公路隧道洞口工程的施工技術(shù)研究

李俊昌

中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展，人們的生活水平提高的同時(shí)，對(duì)于交通出行的要求也隨之提高。公路工程對(duì)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有非常重要的作用，同時(shí)也影響著城市建設(shè)的整體進(jìn)程，因此，需要提高公路工程的建設(shè)水平。在公路工程的建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到一些山地、河流等因素的影響，尤其是一些山區(qū)，會(huì)導(dǎo)致公路建設(shè)難以順利開(kāi)展，需要通過(guò)建設(shè)公路隧道解決這些問(wèn)題，從而提高公路工程的整體質(zhì)量。在公路隧道的建設(shè)過(guò)程中，需要把握施工建設(shè)的重點(diǎn)工作，保證公路工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2 公路隧道洞口工程主要影響因素

2.1 地形因素

在公路隧道洞口工程的建設(shè)階段，建設(shè)地段有些位于山區(qū)或者高地，復(fù)雜的地形會(huì)對(duì)施工建設(shè)的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。按照公路隧道的建設(shè)要求，需要保證隧道洞口的兩端呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性，但由于公路隧道在實(shí)際應(yīng)用中所承受的荷載各不相同，很容易導(dǎo)致其中一端出現(xiàn)偏壓或者淺埋的現(xiàn)象，如果沒(méi)有及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，就很容易導(dǎo)致隧道洞口出現(xiàn)坍塌的情況。在施工過(guò)程中，上述情況不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)施工人員的生命安全造成威脅。因此，地形作為影響公路隧道洞口的重要因素，在開(kāi)展正式施工之前，必須安排專(zhuān)業(yè)的人員實(shí)地勘察施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文等內(nèi)容，從而制定出科學(xué)合理的施工方案，促進(jìn)公路工程建設(shè)的完成以及保證人員的安全[1]。

2.2 水文因素

一般建設(shè)公路隧道的地點(diǎn)位于山谷地帶或者山坳處，這些地方通常會(huì)在地底匯聚大量的水，如：地下水、地表水，這種情況很容易導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)地質(zhì)易碎的問(wèn)題，從而影響公路隧道工程的整體施工質(zhì)量，反而加大了公路隧道的施工整體難度?；诖?，在正式開(kāi)展施工之前，除了考察現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況外，還需要根據(jù)考察的內(nèi)容合理選擇隧道洞口位置，確保選址靠近山坡，并遠(yuǎn)離溝谷地帶，施工人員可以對(duì)流經(jīng)該區(qū)域的水流進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊鳎瑥亩行潘?，?duì)于地底含有過(guò)多地下水的區(qū)域，會(huì)對(duì)該區(qū)域的土質(zhì)硬度造成一定的影響，因此，對(duì)于施工技術(shù)水平的要求也相對(duì)較高。

3 公路隧道洞口工程施工技術(shù)分析

3.1 公路隧道洞口工程的前期準(zhǔn)備

3.1.1 施工前的準(zhǔn)備工作

施工人員在正式開(kāi)展施工之前，需要做好前期的準(zhǔn)備工作。施工人員需要根據(jù)實(shí)地考察的內(nèi)容對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和施工方案進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，設(shè)計(jì)人員和施工人員要充分合作，施工人員必須了解設(shè)計(jì)人員在圖紙上表達(dá)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員必須重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的地方雙方必須第一時(shí)間提出并找到解決的方案。對(duì)于施工建設(shè)使用到的機(jī)械、設(shè)備及材料需要提前準(zhǔn)備好，并且需要保證施工的質(zhì)量和精確性，制定的施工管理方案需要落實(shí)到每一個(gè)環(huán)節(jié)。為了避免公路工程受到自然環(huán)境的影響，如：強(qiáng)降水等，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)提前做好防水排水措施，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)闹脖唬枰龊蒙鷳B(tài)保護(hù)，避免當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境被破壞。

3.1.2 預(yù)支護(hù)處理

在正式開(kāi)始施工之前，需要及時(shí)清除邊坡上存在的巖石，并對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。在松軟邊坡的加固處理時(shí)，需要保證支護(hù)技術(shù)和開(kāi)挖同時(shí)進(jìn)行，并持續(xù)觀(guān)察邊坡的穩(wěn)定情況，按照設(shè)計(jì)方案要求提前做好相應(yīng)的排水系統(tǒng)。對(duì)于仰坡排水溝的施工安排一般在土石方開(kāi)挖之前，在開(kāi)口線(xiàn)外設(shè)置一定的施工位置，并且安排好改道和排水系統(tǒng)施工的同步。為了保證仰坡的穩(wěn)定性，在正式開(kāi)挖后需要即刻進(jìn)行噴錨，并做好掛網(wǎng)支護(hù)，及時(shí)清理出現(xiàn)坍塌的碎石。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的資源必須合理利用，并提前合理安排好洞口施工的各種施工環(huán)節(jié)，避免施工環(huán)節(jié)后期過(guò)于混亂，或者場(chǎng)地占用阻礙施工的順利進(jìn)行。管棚法是確保隧道洞口穩(wěn)定性的支護(hù)技術(shù)，管棚鋼管的安裝對(duì)于隧道洞口的整體質(zhì)量具有非常重要的作用，在正式開(kāi)始施工之前，需要做好管棚位置的定位，并采用無(wú)縫鋼管和注漿花鋼管搭設(shè)管棚，在實(shí)際的施工過(guò)程中，從下到上進(jìn)行施工，每完成一次鉆孔就立即插入鋼管，并且保證鋼管的穩(wěn)定性和深度[2]。

3.1.3 清理地表雜質(zhì)并加固地表

在進(jìn)入公路隧道洞口之前，需要徹底清理隧道洞口周?chē)闹脖?、石塊，尤其是位于洞口上方的易于脫落的植被或者碎石，避免后期正式運(yùn)營(yíng)易于引發(fā)安全事故，對(duì)于存在一定安全隱患、易于滾落的危石也必須及時(shí)清除。為了保證公路隧道洞口工程的安全性，在正式進(jìn)洞之前，需要監(jiān)督隧道洞口上方的地表巖石層的實(shí)際情況，對(duì)于出現(xiàn)破碎情況的巖石層區(qū)域必須要及時(shí)加固，避免掉落的碎石造成地面的人員傷亡。

3.1.4 截水溝施工

公路隧道洞口工程一般位于山谷或者山坳地帶，這些地帶由于地形過(guò)于復(fù)雜，并且隧道洞口的上方地帶地勢(shì)過(guò)于平緩，很容易匯集大量的雨水，為了避免施工地帶的土質(zhì)過(guò)于松軟，必須做好排水防水措施，及時(shí)排出洞口地帶的雨水或者地下水，避免工程的整體質(zhì)量和進(jìn)度受到影響，在正式施工之前，實(shí)地考察合適的地段設(shè)置截水溝，在施工現(xiàn)場(chǎng)建立排水系統(tǒng)。

3.1.5洞口刷坡及端墻施工

這些技術(shù)一般應(yīng)用于公路隧道洞口工程的仰坡和邊坡，按照從上到下的原則進(jìn)行刷坡施工，不能在同一個(gè)地方進(jìn)行重疊開(kāi)挖。在洞口處進(jìn)行施工時(shí)，必須全面監(jiān)測(cè)洞口的地層情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)洞口上方是否存在巖石脫落的情況，避免對(duì)施工人員和設(shè)備造成一定的生命威脅，采取洞門(mén)端墻施工技術(shù)能夠有效保護(hù)施工人員和設(shè)備的安全性。

3.2 公路隧道洞口工程施工階段的技術(shù)

3.2.1 開(kāi)挖技術(shù)

在公路隧道洞口工程的施工過(guò)程中，一般采取放線(xiàn)測(cè)量的方式，同時(shí)還需要將支護(hù)技術(shù)和混凝土噴射聯(lián)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控和測(cè)量工作，為了避免安全事故的發(fā)生，必須保證施工順序的有序性，再進(jìn)行下一步工作。為了保證工程開(kāi)挖的安全性，一般選擇爆破法，并合理控制爆破深度，強(qiáng)化爆破現(xiàn)場(chǎng)的管理力度，及時(shí)疏散施工現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，在爆破施工后，及時(shí)清除碎石，避免對(duì)施工人員造成影響[3]?？茖W(xué)計(jì)算爆炸參數(shù)，提前預(yù)測(cè)由于爆破引起的擾動(dòng)情況，在選定藥量的過(guò)程中，必須根據(jù)山體巖層的承受情況，避免藥量過(guò)多對(duì)山體造成嚴(yán)重的破壞，從而影響山體結(jié)構(gòu)的整體性。在爆破施工過(guò)程中，必須充分檢驗(yàn)爆破設(shè)備的性能質(zhì)量，保證爆破過(guò)程的安全性。采用光面控制法對(duì)洞口進(jìn)行爆破施工，并對(duì)爆破產(chǎn)生的周邊眼距離、炮眼密集度進(jìn)行計(jì)算，在安裝炸藥的過(guò)程中，一般以較小直徑的藥卷作為間隔，再采用黃泥堵住洞口，堵塞的長(zhǎng)度一般在30cm左右。

3.2.2 套拱灌注技術(shù)

在形成洞面的基礎(chǔ)上，采用簡(jiǎn)易的臺(tái)架立模進(jìn)行套拱澆筑施工，在正式施工時(shí)，需要合理控制好施工范圍，必須在砌襯輪廓線(xiàn)之外進(jìn)行，并且需要貼著巖石表面。在綁扎套拱鋼筋時(shí)，必須埋好管棚孔口套管，并且及時(shí)焊接好這些材料。按照施工要求在施工現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)好鉆機(jī)平臺(tái)，并且將管棚施工的導(dǎo)向墻主體設(shè)置為套拱，使用鉆孔打入小導(dǎo)管，采用無(wú)縫套管進(jìn)行加工，將整個(gè)套管變形成為錐形。在注漿的過(guò)程中，使用的材料溶液為水泥單液，注漿完成后，需要按照施工要求的順序在隧道洞口處進(jìn)行開(kāi)挖。

3.2.3 護(hù)拱基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)

在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)圖紙一般將護(hù)拱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為扇形，使用的材料多為C15片石混凝土。在澆筑的過(guò)程中，需要注意混凝土澆筑的范圍不能夠超出一定的界限，必須從護(hù)拱起點(diǎn)至山體區(qū)域，并考慮好鋼支撐點(diǎn)的落腳處。按照設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行護(hù)拱基礎(chǔ)的施工，基于洞口施工穩(wěn)定性和其他因素的影響，必須設(shè)計(jì)好相應(yīng)的角度，一般來(lái)說(shuō)，護(hù)拱基礎(chǔ)的角度一般由實(shí)施角度的設(shè)計(jì)來(lái)決定，角度設(shè)計(jì)一般不超過(guò)3°[4]。

3.2.4 洞口附屬工程施工技術(shù)

公路隧道洞口附屬工程一般包括排水系統(tǒng)、洞口修筑和擋墻等，施工人員必須嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工，在明洞施工完成后，采用自拌泵送混凝土以提高相應(yīng)工程的整體質(zhì)量。對(duì)隧道洞內(nèi)頂部進(jìn)行裝飾布置，將會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面狀態(tài)被破壞，從而使其出現(xiàn)粗糙、不平整的麻面狀態(tài)。檢修道超過(guò)300cm的邊墻一般采用超過(guò)12mm的防火材料，進(jìn)行合適的裝飾布置，確保其表面形成平整、光滑的白色面漆，再沿著隧道的縱向位置噴涂黑色面漆，從而形成較短距離的隔離帶[5]。

4 施工技術(shù)的要點(diǎn)

在開(kāi)展公路隧道施工過(guò)程中，需要注意施工安全性，為了保證開(kāi)挖工作的順利進(jìn)行，對(duì)于未設(shè)支護(hù)的路段，必須及時(shí)清除潛在的安全隱患。提升施工人員的安全意識(shí)，加大整個(gè)施工過(guò)程的監(jiān)督力度，避免出現(xiàn)安全事故。施工人員必須嚴(yán)格按照施工圖紙開(kāi)展工作，實(shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，若現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)圖紙存在較大的誤差，需要及時(shí)將相關(guān)情況通報(bào)設(shè)計(jì)部門(mén)，及時(shí)修改圖紙，從而保證隧道洞口施工建設(shè)的安全性。提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任意識(shí)，對(duì)于工程圖紙和工程計(jì)劃要全程跟蹤，確保施工建設(shè)的科學(xué)性[6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路隧道洞口工程一般位于溝谷地帶，地形較為復(fù)雜多變，很容易受到自然環(huán)境因素的影響，對(duì)于施工技術(shù)的要求較高，因此，對(duì)于施工人員和管理人員的要求也相應(yīng)較高。在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工單位必須提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，施工人員必須合理運(yùn)用施工技術(shù)，處理好地形、水文等方面的影響，確保整體工程的施工安全性，全程監(jiān)督管理施工過(guò)程，避免出現(xiàn)安全事故，從而提高公路隧道洞口工程的整體質(zhì)量。