高速公路隧道施工技術(shù)及控制要點探討

張 斌

(中鐵十六局集團鐵運工程有限公司，河北 高碑 074000)

1 概述

在現(xiàn)代社會，人們的生活水平日益提高，對交通出行設(shè)施的要求也越來越高，高速公路建設(shè)作為近年來公路建設(shè)的重要組成部分，帶動了公路建設(shè)的快速發(fā)展。一般來說，高速公路比一般公路施工難度大，而且在施工過程中障礙物較多，最大的障礙物是山體障礙物。以前在高速公路施工中使用繞行山體障礙物，但這樣就造成了大量的人力和物力以及資源浪費，增加了高速公路的建設(shè)成本，也大大增加了建設(shè)時間。近年來，隨著高速公路的發(fā)展，設(shè)計和施工水平的提高，逢山鑿路已廣泛采用隧道技術(shù)，而隧道工程是公路工程中一個非常復雜的工程，對施工人員的施工水平和技術(shù)要求較高，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，可能造成山體滑坡、坍塌等，對高速公路造成嚴重破壞。為確保公路隧道施工安全和后期隧道運營安全，有關(guān)人員必須嚴格控制施工工藝和工程質(zhì)量，確保國人健康有序發(fā)展高速公路。

2 高速公路隧道施工特點分析

2.1 施工環(huán)境差

一般來說，公路隧道施工環(huán)境很差，這是由實際情況和自然條件決定的，而且場地很窄。其施工質(zhì)量和安全將受到地質(zhì)、水文條件的影響，施工中可能存在的不利因素也會影響公路隧道施工的安全。另外，隧道施工與一般高速公路施工相比，施工工藝和施工技術(shù)較多，各工序之間聯(lián)系緊密，往往有不同的工序同時作業(yè)，這樣就會形成不同作業(yè)面穿插作業(yè)，尤其在洞身開挖過程中的鉆孔粉塵、機械噪音、淋水以及出渣的揚塵、車輛尾氣等，難以形成較好的施工環(huán)境。

2.2 施工風險高

公路隧道是一項非常復雜、綜合性很強的工程，由于隧道施工比較危險，施工過程中的變化趨勢無法及時、正確地進行評估，因此在具體的施工過程中往往會出現(xiàn)一些建筑事故，比如施工中經(jīng)常遇到突泥突水、瓦斯等有毒有害氣體、遇溶洞暗河等危險情況，隧道施工風險很大。

2.3 影響因素較多

與其他施工相比，隧道施工工期較長，雖然不同季節(jié)受氣溫、氣候、天氣等因素的影響，但是隧道圍巖交替變化、不良地質(zhì)、交通組織、機械組合形式、建筑材料供應以及勞動力配置等都會影響施工。若施工遇到瓦斯等有毒有害氣體，需要對施工設(shè)備、供風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)及用電設(shè)備等都要重新進行改裝驗收，影響時間較長。

2.4 隱蔽工程多

公路隧道施工是一種地下工程，更重要的是，后一道工序是在完成前一道工序的基礎(chǔ)上進行的，所以隧道施工中存在很多隱蔽工程，每道工序必須詳細檢查、嚴格驗收，隨時發(fā)現(xiàn)施工中存在質(zhì)量問題和安全風險，及時整改或者制止。防止隧道建設(shè)發(fā)生安全質(zhì)量事故。

2.5 施工及時性

在公路隧道施工中，隧道的圍巖隨時會受到外力的作用而發(fā)生變化，此外，隧道施工中的水文環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境具有一定的復雜性。隧道一旦開挖，必須迅速、及時處理裸露的巖層，避免因處理時間過長而改變周圍環(huán)境，影響施工效果。

3 隧道工程施工成本控制意義

加強對隧道施工技術(shù)和施工質(zhì)量的研究，是提高建設(shè)工程增值的重要步驟。在國內(nèi)經(jīng)濟形勢下，人們的生活水平正在提高，對國內(nèi)道路和橋梁質(zhì)量提出了更高的要求。公路隧道的建設(shè)可以促進當?shù)亟煌ㄟ\輸業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的發(fā)展，加強施工技術(shù)和質(zhì)量控制，是確保公路隧道安全的有效途徑，也是延長公路隧道的使用壽命并防止發(fā)生安全事故的有效措施，也可以降低隧道的維護和修理費用。

4 高速公路隧道施工技術(shù)分析

4.1 加強排水系統(tǒng)的質(zhì)量控制

隧道排水系統(tǒng)的完善對整個隧道結(jié)構(gòu)以及質(zhì)量至關(guān)重要，加強排水系統(tǒng)施工質(zhì)量控制是必不可少的。首先要必須仔細檢查排水材料的質(zhì)量，材料進場時供應商必須提供質(zhì)量檢查單、合格證書以及材質(zhì)單，質(zhì)量部門復檢合格后方可進場。然后按照施工方案安裝的環(huán)向管道、縱向管道以及支管道且要符合設(shè)計文件及規(guī)范要求，重點控制縱向管道的坡度使其水方便排出，可以采取在已施工結(jié)構(gòu)上繪出管道布設(shè)線和高程位置，采用吊點、卡扣等措施固定管道，防止混凝土澆筑時管道移動、變形。同時控制管道的接口、接頭質(zhì)量，根據(jù)施工經(jīng)驗此處最易漏水，所以確保接口、接頭位置管道平順、密封，流水順暢。環(huán)向排水管匯集襯砌背后水的主要構(gòu)造，根據(jù)已揭露的巖層出水點分布情況合理布設(shè)環(huán)向排水管，股狀水點可以選用較大直徑的管道，滲流、淋雨狀出水可多布設(shè)環(huán)向管道，富水隧道一定要加密環(huán)向管道，洞內(nèi)涌水較大時排水系統(tǒng)排水能力不滿足時需要增設(shè)泄水隧道。環(huán)向管道安裝前要對管道直徑、壁孔檢查，避免管道選錯，管道四周采用濾網(wǎng)包裹，防止水中的細小石子或雜物進入堵塞管道。做好排水定要做好防水，隧道防水優(yōu)先是結(jié)構(gòu)防水，再次是防水層防水。結(jié)構(gòu)防水主要是采用抗?jié)B等級較高的混凝土，混凝土澆筑連續(xù)、振搗密實，施工過程中盡量避免出現(xiàn)施工縫，所有存在的縫按照設(shè)計要求處治；防水層施工避免防水材料劃傷、破口、破孔，相接面表面凸出的混凝土、鋼筋頭等鑿除使表面平整，防水層搭接寬度以及焊縫或者粘接符合設(shè)計及規(guī)范要求，搭接要求順排水方向上游排水層伸入下游排水層。只有做好隧道排水系統(tǒng)，發(fā)揮排水能力，降低地下水對結(jié)構(gòu)的作用力，才能保護結(jié)構(gòu)以確保滿足使用要求。

4.2 鉆井爆破工程技術(shù)

鉆爆法施工是高速公路隧道施工的一項重要技術(shù)，隧道實現(xiàn)光面爆破可以大幅度減少材料損耗，使其成本降低、增加效益。施工前應根據(jù)隧道圍巖情況和施工工法，制定爆破方案并經(jīng)相關(guān)部門審核批準，計算出不同圍巖炸藥用量和起爆方法。隧道實現(xiàn)光面爆破重點在爆破方案中炮眼布設(shè)，周邊眼、輔助眼和掏槽眼要根據(jù)圍巖情況及時調(diào)整布設(shè)間距，然后結(jié)合爆破結(jié)果分析、調(diào)整炮眼布置、裝藥量、起爆發(fā)方法等。例如隧道圍巖是III級且整體性好時，周邊眼的間距就要加密，一般控制在40cm左右時光面爆破效果最明顯。炮眼施工時要根據(jù)炮眼所處位置確定炮眼深度、角度，周邊眼要求向外傾斜5°，其余炮眼略向內(nèi)傾斜，禁止在上循環(huán)殘留炮眼孔施打炮孔。爆破作業(yè)屬于特種作業(yè)，所以必須用具有專業(yè)資格單位和專業(yè)資格的持證人來進行這項工作，在爆破作業(yè)時須做好相應的防護措施，保護作業(yè)人員的安全。

4.3 錨桿施工技術(shù)

錨桿施工是公路隧道初期支護結(jié)構(gòu)的重要組成部分，大多數(shù)是藥卷錨桿。在施工過程中，須用鑿巖機在指定的位置鉆孔。作業(yè)前，首先要保證表面清潔，初噴3cm厚早強混凝土，表面不得有碎石、石渣等污物；其次要保證錨桿孔深度、孔徑、偏角符合規(guī)范要求，螺栓清潔，孔內(nèi)不得有雜質(zhì)；第三步浸濕藥卷錨固劑15min后塞滿錨桿孔，將錨桿插入孔內(nèi)并安裝墊板螺母，最后將錨桿與鋼筋網(wǎng)、拱架整體焊接。同時要按檢測頻率錨桿長度、錨固劑飽滿度和抗拔強度進行檢測。

5 結(jié) 語

公路建設(shè)是我國運輸業(yè)發(fā)展的重要因素，對公路的建設(shè)和發(fā)展具有重大影響。大多數(shù)隧道有很大的工程量，施工條件相對較差，工作相對集中，在施工階段存在很大的風險，還需要非常高的施工技術(shù)。隧道作為一項特殊的工程項目，必須對當前公路施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制中的問題進行分析研究，并尋求有效的解決方案以改善質(zhì)量控制和管理，提高技術(shù)管理水平，確保隧道工程項目的順利開展，并促進交通運輸業(yè)的發(fā)展。