Какие существуют методы контроля качества обделки тоннелей?

Обделка тоннелей играет важнейшую роль в обеспечении структурной устойчивости, безопасности и долговечности подземных строительных проектов. Как постоянная опорная конструкция, обделка должна выдерживать давление грунта, проникновение воды и долгосрочное воздействие окружающей среды, сохраняя при этом эксплуатационную пригодность на протяжении всего срока службы тоннеля. Для достижения этих целей строгие меры контроля качества необходимы на этапах проектирования, выбора материалов, производства и строительства.

Контроль качества обделки тоннелей включает в себя систематический мониторинг и проверки для подтверждения соответствия материалов, размеров, методов монтажа и готовых конструкций установленным стандартам и требованиям проекта. Этот процесс не только помогает предотвратить такие дефекты, как трещины, несоосность и протечки воды, но и повышает эксплуатационную надежность тоннеля и снижает будущие расходы на техническое обслуживание.

Метод контроля качества обделки туннеля

I. Предстроительная фаза (проектирование и планирование):

Подробные геотехнические исследования: Глубокое понимание грунтовых условий (тип горных пород, грунт, уровень грунтовых вод, разломы) имеет первостепенное значение. Это влияет на проектирование облицовки, выбор материалов и методы строительства.

Соответствующее проектирование облицовки: Проектирование должно учитывать ожидаемые нагрузки (давление грунта, давление воды, сейсмическую активность), срок службы и факторы окружающей среды.

Это включает в себя выбор правильной толщины облицовки, армирования и материала (например, набрызгиваемый бетон, сборные элементы, монолитный бетон).

Спецификация материалов: Четко определить требуемые свойства всех материалов, включая прочность бетона, долговечность, удобоукладываемость, качество заполнителей, добавки и арматурную сталь.

План управления качеством (ПУК): Разработать комплексный план, описывающий все процедуры контроля качества (КК) и обеспечения качества (ОК), обязанности, контрольные точки и требования к документации.

II. Этап строительства (исполнение и мониторинг):

А. Контроль качества материалов:

Заполнители:

Отбор проб и испытания: Регулярные испытания на гранулометрический состав, плотность, чистоту (содержание ила/глины), органические примеси и влажность.

Хранение: Правильное хранение для предотвращения загрязнения и расслоения.

Цемент:

Утверждение источника: Убедитесь, что цемент поставляется проверенными производителями.

Испытания: Проверьте тонкость помола, время схватывания, плотность и прочность на сжатие.

Хранение: Беречь от влаги.

Добавки:

Проверка: Убедитесь, что тип и дозировка соответствуют проекту.

Испытания: Подтвердите эффективность и совместимость с другими материалами.

Арматурная сталь:

Сертификаты завода: Проверьте марку, размеры и механические свойства.

Осмотр: Проверьте на наличие ржавчины, повреждений, правильность изгиба и укладки.

Вода:

Питьевая: Убедитесь, что вода, используемая для приготовления бетона, чистая и не содержит вредных примесей.

Б. Производство и укладка бетона (для монолитного или набрызгиваемого бетона):

Управление бетонным заводом:

Калибровка: Регулярная калибровка весового и измерительного оборудования.

Мониторинг: Строгий контроль последовательности замеса и времени смешивания.

Испытание свежего бетона:

Испытание на осадку конуса: Для проверки удобоукладываемости и консистенции.

Испытание на содержание воздуха: Для определения содержания воздуха в бетоне, что критически важно для морозостойкости.

Температура: Контролируйте температуру бетона, особенно в жаркую или холодную погоду.

Плотность: Для определенных применений.

Опалубка (для монолитного бетонирования):

Контроль: Проверьте чистоту, выравнивание, жесткость, герметичность и наличие разделительного состава.

Размеры: Проверьте размеры и допуски опалубки.

Расположение арматуры:

Расстояние и защитный слой: Обеспечьте правильное расстояние, длину нахлестов и защитный слой бетона с помощью проставок и стульев.

Связывание: Правильное связывание для предотвращения смещения во время укладки бетона.

Укладка бетона:

Вибрация: достаточная и равномерная вибрация для уплотнения, удаления воздушных пустот и обеспечения полного контакта с арматурой и грунтом. Избегайте чрезмерной вибрации.

Высота подъёма: контролируйте высоту подъёма для предотвращения образования холодных швов.

Торкрет-бетон (торкрет-бетон):

Навыки оператора: необходимы высококвалифицированные и сертифицированные операторы.

Контроль отскока: минимизируйте отскок за счёт правильного подбора состава смеси и техники нанесения.

Толщина слоя: достигайте заданной толщины слоя за несколько проходов.

Адгезия: обеспечивайте хорошую адгезию к основанию.

Испытание кернов: отберите керны для проверки прочности на сжатие и толщины.

Отверждение:

Влагоудержание: критически важно для набора прочности и долговечности. Методы включают в себя распыление воды, мокрые маты, отверждающие составы или мембранное отверждение.

Продолжительность: Поддерживайте надлежащее затвердевание в течение указанного времени.

C. Монтаж сборных железобетонных сегментов:

Изготовление сегментов:

Качество форм: Высококачественные и точные формы имеют решающее значение.

Контроль бетона: Строгий контроль бетонной смеси, литья и твердения в контролируемых заводских условиях.

Допуски размеров: Тщательный контроль размеров, плоскостности и совмещения болтовых отверстий.

Прочность: Убедитесь, что сегменты соответствуют требованиям к прочности (например, проницаемости, стойкости к карбонизации).

Обращение и хранение:

Осторожное обращение: Не допускайте повреждений при транспортировке и хранении.

Правильное штабелирование: Укладывайте сегменты друг на друга, чтобы предотвратить деформацию.

Монтаж:

Точность: Точное позиционирование и выравнивание сегментов с помощью домкратных систем.

Установка прокладок: Правильная установка прокладок для обеспечения водонепроницаемости.

Болтовое соединение: Правильный момент затяжки болтов или других соединительных механизмов.

Заливка кольцевого пространства: Тщательная заливка кольцевого зазора за сегментами для обеспечения поддержки и передачи нагрузки.

D. Послестроительство и мониторинг:

Неразрушающий контроль (НК):

Молот отскока: для оценки прочности бетона на сжатие.

Скорость ультразвукового импульса: для обнаружения пустот, трещин и оценки качества бетона.

Георадар (ГПР): для обнаружения арматуры, измерения толщины защитного слоя и выявления подземных аномалий.

Отбор керна:

Прочность на сжатие: прямое измерение прочности бетона.

Толщина: проверка толщины облицовки.

Визуальный осмотр: проверка на наличие пустот, расслоений и качества сцепления.

Визуальный осмотр: регулярный осмотр на наличие трещин, сколов, проникновения воды и других дефектов.

Контрольно-измерительные приборы и системы:

Тензодатчики: для измерения напряжений и деформаций в облицовке.

Датчики давления: для контроля давления грунта и воды.

Экстензометры: для измерения деформации грунта.

Геодезия: регулярные обследования для выявления любых деформаций или смещений облицовки.

Ремонт и техническое обслуживание: оперативное устранение любых дефектов или повреждений, обнаруженных во время мониторинга.

Контроль качества обделки туннеля — это систематический процесс, сочетающий в себе качественное проектирование, высококачественные материалы, точное выполнение работ, непрерывный мониторинг и тщательные испытания. Пренебрежение любым этапом может поставить под угрозу безопасность и долговечность туннеля.