4.1臨時(shí)支撐拆除不當(dāng)4.1.1通病表現(xiàn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時(shí)支撐一次拆除長度＞15m；CD法中隔壁拆除前未確認(rèn)圍巖收斂，拆除后圍巖變形速率＞0.3mm/d；CRD法下部橫撐拆除過早，仰拱未封閉成環(huán)，導(dǎo)致側(cè)壁坍塌或隧底隆起。4.1.2成因分析未按監(jiān)控量測數(shù)據(jù)決策，僅憑經(jīng)驗(yàn)判斷圍巖穩(wěn)定，忽視“收斂穩(wěn)定后拆除”原則。拆除順序混亂，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法未按“由中間向兩側(cè)”拆除，CRD法未先安裝仰拱鋼架就拆除下部橫撐，導(dǎo)致受力體系失衡。應(yīng)急措施不足，拆除過程中未設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，出現(xiàn)變形超標(biāo)時(shí)無法及時(shí)補(bǔ)救。4.1.3防治措施嚴(yán)格按監(jiān)測數(shù)據(jù)控制拆除時(shí)機(jī)：臨時(shí)支撐拆除前，需滿足“雙穩(wěn)定”條件——圍巖變形速率≤0.15mm/d，累計(jì)變形≤設(shè)計(jì)值，監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)后方可拆除；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一次拆除長度≤15m，CD法、CRD法一次拆除長度≤6m，嚴(yán)禁超長度拆除。規(guī)范拆除順序：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法臨時(shí)支撐按“先下部后上部、由中間向兩側(cè)”拆除；CD法中隔壁拆除前先完成仰拱澆筑，按“由上至下逐榀”拆除；CRD法下部橫撐拆除前，需安裝仰拱鋼架并噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度，形成封閉環(huán)，確保受力穩(wěn)定。加強(qiáng)拆除過程監(jiān)測：拆除期間每3m設(shè)置1個(gè)位移監(jiān)測點(diǎn)，每10分鐘記錄1次數(shù)據(jù)，變形速率＞0.2mm/min時(shí)立即停止拆除，采用木撐臨時(shí)加固；拆除完成后24小時(shí)內(nèi)，加密監(jiān)測頻率（1次/小時(shí)），確認(rèn)圍巖穩(wěn)定后再推進(jìn)后續(xù)工序。4.2仰拱施工滯后4.2.1通病表現(xiàn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法仰拱開挖后＞24h未澆筑混凝土；CD法、CRD法仰拱與掌子面距離＞30m，超出“早封閉”要求；仰拱混凝土澆筑時(shí)未振搗密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩、露筋，或仰拱填充高度偏差＞±30mm，影響后續(xù)二次襯砌。4.2.2成因分析施工組織不合理，將仰拱施工置于次要位置，優(yōu)先推進(jìn)開挖，導(dǎo)致仰拱滯后。仰拱棧橋設(shè)置不當(dāng)，承載力不足或通行不暢，影響混凝土運(yùn)輸與澆筑。澆筑工藝不規(guī)范，未采用插入式振搗棒（間距＞30cm），或澆筑完成后未及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致強(qiáng)度增長緩慢。4.2.3防治措施明確仰拱施工時(shí)限：仰拱開挖完成后，必須在24h內(nèi)完成混凝土澆筑，CD法、CRD法仰拱與掌子面距離控制在≤20m，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法≤25m，現(xiàn)場設(shè)置“仰拱施工倒計(jì)時(shí)牌”，質(zhì)量員監(jiān)督執(zhí)行，超時(shí)未澆筑時(shí)分析原因，制定趕工方案。優(yōu)化棧橋與運(yùn)輸：采用承載力≥50t的仰拱棧橋，寬度≥4m，確保混凝土罐車通行；棧橋兩側(cè)設(shè)置防護(hù)欄桿（高度1.2m），底部嚴(yán)禁站人；混凝土運(yùn)輸采用專用罐車，確保澆筑連續(xù)，避免出現(xiàn)施工縫。規(guī)范澆筑與養(yǎng)護(hù)：仰拱混凝土澆筑時(shí)，采用插入式振搗棒（直徑50mm）振搗，間距≤30cm，振搗至表面無氣泡溢出；澆筑完成后及時(shí)覆蓋土工布，灑水養(yǎng)護(hù)≥7天，養(yǎng)護(hù)期間禁止車輛碾壓；仰拱填充高度按設(shè)計(jì)高程控制，偏差≤±20mm，表面平整，無積水。五、環(huán)境影響類質(zhì)量通病防治5.1洞內(nèi)積水與圍巖軟化5.1.1通病表現(xiàn)洞頂截水溝堵塞，雨水滲入洞內(nèi)，導(dǎo)致邊墻圍巖軟化，出現(xiàn)泥化現(xiàn)象；洞內(nèi)排水溝坡度不足（＜3‰），積水深度＞10cm，浸泡拱墻腳，影響鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定；CRD法下部導(dǎo)坑積水未及時(shí)排除，導(dǎo)致噴混凝土強(qiáng)度降低。5.1.2成因分析洞頂截水溝未定期清理，雜物堵塞排水通道，雨水沿巖層裂隙滲入洞內(nèi)。洞內(nèi)排水溝設(shè)計(jì)不合理，縱坡＜3‰，或斷面過?。ǎ?0cm×30cm），排水能力不足。未設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施，雨季或掌子面積水時(shí)，無抽排水設(shè)備，導(dǎo)致積水滯留。5.1.3防治措施加強(qiáng)洞頂排水維護(hù)：每周清理洞頂截水溝，清除落葉、石塊等雜物，確保斷面暢通；暴雨前檢查截水溝坡度，不足3‰時(shí)及時(shí)修整，防止雨水漫流滲入洞內(nèi)。優(yōu)化洞內(nèi)排水系統(tǒng)：洞內(nèi)設(shè)置縱向排水溝（斷面30cm×30cm，縱坡3‰），每50m設(shè)置1個(gè)集水井（深度50cm），配備潛水泵（流量≥50m3/h），及時(shí)抽排積水；掌子面周邊設(shè)置環(huán)形排水溝，防止積水浸泡圍巖。針對性處理積水區(qū)域：邊墻圍巖出現(xiàn)軟化時(shí)，采用水泥漿注漿加固（壓力0.5-0.8MPa），增強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性；CRD法下部導(dǎo)坑積水排除后，清理表層軟化土層（深度≥10cm），重新噴射混凝土封閉，確保支護(hù)質(zhì)量。5.2粉塵濃度超標(biāo)5.2.1通病表現(xiàn)爆破后洞內(nèi)粉塵濃度＞2mg/m3，超出《水利水電工程施工通用安全技術(shù)規(guī)程》要求；CRD法分步開挖時(shí)，鉆孔、爆破產(chǎn)生的粉塵未及時(shí)排出，導(dǎo)致作業(yè)人員吸入過量粉塵，同時(shí)影響噴混凝土與圍巖結(jié)合質(zhì)量。5.2.2成因分析通風(fēng)系統(tǒng)不完善，風(fēng)機(jī)風(fēng)量不足（＜3m3/min?m），或風(fēng)管出風(fēng)口距掌子面＞10m，風(fēng)流無法覆蓋作業(yè)區(qū)域。降塵措施不到位，爆破后未噴霧降塵，鉆孔時(shí)未采用濕式作業(yè)，導(dǎo)致粉塵飛揚(yáng)。個(gè)人防護(hù)不足，作業(yè)人員未佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的防塵口罩，或口罩未及時(shí)更換，防護(hù)效果下降。5.2.3防治措施強(qiáng)化通風(fēng)降塵：采用軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥3m3/min?m），風(fēng)管直徑≥800mm，出風(fēng)口距掌子面≤10m，爆破后持續(xù)通風(fēng)≥30min，粉塵濃度降至2mg/m3以下方可進(jìn)入；隧洞長度＞500m時(shí)，增設(shè)接力風(fēng)機(jī)，確保風(fēng)流均勻無死角。采用濕式作業(yè)與噴霧降塵：鉆孔時(shí)使用帶防塵裝置的鑿巖機(jī)（除塵效率≥90%），或采用濕式鉆孔（供水壓力0.3MPa）；爆破后在掌