研究公路隧道施工技術(shù)要點及控制措施

繆騏羽

（舟山市公路與運輸管理中心，浙江 舟山 316000）

公路隧道工程是一項基礎(chǔ)性工程，在工程施工建設(shè)階段隧道的施工難度較大，對技術(shù)水平的要求較高，因此需要全面掌握技術(shù)要點，提高隧道施工水平，為運輸、物流等行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供良好的運輸環(huán)節(jié)與條件。另外在施工建設(shè)階段需要加強對工程的質(zhì)量管控，進一步保證工程質(zhì)量，減少其他因素對工程造成的影響，提高工程的穩(wěn)定性與安全性。

1 工程概況

隧道1 座，為寺山隧道（K9+880～K10+880，總長1000m）。此隧道為單洞雙向隧道，采用二級公路標(biāo)準設(shè)計，設(shè)計行車速度為60km/h。隧道洞口段穿越殘積、強～中風(fēng)化凝灰?guī)r，圍巖穩(wěn)定性差；洞身段穿越微風(fēng)化巖體，圍巖完整性、穩(wěn)定性較好，地下水以孔隙水與基巖裂隙水為主，水量較貧乏。本項目隧道工程比重大，主要工程量為長度1000m 的隧道，其余均為少量附屬工程，因此本次施工組織設(shè)計主要針對隧道施工進行詳細優(yōu)化布置；隧道超寬，凈寬15m；進出口圍巖差，Ⅳ、Ⅴ級圍巖長度分別為140m、120m；進洞口偏壓嚴重，采用半明半暗進洞方案，設(shè)偏壓擋墻。

2 公路隧道施工技術(shù)要點

2.1 隧道洞口土石方開挖施工技術(shù)要點

洞口施工是公路隧道施工的主要組成部分，為了提高洞口施工質(zhì)量，需要把握洞口施工要點[1]。洞口施工需要盡量避開雨季，如果需要在雨季施工，工作人員需要根據(jù)實際情況制定施工方案并做好防護措施，全面監(jiān)測山坡的穩(wěn)定情況。對洞口土石方來說，需要結(jié)合地層穩(wěn)定性、施工季節(jié)并明確施工的時機和方法。因為施工環(huán)境較為復(fù)雜，對洞口邊坡、仰坡土石方的開挖需要減少對巖、土體的影響，禁止使用大爆破方法；對于邊坡及仰坡上可能坍塌的表土、灌木及邊坡與仰坡上的浮石、危石需要及時清除，進洞前需要根據(jù)設(shè)計方案做好加固處理工作；對松軟地層進行開挖邊、仰坡的過程中，開挖的過程需要做好支護，隨時監(jiān)測了解山坡穩(wěn)定情況。如果洞口存在地層滑坡、崩塌等情況，要做好預(yù)防穩(wěn)定措施，為施工的安全提供保障。偏壓洞口需要做好支擋、反壓回填等工作；需要根據(jù)偏壓地形情況合理選擇開挖方法，避免受到其他因素影響導(dǎo)致偏壓嚴重。將明挖法應(yīng)用于邊坡與仰坡的施工過程中，結(jié)合從上至下的順序進行針對性開挖。第一階段需要挖至設(shè)計臨時成洞面，同時結(jié)合圍巖情況及暗洞開挖方法預(yù)留進洞臺階。第二階段需要對其余部分進行開挖，產(chǎn)生永久性邊仰坡。如果存在弱風(fēng)化巖石，需要通過微震控制爆破處理。在雨季前建立邊仰坡排水系統(tǒng)。確保隧道與洞外排水系統(tǒng)的穩(wěn)定連接，不可對隧道與明洞基礎(chǔ)造成侵襲導(dǎo)致其軟化。開挖的土石方需要在進洞前完成，廢棄土石方需要放置在指定地點，不可堆積在邊坡、仰坡上方。如果洞口周圍有建筑物，需要使用弱爆破的方法。石方開挖的過程中，首先需要明確爆破方案，同時對炮位、炮孔深度及用藥量進行合理計算。

2.2 洞身開挖施工技術(shù)要點

公路隧道洞身開挖的施工量較大，施工斷面較大，施工過程易對洞身造成影響，為了滿足工程要求，在施工階段需要加強對施工質(zhì)量的控制[2]。洞身開挖需要結(jié)合隧道長度、結(jié)構(gòu)形式、斷面大小等條件，合理選擇開挖方案，為了最大程度利用圍巖的自承能力，需要使用有助于減少超挖、圍巖擾動的方法對洞身開挖。結(jié)合隧道圍巖情況、隧道形式及洞口的施工條件，該項目V 級圍巖區(qū)使用雙側(cè)壁導(dǎo)坑超短臺階法、拱部留核心土弧形開挖法進行施工；Ⅳ級圍巖區(qū)使用拱部留核心土弧形開挖法進行施工；Ⅲ級圍巖區(qū)使用臺階法開挖確保其貫通。V 級圍巖開挖需要使用挖掘機與人工配合的無爆破施工方法，避免對地層造成擾動。開挖需要做好監(jiān)控工作，了解圍巖與支護變形情況，及時調(diào)整支護參數(shù)。完成側(cè)壁導(dǎo)坑的開挖作業(yè)后，需要及時支護在早期形成封閉環(huán)。側(cè)壁導(dǎo)坑形狀與橢圓形斷面接近，導(dǎo)坑跨度為隧道跨度的1/3。對左側(cè)與右側(cè)導(dǎo)坑進行施工時，需要嚴格控制前后拉開距離，確保其大于15cm，導(dǎo)坑和中間土地共同施工，導(dǎo)坑需要超前30-50m。Ⅳ級圍巖開挖需要將開挖面分為四個部分逐級掘進施工，核心土面積需大于地面面積的一半。為了便于機械作業(yè)，需要對上部開挖高度與中部開挖高度進行合理控制，均為4.5m，下部臺階為3.5m。各臺階完成開挖后，需要噴射4cm 厚混凝土，封閉圍巖，采用鋼架與鎖腳錨桿，分層再次噴射至設(shè)計厚度，必要情況需要在各臺階臨時設(shè)置仰拱，強化支護。Ⅲ級圍巖開挖過程中臺階不需要分多層，上下臺階的距離需要符合設(shè)備正常作業(yè)要求。如果頂部圍巖存在破碎情況，需要適當(dāng)延遲臺階的長度。施工需要遵循先護后挖的原則，開挖過程中使用微震光面爆破技術(shù)。

2.3 初期支護施工技術(shù)要點

支護是公路隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)，需要嚴格根據(jù)相關(guān)流程及標(biāo)準件施工，初期支護的主要內(nèi)容為噴射混凝土與錨桿施工[3]。噴射混凝土大多需要應(yīng)用濕噴工藝，液體速凝劑采用環(huán)保無堿速凝劑，對濕噴混凝土的坍落度進行合理控制，為80-120m。隧道開挖后便需要及時對巖面噴射混凝土，避免巖體松弛。噴射需要分段、分片按照順序進行，遵循從上至下的順序，各作業(yè)區(qū)段的縱向長度需要控制在6m 內(nèi)?；炷羾娚湫枰o跟開挖面，對下次爆破與混凝土噴射結(jié)束的間隔進行合理控制，不可小于4h。一次混凝土噴射的厚度與位置需要根據(jù)設(shè)計要求明確，初噴厚度需要大于4-6cm，復(fù)噴一次噴射厚度拱頂需要低于10cm，邊墻不可超過15cm。第二次噴射混凝土需要在錨桿、鋼架等安裝完成后，為了保證錨桿的穩(wěn)定性還要建立受力層，避免巖體及洞身變形。

錨桿施工過程中，鉆孔的深度不可低于錨桿桿體的長度，但是深度超長值不可高于100mm。采用直線鉆孔的方法使錨桿鉆孔的方向與開挖面處于垂直的狀態(tài)下，如果巖層面或者主要結(jié)構(gòu)面較為明顯，需要盡量形成較大交角，但是與開挖面的垂直偏差不可高于20°。水泥砂漿錨桿孔深的允許偏差為±50mm。完成錨桿的安裝后需要進行拉力試驗，確保其強度滿足工程要求。

2.4 二次襯砌施工技術(shù)要點

二次襯砌施工階段為了提高施工質(zhì)量，需要使用全液壓自動行走的整體襯砌臺車，臺車外設(shè)置高頻振搗設(shè)備，同時采用插入式振搗器將混合料振搗密實。另外，為了防止柔水性防水層受施工影響出現(xiàn)防水效果不佳的問題，需要采用低堿性膨脹水泥砼將襯砌制作為具備良好防水功能的結(jié)構(gòu)[4]。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 建立完善的質(zhì)量控制體系

首先，需要以項目技術(shù)負責(zé)人為主，加大管理系統(tǒng)的建設(shè)力度，組織施工人員、質(zhì)檢人員及其他工作人員在各分享工程開工前分析施工方案、工藝及技術(shù)措施等，并提出建議，為工程質(zhì)量提供技術(shù)保障。對于施工階段存在的薄弱環(huán)節(jié)，需要安排工作人員進行QC 公關(guān)，在施工開展前，工程科分層次展開書面技術(shù)咨詢工作，為后續(xù)施工作業(yè)的順利進行提供保障和規(guī)范。其次，需要通過質(zhì)檢科組織施工和試驗，并要求現(xiàn)場質(zhì)檢人員對確保各項施工工藝的有效實施提出解決措施，工程實施前向施工部門做好落實工作。在實際施工階段需要加強監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題進行改進，保證施工階段的工程質(zhì)量。另外需要建立專門的培訓(xùn)機制和獎懲機制，強化其專業(yè)素質(zhì)及職業(yè)道德素養(yǎng)。

3.2 提高原材料的質(zhì)量控制水平

對公路隧道施工來說，為了能夠有效保證工程質(zhì)量需要加強對原材料質(zhì)量的控制。隧道工程使用原材料類型較多，主要包括鋼筋、混凝土及防水板等，因此在進行原材料選擇的過程中，需要確保其強度質(zhì)量符合施工要求。例如在噴射支護施工過程中，需要確?；炷辆哂辛己玫膹姸?。使用前需要對混凝土強度進行試驗，試驗合格后方可應(yīng)用于施工。另外對鋼筋來說，需要保證其性能良好，表層沒有裂紋、鐵銹等問題，如果存在異常情況需要及時更換[5]。公路隧道的施工量較大、施工周期較長，使用原材料類型豐富，因此需要對其分類管理、合理存儲，對進場、出場進行詳細記錄，為工程的順利進行提供保障。

3.3 建立完善的質(zhì)量檢查機制

施工階段需要建立完善的質(zhì)量檢查機制，施工班組需要定期進行自檢，同時施工部門、質(zhì)檢部門等其他部門需要加大巡回檢查力度，進行相應(yīng)工序的過程中進行全面檢查，同時為下一道工序做好準備，夯實基礎(chǔ)[6]。其次各班組需要互相監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。最后施工人員、質(zhì)檢人員需要對整個施工流程進行巡回檢查，對于一些影響工程質(zhì)量較為明顯的問題制定科學(xué)合理的改進措施，進而實現(xiàn)對工程質(zhì)量的有效控制，確保工程整體質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，隧道施工是公路工程的重要組成部分，目前隧道工程建設(shè)階段仍存在一些問題，因此需要進一步提高施工水平，把握施工技術(shù)要點，采取有效的質(zhì)量控制措施，最大程度提高施工效率，保證工程質(zhì)量。