公路隧道施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

劉 振

中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司

1 引言

交通運(yùn)輸也的和諧發(fā)展離不開公路的高效運(yùn)營(yíng)，合理的建設(shè)公路有助于帶動(dòng)公路沿線經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在公路建設(shè)施工中，常常涉及隧道施工，而公路隧道工程施工環(huán)境復(fù)雜，施工難度較大，為此必須加強(qiáng)對(duì)公路隧道施工的質(zhì)量管控。

2 工程概況

本文涉及標(biāo)段隧道共計(jì)2 座，均為單洞，總長(zhǎng)度約為8198.86m，分別為：Ⅰ草坪隧道，該隧道右線長(zhǎng)約743m，左線長(zhǎng)約759.79m；Ⅱ統(tǒng)景1#隧道，該隧道右線長(zhǎng)約2520m，左線長(zhǎng)約左線2521m；Ⅲ統(tǒng)景2#隧道，該隧道右線長(zhǎng)約841.03m，左線長(zhǎng)約813.93m。

本文涉及項(xiàng)目主線涉及主線為雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，隧道凈高5m，凈寬10.24m，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h。

3 高速公路隧道施工特點(diǎn)

3.1 施工環(huán)境復(fù)雜

大多的公路隧道施工環(huán)境都較為復(fù)雜，因此各項(xiàng)工作均需在地下完成，且施工空間較小。所以，各類設(shè)備以及施工人員的具體操作都會(huì)受到空間的限制，稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生各類安全問題。

另外，和普通公路工程施工相比，隧道工程需要應(yīng)用的工序和施工技術(shù)較多，同時(shí)各工序之間具有較大的聯(lián)系，任意一個(gè)工序出現(xiàn)問題，都會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工造成影響，這就對(duì)隧道工程施工管理工作提出了更高的要求。

3.2 施工風(fēng)險(xiǎn)高

作為一項(xiàng)綜合性和復(fù)雜性較強(qiáng)的工程，公路隧道內(nèi)部施工的光線都需要電能供應(yīng)。和正常光相比，電光亮度普遍不足，再加上很容易產(chǎn)生陰影，這嚴(yán)重影響隧道內(nèi)的可見度，導(dǎo)致施工管理人員以及施工人員不能準(zhǔn)確地判斷各類突發(fā)狀況，從而增大了隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 影響因素多

和普通公路工程相比，隧道工程工期較長(zhǎng)，所以這類工程更容易受到氣候、天氣等因素的影響。此外，隧道施工需要應(yīng)用到的施工材料以及機(jī)械設(shè)備的種類和數(shù)量較多，如果管理不善，也會(huì)影響整個(gè)隧道工程的施工質(zhì)量和工期。

不僅如此，由于施工延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，施工期間可能會(huì)發(fā)生市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)情況的變化或各類政策的變化，因此輕者會(huì)影響項(xiàng)目工期和經(jīng)濟(jì)效益，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致公路隧道工程停工現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 隱蔽項(xiàng)目多

隧道工程屬于地下工程，整個(gè)隧道項(xiàng)目包含較多的隱蔽工程，這增加了施工難度。如果管控不當(dāng)，就會(huì)很容易發(fā)生質(zhì)量問題或安全問題。

3.5 時(shí)效性長(zhǎng)

受圍巖外力以及水文地質(zhì)條件的影響，公路隧道的施工環(huán)境和條件可能會(huì)發(fā)生變化，不利于項(xiàng)目質(zhì)量和工期的保證。而公路隧道工程大多具有較長(zhǎng)的時(shí)效性，也會(huì)使得隧道施工受外界因素影響的概率顯著增加。為此，在隧道項(xiàng)目施工中，管理人員和工作人員應(yīng)該提高警惕，并及時(shí)處理各類外界因素，從而避免處理時(shí)間過長(zhǎng)造成周圍環(huán)境變化對(duì)項(xiàng)目施工效果的影響。

4 高速公路隧道修建施工技術(shù)

4.1 鉆爆施工技術(shù)

該技術(shù)主要用于隧道的挖掘。想要更好地發(fā)揮該技術(shù)的作用，在鉆爆前，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須綜合考慮項(xiàng)目實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出最合理的鉆爆方案。通常來說，如果要在不良地質(zhì)洞口段進(jìn)行鉆爆，那么就應(yīng)遵守“弱爆破、短進(jìn)尺”的原則，并控制循環(huán)進(jìn)尺不超過1.5m；如果在地質(zhì)條件相對(duì)較好的洞口段進(jìn)行鉆爆，那么需要控制鉆孔濃度不應(yīng)超過3.5m。

為了保證鉆爆過程的安全性，鉆孔爆破施工前需要進(jìn)行鉆爆試驗(yàn)，并記錄鉆爆試驗(yàn)的參數(shù)，同時(shí)通過對(duì)比分析選擇最為合理的參數(shù)進(jìn)行正式鉆爆。在完成鉆爆后，要及時(shí)檢查鉆爆效果。

一般請(qǐng)假下，鉆爆完成后的平滑度和兩個(gè)因素有關(guān)：周邊眼間距和周邊眼抵抗線。研究證明，當(dāng)兩者比值為2時(shí)，鉆爆過程會(huì)對(duì)巖層造成嚴(yán)重的破壞，同時(shí)會(huì)完成鉆爆后會(huì)出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，而當(dāng)兩者比值為0.8時(shí)，則可以達(dá)到最好的鉆爆效果。

4.2 隧道洞口、明洞、邊仰坡開挖技術(shù)

在隧道施工前，施工團(tuán)隊(duì)需要對(duì)洞口以及周邊環(huán)境進(jìn)行全面的勘測(cè)和調(diào)查，積極了解可能會(huì)影響隧道施工的各種因素，并在實(shí)際施工中加強(qiáng)防控，意降低這些因素給實(shí)際施工所帶來的影響。

另外，在對(duì)明洞和邊仰坡施工當(dāng)中，需注意必須做好測(cè)量放線工作。這是因?yàn)?，只有保證測(cè)量放線的精準(zhǔn)性，才能有效提高整個(gè)隧道工程的施工質(zhì)量。在邊仰坡開挖施工中，要嚴(yán)格按照從上往下的順序進(jìn)行施工，控制好邊仰坡開挖進(jìn)度，避免邊仰坡長(zhǎng)時(shí)間暴露在外[1]。

對(duì)于隧道洞口、明洞、邊仰坡開挖來說，要應(yīng)用土方挖掘機(jī)，可利用風(fēng)鉆對(duì)軟石進(jìn)行打孔配合鉆爆施工技術(shù)一起操作。在操作中，需注意合理控制，以避免松動(dòng)爆破問題的發(fā)生。

4.3 錨桿施工技術(shù)

就隧道施工而言，錨桿技術(shù)的應(yīng)用最廣泛；同時(shí)，這也是隧道施工研究和實(shí)踐中的熱點(diǎn)內(nèi)容。為了保證該技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，需要注意以下內(nèi)容。

（1）根據(jù)工程勘測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)點(diǎn)位，然后利用鉆鑿機(jī)在預(yù)設(shè)孔位上進(jìn)行鉆鑿，鉆鑿過程中及時(shí)清除雜物，控制好水的用量。

（2）在隧道施工中，為了避免巖屑影響錨桿施工，需要及時(shí)清除施工巖屑，錨桿插入巖孔前，將炸藥包放置清除達(dá)標(biāo)的巖孔中，并加以固定，避免其發(fā)生外泄；另外，要檢查錨桿和鋼筋網(wǎng)焊接質(zhì)量，無故障后，插入巖石孔道，且務(wù)必要保證錨桿的安裝符合相關(guān)質(zhì)量參數(shù)，比如錨桿孔距偏差不能超過15cm。

（3）對(duì)錨桿施工進(jìn)行抽樣檢測(cè)，以幫助技術(shù)人員判斷錨桿抗拔能力是否達(dá)標(biāo)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)方便技術(shù)人員后期核對(duì)。

4.4 混凝土噴射技術(shù)

在公路隧道施工中，混凝土噴射技術(shù)主要應(yīng)用到的設(shè)備為混凝土噴射機(jī)。隧道混凝土的噴射方式主要有三種：潮噴、濕噴或干噴。其中，通過混凝土噴射，可以為圍巖建構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)。

（1）潮噴技術(shù)的應(yīng)用可以有效地改善隧道施工環(huán)境，降低施工成本。因此，在應(yīng)用濕噴技術(shù)前，要在拌和站完成原材料的拌和，并借助混凝土泵將原料送到噴嘴的位置，因?yàn)閲娮煳恢迷O(shè)置了速凝劑，原料和噴嘴位置可以快速地和速凝劑混合后一起噴射出來。一般噴射壓為0.6MPa～0.7MPa。

（2）潮噴技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高混凝土噴射過程的黏結(jié)性，還可以降低粉塵回彈量，以達(dá)到改善隧道內(nèi)施工環(huán)境的目的。

（1）干噴技術(shù)主要應(yīng)用一臺(tái)拌和機(jī)和干噴劑，利用壓縮空氣將提前攪拌完成的干材料運(yùn)輸?shù)絿娮煳恢茫尭刹牧虾透邏核趪娮煳恢眠M(jìn)行混合，借助0.6MPa～0.7MPa 的噴射壓力將其一起噴射到巖壁上[2]。

4.5 防水技術(shù)與排水技術(shù)

公路隧道施工中，洞體塌方問題深受人們廣泛關(guān)注，這類問題的發(fā)生不僅會(huì)給正常的施工秩序帶來巨大影響，還可能造成人員傷亡。隧道施工現(xiàn)場(chǎng)大多地質(zhì)條件較差、環(huán)境較為復(fù)雜，極容易受到周圍水系的影響導(dǎo)致內(nèi)壁泄露，如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理這類問題，就會(huì)演變?yōu)槎大w塌方類問題，嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全。為此，公路隧道施工前必須設(shè)計(jì)好防水、排水施工流程，根據(jù)隧道內(nèi)壁的實(shí)際情況采取適合公路隧道的防水排水措施，為隧道工程順利施工提供保障的同時(shí)保證施工人員施工安全。

應(yīng)用防排水技術(shù)需要注意以下內(nèi)容：（1）妥善處理好洞頂附近存在池沼、水田等情況；（2）開溝疏導(dǎo)封閉積水洼地，避免積水問題的發(fā)生；（3）為了阻止地表水流入洞內(nèi)，在洞口位置設(shè)置橫向截水設(shè)施；（4）借助管路和不透水的溝槽向隧道范圍外排除施工廢水；（5）先開挖每段的下坡終點(diǎn)將水能流入坑中，再通過水泵把水抽到下段水溝使其流進(jìn)下一個(gè)集水坑，通過逐段行進(jìn)排水到洞外；（6）針對(duì)長(zhǎng)度較短的隧道，從開挖面周圍開挖集水井，分次將水運(yùn)輸?shù)蕉赐狻?/p>

5 高速公路隧道施工控制要點(diǎn)

5.1 科學(xué)設(shè)計(jì)圖紙

對(duì)于整個(gè)公路隧道工程來說，圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響整個(gè)項(xiàng)目的使用效果。為此，在設(shè)計(jì)隧道施工安全前，設(shè)計(jì)人員必須全面的調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)圖紙，提高設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性和合理性，并將圖紙作為隧道施工的主要依據(jù)和參考。在施工準(zhǔn)備階段，管理部門要加強(qiáng)對(duì)圖紙的審查，一旦存在設(shè)計(jì)問題需立即上報(bào)，同時(shí)要督促設(shè)計(jì)部門修改、優(yōu)化、解決具體的問題。

5.2 加強(qiáng)施工監(jiān)管

嚴(yán)格按照公路隧道施工流程進(jìn)行施工，可以加強(qiáng)全過程監(jiān)督，從而提高隧道施工過程的安全性。具體需要注意的點(diǎn)有：

（1）由于隧道施工建設(shè)往往需要消耗大量的易燃易爆材料，因此為了保證現(xiàn)場(chǎng)施工安全，必須配置專門的人員復(fù)雜監(jiān)管，從而加強(qiáng)對(duì)這些材料的保護(hù)。

（2）加強(qiáng)對(duì)所有施工人員的培訓(xùn)和教育，增強(qiáng)其安全意識(shí)，讓其了解處理施工過程中一些突發(fā)狀況的方式，以避免安全隱患問題的發(fā)生。

5.3 強(qiáng)化防水層的控制

要強(qiáng)化防水層的控制，可以采取的措施有以下幾點(diǎn)。

（1）嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用有效地施工形式控制公路隧道防水層。一般來說，為了提高整個(gè)隧道項(xiàng)目的施工質(zhì)量，施工團(tuán)隊(duì)會(huì)選擇黏結(jié)測(cè)試的方法對(duì)防水層的效果進(jìn)行測(cè)試。

（2）選擇質(zhì)量最優(yōu)的防水卷材，鋪設(shè)防水卷材時(shí)，控制好搭接和黏結(jié)程度，仔細(xì)檢查，對(duì)于不合理的位置及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。黏結(jié)劑使用劑量的多少會(huì)影響?zhàn)そY(jié)的效果，為了保證接黏結(jié)質(zhì)量，避免漏抹問題的發(fā)生，必須均勻涂抹[3]。

（3）在隧道施工中，泵送是最為常見的澆筑方式之一，利用混凝土運(yùn)輸車輛將混凝土運(yùn)輸?shù)綌嚢鑲}(cāng)，可以控制好運(yùn)輸過程中的各類參數(shù)，并避免混凝土出現(xiàn)燙傷的問題，從根源上隧道施工的整體性。

5.4 優(yōu)化施工工藝

優(yōu)化工藝，是提高施工技術(shù)水平是保證隧道施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的內(nèi)容。對(duì)此，施工企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，為其介紹先進(jìn)的施工理念和技術(shù)，以全面提高隧道施工質(zhì)量和效率。很多傳統(tǒng)的工藝和技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前隧道的施工要求，因此施工企業(yè)在施工中要積極應(yīng)用各種先進(jìn)的、新型的技術(shù)和工藝，從而在提高隧道施工質(zhì)量和效率的同時(shí)，保證隧道施工安全。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路隧道工程環(huán)境復(fù)雜，且由于施工內(nèi)容和工序較多，很容易受到外界因素的影響，因此一旦處理不當(dāng)，就會(huì)發(fā)生塌方等風(fēng)險(xiǎn)，這不僅不利于項(xiàng)目施工質(zhì)量和效率，還會(huì)帶來現(xiàn)場(chǎng)人員的傷亡，進(jìn)而傷害項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為此，施工企業(yè)必須正確地認(rèn)識(shí)隧道施工特點(diǎn)，了解隧道施工中需要應(yīng)用到的技術(shù)，并采取有效地管控策略，提高隧道施工質(zhì)量，保證隧道施工效果。