隧道工程施工中的常見施工技術(shù)與質(zhì)量管理研究

張志強(qiáng)

隨著交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，隧道項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量越來越多，尤其是在一些偏僻的山區(qū)，通過對(duì)隧道工程的建設(shè)有效帶動(dòng)了多個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快了交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，給人們的出行帶來了很多的便利條件。隧道工程建設(shè)的復(fù)雜程度相對(duì)比較高，只有充分掌握各項(xiàng)技術(shù)，并嚴(yán)格執(zhí)行隧道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)施工工序的嚴(yán)格管控，才能夠切實(shí)做好隧道項(xiàng)目的質(zhì)量控制工作。如今，為切實(shí)滿足交通需求，對(duì)于公路隧道的建設(shè)變得越來越重要，而且建筑規(guī)模同時(shí)也在不斷地?cái)U(kuò)大。我國(guó)所擁有的汽車數(shù)量呈直線增長(zhǎng)，交通壓力在不斷加大，兩車隧道很難滿足現(xiàn)階段的行車需求，所以我國(guó)不斷加強(qiáng)對(duì)三車隧道的建設(shè)與應(yīng)用。由于隧道規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大，這在無(wú)形之中加大了隧道施工的復(fù)雜性，在隧道建設(shè)方面還面臨著很多的挑戰(zhàn)，特別是在公路隧道設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營(yíng)管理等方面?；诖?，本文主要對(duì)隧道的施工技術(shù)及質(zhì)量管控的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了深入分析與研究。

一、工程概述

本文主要結(jié)合貴州雙龍臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)貴龍縱線道路工程中灣坡二號(hào)隧道項(xiàng)目，對(duì)隧道施工技術(shù)及質(zhì)量管理的相關(guān)內(nèi)容展開了相應(yīng)的研究與分析。 在此項(xiàng)隧道工程建設(shè)中主要依據(jù)的是《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》等，其中灣坡二號(hào)隧道為小凈距隧道，起訖樁號(hào)為K1+440～K2+007.422，全長(zhǎng)567.422m。兩隧道行車道中線間距為23.5m，內(nèi)輪廓采用半徑為8.0 m、5.8m的三心圓斷面，隧道內(nèi)輪廓寬15.6m，高10.42m。本隧左、右洞進(jìn)、出口均設(shè)置1環(huán)φ108大管棚預(yù)支護(hù)進(jìn)洞，以確保施工安全，規(guī)避施工坍方風(fēng)險(xiǎn)。本隧采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖工藝，隧道初期支護(hù)以噴射混凝土（纖維素纖維混凝土）、錨桿、鋼筋網(wǎng)、型鋼為主要支護(hù)手段，二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土，混凝土抗?jié)B等級(jí)不小于P8，整體式模板臺(tái)車澆筑。采用復(fù)合地基、加深基礎(chǔ)、換填或其他保證基礎(chǔ)穩(wěn)定的工程措施。

二、隧道工程中常用的施工技術(shù)

1.洞口、淺埋段的施工技術(shù)研究

隧道工程建設(shè)帶動(dòng)了許多地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且有利于交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。洞口作為隧道工程施工的重要部分，這也是最先動(dòng)工的重要階段。在洞口施工作業(yè)時(shí)需要制定完善的作業(yè)計(jì)劃，而且還需要對(duì)洞口周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察和評(píng)估，并針對(duì)其選擇最佳的洞口施工方案和技術(shù)，在不同的地質(zhì)環(huán)境中洞口附近的土壤條件、地形通常存在著較大差異。例如，如果施工現(xiàn)場(chǎng)邊坡結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固，那么則可以應(yīng)用先墻后拱的施工技術(shù)，通過對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠大大縮減洞口施工成本和時(shí)間。但是，洞口施工區(qū)域的邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)較差，地面具有良好的承載能力，那么在這種情況下應(yīng)采用墻拱相互交替作業(yè)方式。在洞口施工的過程中還需要重視對(duì)設(shè)立拱腳區(qū)域的考察工作，如果其周圍土壤相對(duì)較為松軟，那么應(yīng)適當(dāng)?shù)刈鲆恍┨厥馓幚怼５?步，根據(jù)工程項(xiàng)目需求挖出起拱線，起拱線的高度不宜過高也不宜過低，然后再依據(jù)其對(duì)拱圓面積大小進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃；第2步，使用跳槽挖井法開展灌注作業(yè)，從而完成后續(xù)的拱圓兩側(cè)邊墻的構(gòu)造工作，在這些施工任務(wù)結(jié)束時(shí)，需要把剩下的拱圓兩側(cè)邊墻構(gòu)造作業(yè)任務(wù)全部完成。只有完成洞口施工工作之后才能夠開展和進(jìn)行后續(xù)的作業(yè)工作，這也是淺埋段施工的重要前提條件，只有完成洞口施工之后才可以進(jìn)行淺埋段作業(yè)工作。在洞口和淺埋段作業(yè)過程中通常對(duì)作業(yè)環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，不但需要對(duì)土地構(gòu)造因素進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，對(duì)地表沉陷問題進(jìn)行實(shí)地考察和解決，還需要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)開挖和支護(hù)的方式進(jìn)行科學(xué)選擇與應(yīng)用，在此方面所應(yīng)用的施工技術(shù)通常主要有單雙壁導(dǎo)坑法、多臺(tái)階法等施工技術(shù)。為進(jìn)一步提高隧道工程的建設(shè)水平，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)隧道洞口和淺埋段的技術(shù)研究水平。

2.洞身施工技術(shù)研究

洞身是一個(gè)重要的作業(yè)部分，也是隧道工程建設(shè)中的重要部分之一，在進(jìn)行隧道洞身開挖作業(yè)的過程中務(wù)必要高度重視對(duì)各項(xiàng)客觀因素的分析，例如：坡度條件、水質(zhì)條件以及土壤條件等。另外，還需要高度重視圍巖條件，在不同地區(qū)隧道項(xiàng)目中所呈現(xiàn)出的圍巖條件存在著較大差異，施工方法選擇的過程中需要充分結(jié)合地區(qū)的特殊性。圍巖作業(yè)質(zhì)量水平直接關(guān)系到后期隧道工程的通行安全，所以務(wù)必要高度重視圍巖施工，為了能夠有效規(guī)避山體滑坡的不良問題，那么要使用泥漿灌注凝固巖石的作業(yè)方式，從而保障隧道工程后期運(yùn)營(yíng)和施工的安全性。在隧道工程洞身施工時(shí)往往需要開展爆破工作，在爆破作業(yè)施工過程中通常會(huì)應(yīng)用到多種先進(jìn)的施工技術(shù)，通常條件下，在隧道工程作業(yè)過程中常常會(huì)應(yīng)用到預(yù)裂爆破和光面爆破技術(shù)。如果在隧道工程建設(shè)中想讓各個(gè)拱圓的保持較小間距，那么則需要充分考慮多方面的客觀因素，并依據(jù)其選擇出合適的施工方式。另外，一定要重視對(duì)各個(gè)洞口施工時(shí)間的有效控制，需要將各個(gè)洞的施工保持合適的時(shí)間差，這主要是為了防止后期施工作業(yè)對(duì)前期洞壁產(chǎn)生不良的影響。最后，鉆孔施工技術(shù)在洞身施工方面有著重要應(yīng)用，其主要施工流程主要如圖1所示，首先在鉆孔技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要對(duì)鉆頭直徑進(jìn)行科學(xué)選擇，為有效保障鋼管安裝的便捷性，應(yīng)選擇直徑為108或127mm的鉆頭；其次，在巖質(zhì)狀態(tài)比較好的區(qū)域能夠一次性成孔，如果出現(xiàn)卡鉆或者是踏空的現(xiàn)象，那么應(yīng)先進(jìn)行注漿在開展后續(xù)的鉆進(jìn)施工；另外，在開鉆過程中應(yīng)保持低速低壓，在鉆孔超過10m之后需要結(jié)合具體的地質(zhì)情況對(duì)其風(fēng)壓和鉆速進(jìn)行有效調(diào)控；在鉆井環(huán)節(jié)需要注重對(duì)測(cè)斜儀的有效利用，這不僅能夠?qū)︺@進(jìn)位置進(jìn)行測(cè)定，還能夠?qū)Τ煽踪|(zhì)量進(jìn)行有效判斷，而且還能夠有效應(yīng)對(duì)鉆進(jìn)事故問題；最后，務(wù)必要充分做好鉆進(jìn)過程的記錄工作，以便為洞身開挖提供有力數(shù)據(jù)參考。

圖1 鉆孔施工流程

三、隧道工程質(zhì)量管理研究分析

1.加強(qiáng)防坍塌施工質(zhì)量管控

為切實(shí)保障隧道工程后期投入運(yùn)營(yíng)管理過程中的安全性，那么務(wù)必要重視對(duì)防坍塌技術(shù)的應(yīng)用和強(qiáng)化。如果在隧道中出現(xiàn)坍塌的嚴(yán)重問題，那么不但會(huì)阻礙交通的運(yùn)行，還有可能威脅到人們的生命安全。首先，隧道工程作業(yè)前期務(wù)必要充分做好地形全面勘察的工作，還應(yīng)充分落實(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控量測(cè)工作。隨著隧道工程建設(shè)工作的逐步開展，作業(yè)區(qū)域的地層通常會(huì)出現(xiàn)一定的改變，作為施工團(tuán)隊(duì)務(wù)必要結(jié)合不同的地層情況做好施工方案的規(guī)劃工作；其次，對(duì)施工方法科學(xué)選擇和應(yīng)用，對(duì)于不同地段所應(yīng)用的施工手段也是不同的，如果在普通地段使用特殊的施工方式，那么不但會(huì)導(dǎo)致工程建設(shè)成本大幅度增加，而且不會(huì)取得良好成效。因此，應(yīng)針對(duì)不同地段采用不同的作業(yè)方式，最后，加強(qiáng)對(duì)圍巖的支護(hù)施工，務(wù)必要保障圍巖整體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性，在開挖施工結(jié)束時(shí)務(wù)必要對(duì)周邊巖石充分做好各項(xiàng)支護(hù)工作，在開挖施工完成時(shí)需要及時(shí)完成對(duì)周邊圍巖的支護(hù)工作，從而保障其整體的穩(wěn)定性。然而，在一些特殊的施工區(qū)域難以保障施工地段處于穩(wěn)定狀態(tài)，那么在這種情況下應(yīng)使用超前支護(hù)施工方式，一定要嚴(yán)格遵循先護(hù)頂后開挖的施工原則。如果在初期支護(hù)的過程中，發(fā)生了嚴(yán)重的支護(hù)施工問題，而且難以進(jìn)行恢復(fù)，那么則需要使用強(qiáng)化支護(hù)措施。例如，在條件允許的情況下可以適當(dāng)?shù)卦黾愉撹F材料或者是灌注混凝土。另外還要及時(shí)完成二次初砌施工，在此環(huán)節(jié)中主要是通過增設(shè)鋼筋完成。

2.加強(qiáng)施工質(zhì)量檢測(cè)

為切實(shí)保障隧道工程質(zhì)量，質(zhì)量檢測(cè)工作的開展尤為關(guān)鍵和重要，貫穿在隧道工程建設(shè)的全過程。隧道工程建設(shè)主要包括開挖、支護(hù)、防水等其他的重要工作內(nèi)容，在每一道施工工序結(jié)束后都應(yīng)開展相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)工作，做到全面的質(zhì)量監(jiān)督，最大程度保障隧道工程的整體質(zhì)量，并檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)能否達(dá)到規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)。然而，如果此道工序質(zhì)量檢測(cè)不合格，那么應(yīng)責(zé)令施工單位限期整改，對(duì)質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查和分析，以規(guī)避此類質(zhì)量問題的產(chǎn)生，只有在保障此道工序合格后才可進(jìn)行后續(xù)工序的開展。各個(gè)檢測(cè)工作人員務(wù)必要具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)水平，嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度執(zhí)行檢測(cè)工作。在施工監(jiān)督方面可以采用旁站監(jiān)督方式，切實(shí)保障作業(yè)人員技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，進(jìn)而建設(shè)出高質(zhì)量水平的隧道項(xiàng)目。

四、結(jié)語(yǔ)

隧道工程建設(shè)給我們的出行帶來了很多便利條件，促使各個(gè)城市之間的聯(lián)系變得更加緊密。為切實(shí)保障隧道工程建設(shè)水平，那么務(wù)必要掌握洞口、淺埋段施工技術(shù)、洞身施工技術(shù)、特殊區(qū)域施工技術(shù)等。另外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隧道質(zhì)量的管控，在開挖工作開展時(shí)應(yīng)制定完善的作業(yè)計(jì)劃，重視對(duì)防坍塌技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的檢測(cè)工作，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)隧道工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。