公路隧道施工安全管理技術(shù)應(yīng)用探討

王連國

摘 要： 近年來隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國公路隧道工程在如火如荼地建設(shè)中。公路隧道工程項目數(shù)量的日漸增多，使我國公路隧道工程事業(yè)的競爭力也在逐漸加強，再加上交通運輸業(yè)的不斷發(fā)展，造成隧道建設(shè)工程越來越多的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞： 公路隧道;施工安全管理;技術(shù)應(yīng)用

【中圖分類號】U455.4 ? ? ?【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0150-02

引言

些年來，我國公路隧道工程行業(yè)的不斷發(fā)展促使我國公路隧道施工建設(shè)有了進一步的推進，公路是我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對人們的日常出行和地區(qū)的連通具有重要意義。公路隧道施工作為公路施工的重要內(nèi)容，需要較高的施工技術(shù)和嚴(yán)格的施工管理，所以，在公路隧道施工過程中，需要解決管理中存在的問題，提高管理者的管理水平和專業(yè)技能。通過提高公路隧道管理水平，保證公路施工的質(zhì)量，促進我國經(jīng)濟的順利發(fā)展。

1 公路隧道的施工特點

公路隧道的施工特點主要有以下兩個方面：一是施工安全隱患較多，變化大。在公路隧道項目實際施工過程中，相關(guān)人員無法在準(zhǔn)備階段判斷所有的施工隱患，復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、地形等都增加了施工難度，容易與初始設(shè)計方案產(chǎn)生矛盾。因此，設(shè)計人員在設(shè)計階段需要充分考慮地質(zhì)環(huán)境的影響，并在施工中根據(jù)實際情況不斷完善設(shè)計方案。二是施工條件艱苦，具有較大的危險性。與一般的基礎(chǔ)工程項目不同，公路隧道施工項目需要同時對不同地段開展施工作業(yè)，工作環(huán)境差異性較大。因此，公路隧道建設(shè)在工程安排上比較緊張，需要各種各樣的專業(yè)人士和專業(yè)設(shè)備在狹小的空間內(nèi)開展施工工作。這種持續(xù)作業(yè)，再加上地質(zhì)環(huán)境不穩(wěn)定，容易造成不可控的安全風(fēng)險事故。因此，必須要進行合理規(guī)劃，制定保障措施，提升公路隧道施工工程的安全性和質(zhì)量。

2 公路隧道施工安全管理技術(shù)應(yīng)用探討

2.1 隧道洞口施工技術(shù)管理的要點

隧道施工中的首要環(huán)節(jié)往往是洞口施工，因隧道施工諸環(huán)節(jié)間密切關(guān)聯(lián)，所以控制好洞口施工技術(shù)要點，提高該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量是關(guān)鍵。第一，開挖洞口前需確保準(zhǔn)備工作完備，反復(fù)對地質(zhì)勘測結(jié)果進行核對與分析，全面掌握施工場地的水文地質(zhì)環(huán)境、山體結(jié)構(gòu)特征、開挖后即將面臨的風(fēng)險因素等，并針對分析結(jié)果作出應(yīng)急預(yù)案。第二，借鑒測量放線結(jié)果，選用土方挖掘機進行作業(yè)，洞口開挖期間做到準(zhǔn)確放線，保證邊仰坡、明洞邊坡放線的精準(zhǔn)性，同時預(yù)留排水位置。第三，及時進行支護干預(yù)，在洞口開挖后依據(jù)實際情況選擇合理的支護措施，加強洞口的支護，降低塌方風(fēng)險，并提高洞口巖體的穩(wěn)定性。

2.2 施工現(xiàn)場管理技術(shù)

方案制訂后，要讓專業(yè)的施工人員進行檢查，待沒有問題之后，再上交給相關(guān)機構(gòu)，直到審核通過之后，才能進行方案的實施。在施工前要做好地質(zhì)勘察工作，及時剖析地質(zhì)，同時將工程建設(shè)中的信息化管理技術(shù)也劃分到風(fēng)險管理技術(shù)的內(nèi)容里，在施工時要隨時隨地把施工方案中的預(yù)測風(fēng)險和實際的情況進行比較，若有實際情況與計劃不一致，則需要根據(jù)實際的情況進行更改施工方案。必須確保工程的安全，在工程質(zhì)量達標(biāo)的前提下，將工期縮減到最短。在工程的施工過程當(dāng)中，須對安全生產(chǎn)管理技術(shù)體系進行更深層次的完善，在制訂科學(xué)施工方案的同時，也要對相應(yīng)的安全技術(shù)方案進行擬定，從而使得施工當(dāng)中的所有資源配置能夠得到不斷的優(yōu)化改進。其次，加強對建筑工人的安全意識培訓(xùn)。施工單位必須對每位建筑工人進行嚴(yán)格的篩選，然后根據(jù)工作的性質(zhì)對類別進行分類，然后對建筑工人進行相關(guān)的技能培訓(xùn)和安全培訓(xùn)。另外，在施工現(xiàn)場，施工企業(yè)的安全管理技術(shù)人員必須積極做好施工安全的一切宣傳工作，使施工人員對安全施工和安全管理技術(shù)有全面的認識和充分的重視，降低使施工現(xiàn)場的事故風(fēng)險。

2.3 隧道防排水施工技術(shù)策略

在公路項目建設(shè)中，隧道施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于隧道本身所具有的特殊性，使得施工難度有所增大，為確保隧道工程的整體質(zhì)量，必須做好防排水設(shè)施建設(shè)。由于防排水設(shè)施容易受隧道外部環(huán)境的影響，因此必須確保防排水的施工質(zhì)量，這就要求施工作業(yè)人員應(yīng)了解并掌握相關(guān)的施工技術(shù)要點。此外，結(jié)構(gòu)水、地下水等滲出現(xiàn)象在隧道施工中較常見，為保證隧道工程的整體質(zhì)量與安全，需及時將滲出的積水排出。隧道防排水施工，主要綜合運用了防、排、堵三項施工技術(shù)，其中，“防”主要指預(yù)防山體結(jié)構(gòu)滲漏，及時對施工縫、變形縫等加以防滲漏處理;“排”則要構(gòu)建中心水溝，控制水溝位置低于凍結(jié)線，避免積水凍結(jié)，以便積水順利排出;“堵”則是對滲水顯著的縫隙進行堵塞處理。

2.4 隧道主體施工

對于隧道的V級圍巖段，通常采用環(huán)形開挖，通過逐步開挖來保留巖心。對于穿過礫石土壤層和淺埋葬區(qū)且初始變形較大的隧道，可能會發(fā)生較大變形，采用CD法或CRD法開挖。V類圍巖段的圓形開挖采用巖心土法。圓形挖掘鏡頭優(yōu)選為0.5-1m，核心土層和下部開挖在拱的初始支撐和保護下進行，施工安全性好，通常是在巖心土壤中開挖1次孔之后進行。由于輔助襯砌是根據(jù)主要的承重結(jié)構(gòu)設(shè)計的，因此輔助襯砌應(yīng)立即跟隨開挖面。降低初始支撐后，應(yīng)及時應(yīng)用輔助襯砌和拱形回填層。在IV級圍巖段中，需要采用短步法，步長控制在10-15m間。注意上半部分和基礎(chǔ)鎖地腳螺栓的施工質(zhì)量。由于輔助襯砌的設(shè)計承受荷載較小，因此可以將輔助襯砌的應(yīng)用距離開挖面延遲20-30m，并且可以在初始支撐基本穩(wěn)定后再進行應(yīng)用。但是，輔助襯砌和拱形被回填。該層應(yīng)緊隨初始支撐。左、右孔用于以15-20m的距離錯開線的V級圍巖段的構(gòu)造，以最大程度地減少2個孔的干擾。距離小于15m的V線圍巖段視地質(zhì)情況而定，可考慮CD法開挖。

2.5 混凝土噴射技術(shù)

在公路隧道施工中，混凝土是重要的組成部分，為保證施工質(zhì)量，一般會采用噴射技術(shù)進行施工。目前，在公路隧道混凝土噴射中較為常用的方式有兩種，一種是濕噴，另一種是潮噴。在具體選擇時，除了要結(jié)合隧道工程的特點外，還要充分考慮水文地質(zhì)及環(huán)境條件，選取最適宜的噴射方式。工程實踐表明，通過混凝土噴射可以使混凝土本身的粘稠度顯著提升，并使支護結(jié)構(gòu)的整體性能進一步增強，從而實現(xiàn)對圍巖的有效支護，若是選用濕噴，可借助濕噴機完成混凝土噴射操作。如果選用潮噴技術(shù)，混凝土可在較短時間內(nèi)固結(jié)，能夠在拌制混凝土?xí)r省去凝結(jié)劑，這樣可以降低施工成本。但無論采用何種噴射方式，都必須在作業(yè)時控制好質(zhì)量，除了要保證混凝土材料的質(zhì)量合格外，還應(yīng)當(dāng)對噴射參數(shù)進行有效控制。

2.6 進洞支護作業(yè)

①一般選擇在洞頂?shù)奈恢瞄_展截排水溝的工作。在洞頂水系進行調(diào)查，根據(jù)分析結(jié)果及時找到水流的主要走向以及水流量的總數(shù)據(jù)。為了更好地對地表水聚集和滲入情況進行控制，要合理布置截排水溝，同時還要對山體地表中的沖溝、陷穴等情況按照合理、正確的比例用灰土進行回填。將陷穴采用石灰或水泥改良土填充陷穴，用小型機具層層夯實，同時填充石灰或水泥改良土應(yīng)略高于周圍土體，防止積水下滲。②加強對坡面的防護。在開展該項工作的過程中，仰坡完成開挖之后，利用錨噴的方式對其加強防護，利于更好的保障施工方式的穩(wěn)定性和堅實性。在開展錨噴作業(yè)的過程中，混凝土材料的厚度采用15cm，可以保障施工的安全性，錨噴作業(yè)需要3次完成。選擇長2.5m、直徑為22mm的錨桿，按照1.0m×1.0m的間距布置成一個梅花的形狀。鋼筋網(wǎng)的大小為20cm×20cm、直徑參數(shù)為8mm，每個相鄰之間的鋼筋網(wǎng)在搭接的過程中不可以超過10cm，采用焊接的方式將鋼筋網(wǎng)片固定在錨桿的最低端。③明挖段作業(yè)。為了減少明洞以及洞口在施工過程中對管棚作業(yè)造成的影響，需要在開工之前，將施工超前管棚的作業(yè)范圍開挖出來。

2.7 鉆爆技術(shù)

鉆爆技術(shù)是公路工程隧道施工中較為常用的一種技術(shù)措施，由于隧道結(jié)構(gòu)比較特殊，因此必須確保鉆爆的施工質(zhì)量，以免引起隧道內(nèi)巖土體穩(wěn)定性的降低，從而引發(fā)安全事故。在對隧道鉆爆施工作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程特點選擇合理的鉆爆方式，保證所選的鉆爆方法與施工設(shè)計要求相符，同時還要合理選擇鉆爆設(shè)備及工具，如炸藥、支護體系等。國內(nèi)大部分公路隧道采用鉆爆法施工時，都是以硝銨炸藥為主，為防止爆破時破壞巖土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，必須提前做好相應(yīng)的支護措施，可依據(jù)巖土體的結(jié)構(gòu)特點，確定支護體系。如果是硬質(zhì)圍巖，必須在鉆爆施工后對遺留下來的巖體進行支護，最大限度地降低巖體的損傷;若是軟弱圍巖，則應(yīng)采取防松弛性措施，以免巖體坍塌。

2.8 特殊地段施工

由于斷層破碎帶地質(zhì)條件差，圍巖級別一般為V，VI級且通常地下水較豐富，施工中應(yīng)施作超前鉆孔探測前方地質(zhì)及地下水情況。根據(jù)地質(zhì)超前預(yù)報成果，首先采用超前小導(dǎo)管注漿/超前帷幕注漿作為施工輔助措施對斷層破碎帶或接觸帶圍巖進行堵水和加固。如發(fā)現(xiàn)承壓性地下水，應(yīng)采用全斷面超前帷幕注漿堵水方案，并在開挖后沿洞周設(shè)置一定數(shù)量的泄水孔。斷層斷裂帶或接觸帶的開挖方法采用預(yù)留巖心土的上，下臺階。土壤部分主要是機械開挖，上部臺階采用控制爆破技術(shù)開挖。開挖應(yīng)遵循“短進弱爆破”的原則，次襯砌和倒拱應(yīng)根據(jù)開挖面施工。

結(jié)語

眾所周知，隧道工程項目的施工難度和復(fù)雜程度較高，對具體的施工技術(shù)要求也較高，此外，由于工程所處環(huán)境的復(fù)雜性，具體施工過程中面臨的影響因素也較多，必然會在很大程度上影響施工的安全性，這一點也符合當(dāng)前我國隧道工程施工的現(xiàn)狀。很多安全事故的發(fā)生阻礙了隧道工程施工的順利進行，因此，在今后的隧道工程施工過程中，重點加強對安全風(fēng)險的監(jiān)控和管理也就成為了隧道工程項目負責(zé)人員的重要任務(wù)，必須引起高度的重視。

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