解析公路隧道施工技術(shù)控制

文/黎國輝

1 前言

隧道屬于隱蔽性工程，在施工中存在著很多的未知因素。例如有比較大的干擾和影響、作業(yè)一般單一循環(huán)、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變以及管理難度比較高。

2 施工要求

在隧道工程的施工過程中，應(yīng)該遵循如下基本原則：第一，應(yīng)該嚴(yán)格控制封路的時(shí)間，將給交通運(yùn)行的影響降到最低限度內(nèi)。第二，在施工前確定好施工方案，過程中需嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，做好隧道開挖。第三，確保隧道項(xiàng)目施工的安全性，防止在隧道投入運(yùn)營之后出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

3 隧道工程的組織設(shè)置

建立健全適合隧道施工順利實(shí)現(xiàn)的組織管理系統(tǒng)，保證隧道施工技術(shù)和質(zhì)量過程管理始終處于受控狀態(tài)。

3.1 組織與管理系統(tǒng)

按照隧道項(xiàng)目的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、專業(yè)性、人員等方面的因素，嚴(yán)格按照動(dòng)態(tài)管理、目標(biāo)統(tǒng)一、分層管理等基本原則，考慮企業(yè)的實(shí)際情況，進(jìn)行矩陣或者直線職能的方式形成管理結(jié)構(gòu)，根據(jù)組織結(jié)構(gòu)來進(jìn)行管理。

建立完善的調(diào)度管理系統(tǒng)，指揮、協(xié)調(diào)、平衡在項(xiàng)目施工中發(fā)現(xiàn)的問題，積極有序的組織進(jìn)行。

隧道施工是動(dòng)態(tài)化的，形成完善的動(dòng)態(tài)化管理系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際情況對方案進(jìn)行修改，比如資源的調(diào)整、任務(wù)更改，更好地促進(jìn)現(xiàn)場施工順利開展，提高管理質(zhì)量。

3.2 重視項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)的文化建設(shè)

隧道施工項(xiàng)目包含很多工序，多個(gè)工種交叉進(jìn)行施工，要保證分工協(xié)作、協(xié)調(diào)進(jìn)行，嚴(yán)格按照各個(gè)工序開展施工，上一道工序檢驗(yàn)合格后才能開展后續(xù)施工，以保證各個(gè)工序都符合要求。

3.2.1 強(qiáng)調(diào)溝通和協(xié)調(diào)。將不同職能、不同專業(yè)的人員組織進(jìn)行各個(gè)層次的管理，保持人員之間的相互協(xié)作，形成穩(wěn)定的工作團(tuán)體，落實(shí)管理措施，最終實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)。

3.2.2 建立健全各種責(zé)任制。完善管理制度，明確崗位工作職責(zé)，落實(shí)人員的責(zé)任，從而可以使管理按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來進(jìn)行。各個(gè)員工都要做好自己的工作，使各個(gè)方面工作順利的實(shí)施。有效地規(guī)范化管理各級人員的行為，不出現(xiàn)違背原則的情況，有效地處理不同崗位之間的矛盾和問題，促進(jìn)工作協(xié)調(diào)進(jìn)行。建設(shè)符合管理要求的考核制度，做好人員考核管理，提高工作人員的積極性，做好人員素質(zhì)和水平段評定，提高責(zé)任心，按照要求完成各項(xiàng)施工。

3.2.3 通過會議、網(wǎng)絡(luò)等方式形成完善的信息化管理平臺，促進(jìn)整體管理效率的提升[1]。

3.3 建立正規(guī)高效的作業(yè)系統(tǒng)

隧道工程項(xiàng)目施工需要做好各個(gè)工序的管理和控制，保證所有工序在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)開展具體的工作，確保工序之間平衡性，處理好多種專業(yè)施工的關(guān)系，形成平衡的作業(yè)管理機(jī)制，在規(guī)定的空間內(nèi)完成各項(xiàng)施工，促使工程可以按照要求逐步完成。

4 隧道項(xiàng)目的技術(shù)控制

4.1 隧道工程的種類

隧道工程項(xiàng)目一般可以分為兩個(gè)類型：一是在巖層的建設(shè)中，這是巖石隧道的形式；二是在土層結(jié)構(gòu)中建設(shè)，這是軟土隧道的形式。山體地帶中主要是進(jìn)行巖石隧道施工，一般稱為山嶺隧道。軟土隧道一般都是在水底或者城市中進(jìn)行，也可以稱為城市道路隧道或者水底隧道項(xiàng)目。目前的隧道施工結(jié)合不同類型選擇合適施工方法，提升工程總體效果。

4.2 選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒?/h3>

山嶺隧道主要是通過礦山法、掘進(jìn)機(jī)法來進(jìn)行，淺埋及隧道主要是應(yīng)用明挖、蓋挖、盾構(gòu)等施工方式；水底隧道施工則是應(yīng)用沉管法、盾構(gòu)法等施工。除了應(yīng)該保證隧道工程的地質(zhì)條件符合要求之外，還應(yīng)該確保施工速度、質(zhì)量等方面的要求。環(huán)境因素有些時(shí)候也會給施工帶來影響，這是必須要考慮的因素。在地質(zhì)條件符合要求的基礎(chǔ)上，選擇掘進(jìn)機(jī)施工方式，這種方式機(jī)械化程度高、施工速度快，能夠達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)要求。但是因?yàn)槎纯诘某叽绫容^小，空間有限，無法進(jìn)行大型掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用和施工，導(dǎo)致設(shè)備無法發(fā)揮出應(yīng)有的作用，這樣就會給施工環(huán)境產(chǎn)生影響。當(dāng)前我國隧道工程項(xiàng)目施工很多都使用礦山法來進(jìn)行，有些情況下也是應(yīng)用爆破法來進(jìn)行，這就是掘進(jìn)機(jī)施工方式[2]。

4.3 山嶺隧道施工技術(shù)控制

4.3.1 洞口、明洞與淺埋段施工技術(shù)控制

4.3.1.1 洞口施工。隧道洞口中的各項(xiàng)工程要綜合分析，做好詳細(xì)的安排，為洞身施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3.1.2 明洞施工。在邊坡達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定的條件下，要先墻后拱法開展施工。如果邊坡穩(wěn)定性不足，但是拱腳承載性能比較高、拱圈穩(wěn)定的條件下，可以先拱后墻法進(jìn)行施工。路塹明洞拱腳部位的地形比較松軟，在起拱線上部進(jìn)行開挖施工后，制作拱圈，通過跳槽挖井法進(jìn)行兩側(cè)邊墻的施工，然后是其他部分進(jìn)行邊墻施工。

4.3.1.3 淺埋段施工。淺埋段和洞口加強(qiáng)段部分進(jìn)行開挖作業(yè)，要結(jié)合地質(zhì)條件、地表沉降等多個(gè)方面的因素影響，采取必要的保障措施，提升開挖施工效果，滿足支護(hù)要求。結(jié)合圍巖、環(huán)境等因素，選擇單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、留核心土開挖方式。圍巖結(jié)構(gòu)的完整性比較好，能夠應(yīng)用多臺階法進(jìn)行開挖施工，不能進(jìn)行全斷面的施工。開挖之后要進(jìn)行錨桿、噴射混凝土、敷設(shè)鋼筋網(wǎng)等方式。淺埋部分地質(zhì)穩(wěn)定性不足的情況，要應(yīng)用地表錨桿、管棚、超前小導(dǎo)管等方式來進(jìn)行。

4.3.2 洞身施工技術(shù)控制

4.3.2.1 洞身開挖技術(shù)控制。開挖施工環(huán)節(jié)要綜合分析圍巖的性質(zhì)和條件，和支護(hù)襯砌符合協(xié)調(diào)進(jìn)行。通常可以采用礦山法、新奧法進(jìn)行。巖石隧道爆破多數(shù)都是應(yīng)用光面爆破或者預(yù)裂爆破的方式進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際情況確定洞口距離、地質(zhì)條件、自然環(huán)境等方面的因素，使各項(xiàng)施工符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.2.2 洞身襯砌技術(shù)控制。應(yīng)該優(yōu)先選擇使用錨桿、噴射混凝土或者錨噴聯(lián)合的方式做好支護(hù)結(jié)構(gòu)施工。軟弱圍巖部分可以通過錨噴支護(hù)作業(yè)方式，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行施工和控制[3]。

4.3.3 特殊地段施工技術(shù)控制

4.3.3.1 流沙地段施工。綜合分析流沙的特點(diǎn)、規(guī)模、地質(zhì)條件、塑性參數(shù)、地基承載力等多個(gè)方面，結(jié)合實(shí)際情況選擇有效的應(yīng)對措施。開挖施工可以通過加強(qiáng)防排水的方式，避免出現(xiàn)安全事故問題。泥水及時(shí)抽出去，通過化學(xué)藥液的方式進(jìn)行注漿圍巖固結(jié)處理。開挖施工應(yīng)該通過從上到下的順序進(jìn)行，先支護(hù)后開挖施工。在開挖的同時(shí)也需要進(jìn)行密封處理，一旦出現(xiàn)縫隙就要立即進(jìn)行封堵處理。在發(fā)現(xiàn)流沙后，立即封閉處理，避免其影響擴(kuò)大，使圍巖加固效果達(dá)到要求，保證圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升總體的施工效果。

4.3.3.2 涌水地段施工。按照設(shè)計(jì)方案的要求對隧道中可能會存在的涌水部分進(jìn)行處理，結(jié)合涌水量、補(bǔ)給方式、變化規(guī)律、水質(zhì)成分等方面做出全面地分析和研究，選擇符合經(jīng)濟(jì)性、提升圍堰穩(wěn)定性且不會影響生態(tài)環(huán)境的方式。通常情況下，選擇使用超強(qiáng)鉆孔或者輔助坑道的方式進(jìn)行排水，保證降水以及地表水不會給工程造成不利的影響。

4.3.3.3 塌方地段施工。首先是分析塌方的范圍、形狀、塌穴等地質(zhì)情況，了解發(fā)生塌方的原因，總結(jié)出切實(shí)可行的處理措施。隧道出現(xiàn)塌方問題后，對沒有塌方的位置做好加固處理，避免塌穴進(jìn)一步的擴(kuò)大。如果塌方問題比較小，首先應(yīng)該對塌體兩端洞身進(jìn)行固定，然后立即采用噴射混凝土的方式，做好錨噴聯(lián)合的方式固定處理，最后進(jìn)行清渣作業(yè)；如果塌方是比較嚴(yán)重的，應(yīng)該立即進(jìn)行封堵處理，保護(hù)洞身結(jié)構(gòu)，先進(jìn)行支護(hù)，然后進(jìn)行保護(hù)施工。塌方冒頂，要在清渣施工前進(jìn)行穴口支護(hù)施工，地層條件比較差的情況下，在穴口的周邊位置上進(jìn)行地表錨桿設(shè)置，洞內(nèi)需要應(yīng)用管棚支護(hù)或者鋼架支撐的結(jié)構(gòu)形式，保證其穩(wěn)定性[4]。

5 隧道工程的質(zhì)量控制

在隧道工程施工的過程中做好質(zhì)量的控制也是非常關(guān)鍵的。因此在具體項(xiàng)目開展的時(shí)候，需要按照計(jì)劃的要求做好質(zhì)量的控制計(jì)劃，采用科學(xué)的方法提高整體工程的施工質(zhì)量[5]。

5.1 質(zhì)量計(jì)劃的實(shí)施

5.1.1 形成完善的隧道管理制度，提供充足的資源。

5.1.2 明確具體的質(zhì)量控制計(jì)劃，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的管理和控制，及時(shí)糾正不正確的問題，采取必要的預(yù)防控制措施。

5.1.3 綜合分析影響質(zhì)量的因素，保證質(zhì)量和進(jìn)度達(dá)到平衡性，合理組織施工，提升工程的質(zhì)量。

5.2 質(zhì)量計(jì)劃的監(jiān)督檢查

5.2.1 嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范開展施工，落實(shí)具體的施工政策和方案，履行合同標(biāo)準(zhǔn)，做好質(zhì)量的管理和控制，及時(shí)處理所存在的問題。

5.2.2 結(jié)合質(zhì)量管理內(nèi)容，了解質(zhì)量缺陷的形成原因，及時(shí)處理不合格的問題。

5.2.3 與企業(yè)管理層積極配合，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行問題，總結(jié)問題原因，及時(shí)做好保修處理。

5.2.4 在工程竣工驗(yàn)收前，應(yīng)該做好質(zhì)量的檢查和管理。

5.3 隧道施工質(zhì)量控制的方法

質(zhì)量統(tǒng)計(jì)就是具體的隧道工程管理和控制的方式，以統(tǒng)計(jì)學(xué)作為基本原理，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和分析，最終做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)的全面控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，在今后施工中采取必要的預(yù)防控制措施。

5.3.1 直方圖。直方圖能夠直接反映出質(zhì)量問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)變化的情況，確定工程質(zhì)量合格率，然后進(jìn)行工序的調(diào)整和管理。

5.3.2 因果分析圖法。通過該圖來進(jìn)行整個(gè)工程質(zhì)量的分析，確定符合要求的質(zhì)量管理措施，了解質(zhì)量發(fā)生的真實(shí)原因，然后逐步進(jìn)行質(zhì)量問題的解決。對于嚴(yán)重的質(zhì)量問題，及時(shí)制定切實(shí)可行的應(yīng)對措施，真正改變質(zhì)量問題。這就需要從實(shí)踐中總結(jié)影響因素，追究人員責(zé)任，為今后的質(zhì)量提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.4 質(zhì)量保證體系

質(zhì)量保證體系是提升工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，制定符合工程管理需要的質(zhì)量管控措施。通過先進(jìn)的工程管理進(jìn)行控制，比如落實(shí)質(zhì)量管理制度、設(shè)置質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)和崗位，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都在質(zhì)量管理下，形成完善的質(zhì)量管理整體系統(tǒng)。質(zhì)量管理體系的設(shè)置要從實(shí)際情況出發(fā)，分析隧道工程實(shí)施中可能存在的質(zhì)量問題和不足，從而總結(jié)出切實(shí)可行的質(zhì)量控制方式。做好各個(gè)方面的管理和控制，保證質(zhì)量管理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化的要求，使很多質(zhì)量管理先進(jìn)措施落實(shí)到位，促進(jìn)人員的協(xié)調(diào)和控制，實(shí)現(xiàn)全面化的管控，最終隧道工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，符合交通運(yùn)行的需要。

6 結(jié)語

隧道是當(dāng)前比較重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，對于人類的影響最為直接。因此，在隧道施工中，應(yīng)該做好質(zhì)量管控，保證各項(xiàng)質(zhì)量控制措施順利實(shí)施，落實(shí)各個(gè)工序的管理和控制，從而可以給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，也能夠推動(dòng)經(jīng)濟(jì)與社會的穩(wěn)步發(fā)展。