高速公路隧道工程施工技術(shù)應(yīng)用分析

文/曹德扶

1 前言

在高速公路隧道工程施工過程中，施工單位應(yīng)秉持全過程化技術(shù)管理和施工控制原則，有效維持公路隧道施工以及高速公路隧道工程施工的整體水平，建構(gòu)完整的施工技術(shù)約束體系，從而維持工序環(huán)節(jié)的合理性。

2 工程案例

本文以A 高速公路項目為例，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)勘察結(jié)果可知，工程項目位于山地峽谷區(qū)域，整體走勢呈現(xiàn)出北高南低的趨勢，海拔高差為560～2895m，整體區(qū)域為熱帶低緯度季風(fēng)氣候，降水量較為充足。基于此，在高速公路隧道施工過程中要將大氣降水作為地下水主要的補給方式，水位變化具有較為突出的季節(jié)性變化特點[1]。

3 高速公路隧道工程施工質(zhì)量影響因素

高速公路隧道工程施工過程中，施工難度以及施工過程存在的風(fēng)險概率較大，主要是因為施工路段長度較長，加之空間跨度復(fù)雜，面對不同的環(huán)境和地質(zhì)空間，增加了實際施工流程的難度和安全風(fēng)險。若是施工作業(yè)人員缺乏對地質(zhì)環(huán)境和條件變化趨勢的預(yù)估，就會造成安全事故頻發(fā)，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟損失甚至是人員傷亡。高速公路隧道工程項目施工環(huán)境較為復(fù)雜，因此不確定因素、不可預(yù)估安全風(fēng)險因素較多。

最關(guān)鍵的是，環(huán)境中巖石、地下水等地質(zhì)形態(tài)存在一定的動態(tài)變化趨勢，甚至部分施工現(xiàn)場會存在巖溶結(jié)構(gòu)，這就增加了預(yù)控的難度[2]。另外，施工環(huán)境惡劣，支護(hù)工序、防排水工序、開挖工序等都會受到施工條件以及作業(yè)技術(shù)水平的影響，施工單位要秉持良好的安全處理機制和控制方案，才能維持施工作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。

綜上所述，外界因素對高速公路隧道工程施工質(zhì)量會產(chǎn)生較大的影響，施工單位應(yīng)結(jié)合施工工程的具體要求完善施工技術(shù)方案，提升施工質(zhì)量水平。

4 高速公路隧道工程施工技術(shù)應(yīng)用方案

施工部門要結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件以及隧道工程中的具體環(huán)節(jié)要求完善施工技術(shù)方案，確保施工方式選取的匹配度符合設(shè)計規(guī)范，并且在初期指出體系選擇方面要充分考量的地質(zhì)環(huán)境、水文因素等。本工程項目支護(hù)體系選取的是“注漿小導(dǎo)管+錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土”聯(lián)合控制模式，并且在初期支護(hù)過程中配合使用二次襯砌結(jié)構(gòu)，建構(gòu)縱向盲管、防水板聯(lián)合應(yīng)用體系。

4.1 整體施工流程

在全面分析地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合對應(yīng)施工內(nèi)容和施工環(huán)節(jié)選取匹配的技術(shù)方案，并按照標(biāo)準(zhǔn)工序落實相應(yīng)操作，以保證高速公路隧道工程施工質(zhì)量符合預(yù)期。具體施工流程見圖1。

圖1 流程示意圖

4.2 洞口段施工技術(shù)方案

按照“洞口開挖→支護(hù)→進(jìn)洞→明洞洞口施工”的流程落實具體技術(shù)內(nèi)容。

4.2.1 洞口開挖和支護(hù)處理

4.2.1.1 測量放線，了解洞口位置以及邊坡狀態(tài)，結(jié)合施工洞頂截水溝結(jié)構(gòu)完成初步操作[3]。

4.2.1.2 明洞的開挖作業(yè)，應(yīng)結(jié)合實際施工現(xiàn)場情況將開挖進(jìn)度控制在暗洞樁號前2m 位置，同時選取的是鉆爆法作業(yè)模式。

4.2.1.3 依據(jù)現(xiàn)場護(hù)套拱結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)落實支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，縱橫向刷坡處理。

4.2.1.4 依據(jù)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，將壁厚維持在固定的數(shù)值參數(shù)范圍內(nèi)，并在兩側(cè)開挖作業(yè)到達(dá)暗洞位置后，對基底予以標(biāo)高處理。

4.2.1.5 確保兩側(cè)護(hù)拱墻混凝土澆筑流程的合理性，并保證澆筑高度能夠符合拱基線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.1.6 設(shè)置導(dǎo)向管、護(hù)拱蓬模板。

4.2.1.7 澆筑護(hù)拱混凝土，并集中鉆孔頂進(jìn)處理，完成最后的注漿操作。

除此之外，施工單位要確保整體施工操作的規(guī)范性，就要在操作前落實風(fēng)險評估和預(yù)控，減少超挖問題、欠挖問題對整個工程項目造成的影響。

4.2.2 進(jìn)洞處理

結(jié)合地質(zhì)條件調(diào)研報告可知，本工程項目是V 級圍巖結(jié)構(gòu)，存在穩(wěn)定性不足的問題，因此施工單位要全面評估施工環(huán)境以及施工技術(shù)的匹配度，將施工作業(yè)安全水平和穩(wěn)定性作為關(guān)鍵，借助超前預(yù)支護(hù)處理方式維持后續(xù)開挖作業(yè)的規(guī)范性。首先，進(jìn)行洞口段的調(diào)查，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境以及工程項目的實際需求，采取“管蓬結(jié)構(gòu)+注漿結(jié)構(gòu)”聯(lián)動的施工方式，并結(jié)合圍巖特點完善支護(hù)處理機制的設(shè)定；其次，確定使用“小導(dǎo)管+注漿預(yù)支護(hù)”的處理方式；最后，針對工程項目中部分IV 級圍巖結(jié)構(gòu)，選取上下臺階法進(jìn)行開挖作業(yè)，并維持開挖工序的安全性，確保作業(yè)效率符合預(yù)期[4]。

4.2.3 明洞施工

利用明挖處理機制完成施工作業(yè)，能夠減少水文地質(zhì)條件對施工安全效果造成的影響，一般是在旱季開展相應(yīng)作業(yè)。另外，要結(jié)合大管蓬結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定臺階的具體高度參數(shù)，以保證洞口邊緣、仰坡、明洞開挖支護(hù)環(huán)節(jié)的有效性，同時還要結(jié)合具體狀態(tài)維持臨時性加固方案的合理性。一般而言，按照自上而下的開挖流程落實相應(yīng)作業(yè)，維持開挖工序和支護(hù)工序的同步效果，減少安全風(fēng)險因素。

4.3 洞身施工

在分析地質(zhì)環(huán)境后我們了解到，工程項目的洞身屬于V 級圍巖結(jié)構(gòu)，加之洞口土本身性質(zhì)較為特殊，因此施工過程中會遭遇軟弱圍巖施工問題。基于此，施工單位選取預(yù)留核心土的方式完成開挖作業(yè)。另外，選取環(huán)形開挖配合模式，在提升整體施工質(zhì)量水平的同時，減少對周圍環(huán)境的破壞，并且發(fā)揮小導(dǎo)管超前支護(hù)處理的優(yōu)勢，打造更加安全的施工環(huán)境[5]。

4.4 開挖處理

本工程項目采取的是爆破開挖的方式，為了保證爆破開挖處理工序的合理性和規(guī)范性，要在工序開始前落實爆破試驗工序，以避免技術(shù)難度較高對圍巖段造成的影響。首先，開挖工作開始前，相關(guān)作業(yè)人員要結(jié)合實際環(huán)境要求初步擬定鉆爆設(shè)計方案，并且落實相應(yīng)的鉆爆試驗工序，結(jié)合試驗結(jié)果分析檢驗鉆爆方案以及參數(shù)設(shè)計是否合理合規(guī)；其次，檢測爆破振動后續(xù)內(nèi)容，避免其對支護(hù)效果產(chǎn)生的影響；最后，爆破試驗操作結(jié)束后針對鉆爆效果不好的區(qū)域，要結(jié)合施工目標(biāo)調(diào)整優(yōu)化鉆爆參數(shù)，維持整體開挖處理工序的規(guī)范性。

4.4.1 鉆孔處理

施工作業(yè)人員要結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用要點，確保相應(yīng)鉆孔作業(yè)的規(guī)范性。

4.4.1.1 炮孔位置要利用搗平處理的方式完成開鉆分析，減少后續(xù)鉆孔處理工作產(chǎn)生的影響，避免打滑問題、炮孔位移問題等，從而最大程度上提升鉆孔效率。

4.4.1.2 若是周邊孔的實際鉆孔難度較大，則要聘請專業(yè)人員完成具體工序，適當(dāng)調(diào)控鉆孔參數(shù)，以保證鉆孔流程的規(guī)范性。需要注意的是，調(diào)整范圍要控制在炮眼直徑5 倍范圍內(nèi)。

4.4.1.3 針對底板孔的炮孔處理工作，要在作業(yè)結(jié)束后利用木棍完成填料[6]。

4.4.2 裝藥處理

對于整個鉆孔工序而言，裝藥環(huán)節(jié)是保證整體項目安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵，因此施工單位要在清孔工作結(jié)束后使用高壓風(fēng)機予以綜合控制，減少鉆孔內(nèi)雜質(zhì)對后續(xù)作業(yè)產(chǎn)生的影響。同時，作業(yè)人員要充分調(diào)研和分析雷管的段數(shù)，結(jié)合設(shè)計方案完成核對工作，保證裝藥結(jié)構(gòu)、藥卷規(guī)格、實際裝藥量、操作工序等都能貼合鉆孔處理工序要求，維持設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的合理性。除此之外，裝藥過程還要保證物料能夠到達(dá)孔的底部，借助炮棍將其緩緩送入底部，一定程度上避免送藥過程中出現(xiàn)的雷管拉扯問題、爆管破壞問題等，維持整個操作工序的安全性。

4.4.3 爆破處理

在爆破處理工作中，施工單位要將安全性作為關(guān)鍵，確保相關(guān)機具和人員都撤離在爆破面以外時開展相應(yīng)作業(yè)，盡量確保眼孔位置和爆破網(wǎng)絡(luò)的緊密性，維持連接設(shè)置的規(guī)范效果。與此同時，還要保證網(wǎng)絡(luò)檢查的規(guī)范性，配套施工操作優(yōu)化連接，從而創(chuàng)設(shè)良好的作業(yè)環(huán)境[7]。

5 結(jié)語

總而言之，在高速公路隧道施工過程中，施工單位要保證相應(yīng)施工內(nèi)容和施工細(xì)節(jié)都能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)化要求，提升綜合施工效率，減少安全風(fēng)險產(chǎn)生的不良影響，提高開挖、支護(hù)等施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量水平，促進(jìn)高速公路施工工作的可持續(xù)健康發(fā)展。