高速公路隧道施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

嚴(yán)開義

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)交通運(yùn)輸條件的要求正在逐步增加。高速公路的修建增加了地域之間的交往和信息溝通，給人民群眾創(chuàng)造了更加便捷的交通運(yùn)輸條件，也促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。因此，高速公路施工企業(yè)在實(shí)際發(fā)展中，必須注重隧道施工的整體建筑品質(zhì)，建立健全質(zhì)量管理體系，明晰對(duì)每個(gè)工程的施工質(zhì)量監(jiān)督管理責(zé)任，在獎(jiǎng)懲制度的配合下，不斷創(chuàng)新工程形態(tài)，以提高工程品質(zhì)。

1 高速公路隧道施工的特點(diǎn)

1.1 不可預(yù)見因素

在高速公路隧道施工的過程中，面臨著許多問題。如，地下水位的走向、泥巖流、圍巖變形、溶洞、地質(zhì)學(xué)水文條件情況不明等難以預(yù)測(cè)的問題，地質(zhì)水文條件的難以預(yù)見性是隧道施工中較為突出的問題，將上述原因加在一起為具體的工程建設(shè)造成了較大的困難。

1.2 存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)

高速公路隧洞開展建設(shè)施工，主要的建設(shè)工序在地底或者山體內(nèi)完成。假設(shè)對(duì)施工區(qū)域的地貌變動(dòng)做出預(yù)測(cè)精度很低，再加上在施工過程中出現(xiàn)的多道工序或者多個(gè)作業(yè)混合交錯(cuò)的狀況，作業(yè)人員的工作環(huán)境就可能存在安全危險(xiǎn)。隧道中空間較小，且作業(yè)工藝非常復(fù)雜，工人一不注意就會(huì)帶來很大的損失，這無疑給隧洞建設(shè)造成一定的困難。當(dāng)完成了預(yù)埋件、建筑、支護(hù)和防排水道等的管理，并同時(shí)開展建筑施工時(shí)，工作頭緒較多，任務(wù)很重，如果在某環(huán)節(jié)中由于作業(yè)條件或者其他因素，出現(xiàn)與建筑施工規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不合，就可能出現(xiàn)坍塌等嚴(yán)重的安全事故，這將影響全部施工任務(wù)的進(jìn)度時(shí)間和質(zhì)量，更嚴(yán)重的會(huì)對(duì)工作人員的生命安全造成威脅[1]。

1.3 隱蔽工程比較多

隨著施工工程的影響因素較多，大部分的建筑物埋于物體之中，被覆蓋的外表看不見，導(dǎo)致在實(shí)際施工過程中，會(huì)出現(xiàn)很多原來沒做好的隱蔽施工項(xiàng)目。這些隱蔽建筑和正常施工環(huán)節(jié)中的工藝問題相互依存，如果不能處理好，就會(huì)危害到其余的正常施工環(huán)節(jié)，所以一定要嚴(yán)格按照正常施工順序，按部就班完成現(xiàn)場(chǎng)的建筑施工，還有很多的隱蔽建筑，認(rèn)真落實(shí)，保證該建筑毫無質(zhì)量隱患之后再進(jìn)行后續(xù)的建筑施工。

1.4 環(huán)境惡劣

隧洞建設(shè)的施工條件是十分嚴(yán)酷的，比如建筑施工作業(yè)的空隙比較狹小，而且建造工序也較多，如砌筑、鉆孔、抗沖刷、預(yù)留件等，因此交叉作業(yè)是不可避免的。特別是在隧道施工地質(zhì)水文條件較差的地區(qū)，交叉作業(yè)的情況十分突出。交叉作業(yè)不僅增加了隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)，而且在一定程度上提高了施工難度。隧道施工處于相對(duì)封閉的環(huán)境中，施工過程中對(duì)周圍環(huán)境的污染也很強(qiáng)。因此，需要采取有效的保護(hù)措施來減少不利的環(huán)境影響和對(duì)建筑所帶來的危害。

2 高速公路隧道施工控制要點(diǎn)分析

2.1 重視施工區(qū)環(huán)境條件

為盡量降低建筑施工區(qū)內(nèi)環(huán)境因素給建筑施工造成的影響和潛在危險(xiǎn)，施工單位和有關(guān)技術(shù)人員需要密切監(jiān)視，并注意建筑施工區(qū)域環(huán)境狀況。經(jīng)過大量調(diào)查工作，總結(jié)分析建筑施工區(qū)內(nèi)環(huán)境因素；同時(shí)進(jìn)行各種專門技術(shù)培訓(xùn)，可以增強(qiáng)施工安全意識(shí)，提高預(yù)防知識(shí)儲(chǔ)備水平，把建筑的施工質(zhì)量問題限制在最低點(diǎn)。另外，可以建立完善的監(jiān)督機(jī)制，為建筑施工區(qū)環(huán)境監(jiān)管工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[2]。

2.2 加大施工安全控制力度

為了有效保證工程的施工進(jìn)度、施工人員人身安全和隧道施工質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)施工問題，必須在第一時(shí)間迅速解決。因此，施工單位要定期組織有關(guān)人員參加安全教育培訓(xùn)，制定有效的安全管理和監(jiān)督機(jī)制，確保隧道安全有序施工。

2.3 仔細(xì)審查核實(shí)設(shè)計(jì)圖紙

工程建設(shè)階段，若工程設(shè)計(jì)圖紙中出現(xiàn)問題會(huì)延誤施工進(jìn)度，耗費(fèi)大批人力、財(cái)力和物力的同時(shí)也影響工程建設(shè)質(zhì)量，會(huì)帶來很大的損失。因此，在隧道施工前，必須仔細(xì)檢查施工圖紙。一旦發(fā)現(xiàn)圖紙中有任何問題，必須立即向上級(jí)報(bào)告，并及時(shí)糾正，直到施工圖中沒有錯(cuò)誤為止。

2.4 不斷提高施工技術(shù)

企業(yè)應(yīng)重視有關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，引導(dǎo)員工及時(shí)了解，并靈活運(yùn)用高速公路隧道建筑施工技能，以此推動(dòng)施工工藝與建筑效益的持續(xù)提升。鑒于中國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，高速公路隧道數(shù)量龐大，唯有進(jìn)一步提高高速公路隧道施工技術(shù)，才能更有效地保證隧道施工質(zhì)量和安全，合理控制施工成本，確保隧道施工順利完成，并切實(shí)提高公路施工效率。伴隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，許多方式已不適應(yīng)當(dāng)前高速公路隧道的建設(shè)需求，因此只有不斷更新施工技術(shù)，才能更好地保證隧道施工質(zhì)量，提高工程施工安全性，增強(qiáng)隧道穩(wěn)定性，加快工程施工進(jìn)度[3]。

2.5 不斷完善隧道施工工藝

在高速公路隧道施工過程中，經(jīng)常遇到各種各樣的施工條件。所有施工條件將成為施工人員豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)工程打下基礎(chǔ)。只有不斷積累經(jīng)驗(yàn)，不斷提高施工技術(shù)水平，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，才能更好地降低施工成本，縮短工期。目前，大多數(shù)建筑地貌都非常復(fù)雜。為了更好地適應(yīng)惡劣的施工環(huán)境，必須不斷提升施工技術(shù)，從整體上提高施工人員的專業(yè)素質(zhì)。傳統(tǒng)的建筑技術(shù)早已趕不上現(xiàn)代建筑的發(fā)展。為了更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展規(guī)律，提高高速公路隧道施工的整體質(zhì)量，奠定更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)，必須拋棄落后的施工技術(shù)，繼續(xù)深入鉆研新科技、新技術(shù)。以最少的資金投入和最短的工期完成所有建設(shè)工作，同時(shí)提高公路工程的整體質(zhì)量，以推動(dòng)公路工程健康可持續(xù)發(fā)展。

3 高速公路隧道施工技術(shù)的控制

3.1 鉆爆施工技術(shù)控制

進(jìn)行鉆爆建筑施工之前，應(yīng)結(jié)合隧道實(shí)際施工的情況深入研究，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)山體內(nèi)圍巖的特點(diǎn)，選用合適的爆破裝置與爆破強(qiáng)度。就目前情況而言，很多的公路隧道鉆爆建筑施工均使用了硝銨炸藥，這些鉆爆方法都具有很大的風(fēng)險(xiǎn)，因此相應(yīng)的施工單位也需要對(duì)其加以嚴(yán)格管理，并規(guī)定鉆爆建筑施工應(yīng)由專門的人員實(shí)施，監(jiān)控和管理設(shè)施布局和使用的全過程，不得盲目爆破。還應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)工作，避免爆破引起的落石，危及工人的生命安全。另外，在高速公路隧道的鉆爆施工中，還必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的具體施工程序，對(duì)建筑施工方法做出合理選用，以保證隧道鉆爆建筑施工的質(zhì)量和效果，并增強(qiáng)隧道施工的穩(wěn)定性。在測(cè)定隧道施工的軟圍巖特性之后，在施工中就必須以圍巖松弛措施為主[4]。

3.2 隧道洞口與明洞工程的施工技術(shù)控制

在對(duì)高速公路隧道洞口實(shí)施工程建設(shè)之前，首先對(duì)建設(shè)工地的實(shí)際條件加以深入考察，以全面了解建設(shè)工程的地質(zhì)土壤組成、實(shí)際的天然氣候條件和地下水的水層分布狀況，同時(shí)全面了解大坡度地區(qū)巖土的基本性能，并針對(duì)實(shí)際狀況采取預(yù)防性施工措施，避免在建筑施工過程中出現(xiàn)巖石松動(dòng)狀況，從而危及現(xiàn)場(chǎng)建筑施工的安全。如果工程建設(shè)區(qū)域的降水量相對(duì)很大，施工單位就應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)具體的地形環(huán)境，在附近安設(shè)合理的排灌途徑，以避免因暴雨或亂流沖刷破壞了工程建設(shè)場(chǎng)所周圍的坡體，從而造成泥石流，甚至導(dǎo)致?lián)p失和人員傷亡。

3.3 錨桿施工技術(shù)控制

在公路隧道施工中，錨桿施工管理是一個(gè)十分關(guān)鍵的步驟。根據(jù)實(shí)際施工的情況，工程單位施工管理要點(diǎn)一般分為以下幾點(diǎn)：一是錨桿鉆進(jìn)施工過程中，首先利用鑿巖機(jī)在規(guī)劃項(xiàng)目設(shè)計(jì)的地點(diǎn)開始施工，并徹底清除其中的雜質(zhì)、銹、油和其他污染物。二是嚴(yán)格按照建筑錨桿施工的具體規(guī)定，要對(duì)巖屑加以適當(dāng)處理，為避免大型巖屑影響錨桿施工效果和工程質(zhì)量。三是提前準(zhǔn)備鉆孔。鉆孔和錨固作業(yè)完成后，充分清潔桿孔，確保其清潔度完全符合錨桿施工給出的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，然后將準(zhǔn)備好的錨桿推入孔內(nèi)，并注意合理調(diào)整頂進(jìn)強(qiáng)度，必須保證錨桿能穩(wěn)定地固定在內(nèi)部，也不能因?yàn)橥饬Φ淖饔没蜻^重而造成其變形，又或者出現(xiàn)了泄漏問題時(shí)，將加工好的圓柱體直接插入巖石中，并必須要保證將其與鋼筋直徑網(wǎng)連接為一體形態(tài)。

3.4 混凝土噴射施工技術(shù)控制

公路隧道建設(shè)使用的水泥噴灑技術(shù)一般有兩類，一類是潮噴，另一類為濕噴。潮噴施工技術(shù)的應(yīng)用可以改善施工環(huán)境，減少快凝材料的使用，降低工程建設(shè)成本。濕噴施工技術(shù)則能夠大幅改善混凝土噴射實(shí)際的支撐特性與黏結(jié)性，該技術(shù)可以在一次性噴出后，其厚度厚達(dá)0.1m，而不致形成過高的回彈力，進(jìn)而有效改善支護(hù)品質(zhì)，使支護(hù)圍巖對(duì)自身的承載性能得以充分的利用。要保證公路隧道混凝土噴射工程質(zhì)量，就必須對(duì)混凝土噴射材料具體的厚度、強(qiáng)度、黏附特性以及密實(shí)程度等各個(gè)方面加以全面監(jiān)控，控制重點(diǎn)涉及如下幾方面：一是在進(jìn)行大斷面挖掘工程時(shí)，嚴(yán)格控制開挖厚度和清理速度。二是提高混合料的結(jié)合比率，使得石料與水泥間的黏結(jié)性充分達(dá)標(biāo)，從而減少加速器的使用。三是確?；炷敛牧系某叽绾吞匦酝耆享?xiàng)目施工期間給出的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。四是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特點(diǎn)，選擇最佳的混凝土噴射工藝。五是選擇合適的噴射泵，以保證控制參數(shù)的合理性，并保證在水泥運(yùn)送過程中的平穩(wěn)性、密封性和連續(xù)性[5]。

4 高速公路隧道施工質(zhì)量控制

4.1 嚴(yán)格加強(qiáng)隧道工程設(shè)計(jì)圖樣的質(zhì)量審查

在高速公路隧道工程施工中，工程設(shè)計(jì)圖紙是建筑施工的第一個(gè)環(huán)節(jié)。其是工程建設(shè)正常發(fā)展的主要基石，會(huì)直接影響整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量。一旦工程設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量不合格或達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，不僅會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的正常施工，而且會(huì)對(duì)隧道工程的實(shí)際質(zhì)量產(chǎn)生重大影響?；诖?，在高速公路隧道工程的施工準(zhǔn)備階段，相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)理必須首先對(duì)施工項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)、規(guī)范的質(zhì)量審查。施工單位審查設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，應(yīng)根據(jù)隧道的主要地質(zhì)區(qū)域、根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境因素和具體地質(zhì)要求，認(rèn)真檢查設(shè)計(jì)圖紙是否合格，以便在工程施工結(jié)束前及時(shí)了解設(shè)計(jì)圖紙中問題的具體情況。同時(shí)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求，經(jīng)過綜合考慮，對(duì)圖紙內(nèi)容做出了全面、合理的優(yōu)化改進(jìn)，確保公路隧道建設(shè)順利開展。

4.2 全面強(qiáng)化高速公路隧道施工質(zhì)量監(jiān)督管理

在高速公路隧道建設(shè)項(xiàng)目施工中，必須做好對(duì)每一建設(shè)環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量管理和監(jiān)督，以提高建筑施工團(tuán)隊(duì)的專業(yè)化水平和素質(zhì)。同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)督與管理隧道施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)整體項(xiàng)目施工的品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生直接的影響。因此，在對(duì)隧道施工過程進(jìn)行爆破控制管理時(shí)，還需要對(duì)隧道的山體實(shí)際爆破部位、對(duì)爆破的支護(hù)情況實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制管理，以有效防止因管理不當(dāng)而導(dǎo)致的重大安全事故，從而造成隧洞建設(shè)工作無法順利開展。另外，為了對(duì)隧道的建筑施工產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)行嚴(yán)格管理，還必須根據(jù)實(shí)際施工情況制訂出科學(xué)合理、健全有效的工程監(jiān)管制度和標(biāo)準(zhǔn)，并運(yùn)用各種現(xiàn)代化的工程技術(shù)管理方法，全面加強(qiáng)對(duì)隧道施工環(huán)節(jié)的整治工作，以保證工程施工的產(chǎn)品質(zhì)量得以有效管理。

4.3 全面加強(qiáng)施工材料與施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制

公路隧道施工中對(duì)質(zhì)量的管理是非常多元而煩瑣的工作，不論是采用的施工技術(shù)、施工操作等具體過程，或施工環(huán)境和各種施工中所用的設(shè)備材料的材質(zhì)，都會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。因此，要求工程管理者必須針對(duì)上述各種因素，加以嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)與管理。特別是對(duì)于項(xiàng)目施工中所用到的原材料，都需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)钠焚|(zhì)評(píng)估，以保證材料的品質(zhì)、特性和尺寸都能夠滿足施工要求與規(guī)范，對(duì)可能被污染、燃燒和爆裂的施工用材加以合理保護(hù)，避免材料的特性受到損害。施工材料在進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管，避免因運(yùn)送不當(dāng)而導(dǎo)致建筑材料受損，在公路運(yùn)輸時(shí)，對(duì)隧道內(nèi)易塌方和滑坡的地段以及周圍環(huán)境的狀況進(jìn)行重點(diǎn)控制，以避免在材料運(yùn)送時(shí)產(chǎn)生的意外事件。

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路隧道工程的建造直接關(guān)乎整條公路的品質(zhì)與水平，關(guān)乎交通安全。公路隧道施工企業(yè)一定要對(duì)隧洞工程的建設(shè)質(zhì)量與安全進(jìn)行嚴(yán)格管理，逐步優(yōu)化與完善建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)隧道的主要涵洞和明洞、錨桿、鉆爆等主要施工工序做出科學(xué)調(diào)整和規(guī)范。根據(jù)建設(shè)具體情況選用合理的混凝土噴射技術(shù)，全面加大隧道工程施工的質(zhì)量與安全控制監(jiān)督管理力度，從根本上提高公路隧道建設(shè)的整體建設(shè)品質(zhì)，以保證公路工程的總體水平。