道路橋梁隧道工程施工技術(shù)與安全管控

韓金剛

（南通路橋工程有限公司，江蘇 南通 226000）

隨著我國改革開放的不斷深入，作為“發(fā)展動脈”的道路橋梁在人們生產(chǎn)生活中的作用越來越大。但由于我國道路橋梁工程建設(shè)起步晚、技術(shù)積累少、地理環(huán)境豐富等特殊性，出現(xiàn)了許多由施工質(zhì)量問題引發(fā)的道路橋梁隧道工程安全事故，使得人們越來越關(guān)注道路橋梁隧道工程的質(zhì)量。因此，相關(guān)人員應(yīng)該不斷研究和探索施工技術(shù)重點、難點問題，選擇更實用的施工技術(shù)，加強工程各個環(huán)節(jié)管理，確保工程質(zhì)量和安全。

1 道路橋梁隧道工程施工中的難點

1.1 作業(yè)空間相對比較局限

道路橋梁隧道工程的施工環(huán)境是有限制的，周圍的環(huán)境很難施展“拳腳”，空間狹小，不僅限制了很多技術(shù)和設(shè)備的使用，還限制了人與建筑之間的距離，一旦發(fā)生危險，施工人員很難躲避，作業(yè)空間對技術(shù)和安全的限制也不容忽視。

1.2 施工呈現(xiàn)出多元化、綜合性特點

道路橋梁隧道工程施工本身就是一項綜合性、多元化的工程，現(xiàn)階段建筑施工具有綜合管理的要求和特點。對于道路橋梁隧道工程，應(yīng)綜合采用技術(shù)形式、設(shè)備等，注重安全影響，綜合施工的地域環(huán)境、氣候環(huán)境、土壤、地基等，多方管理提高施工質(zhì)量。

1.3 作業(yè)隱蔽程度較大

隧道施工比露天施工更危險，也更困難，因為它的隱蔽性很強，更容易發(fā)生在隱蔽環(huán)境中的高風(fēng)險事件。而隱蔽施工對技術(shù)要求更高，在安全系數(shù)方面，必須進行風(fēng)險預(yù)警分析。

2 道路橋梁隧道工程施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 洞口施工技術(shù)

施工人員在洞口施工作業(yè)時，需要采用自上而下的斜坡進行分層作業(yè)，挖掘機是施工的主要設(shè)備，應(yīng)盡量避免爆破；用裝載機壓實地面，平整洞口，如果遇到堅硬的石層，就用人工鉆孔爆破?？ㄜ囀沁\輸?shù)谋貍涔ぞ?，挖掘出來的土方要放在指定的棄渣場。在洞口施工過程中，需要有效結(jié)合洞口施工要求，合理有效地布置供電、供水材料堆放場地、設(shè)施和機械停放場。同時，還要嚴格按照坡度設(shè)計方案進行開挖、防護、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)的有效施工，并分層進行掛網(wǎng)防護，防止雨水滲透圍巖和風(fēng)化。在對墻、明洞拱、洞內(nèi)相鄰墻、拱進行襯砌時，有效地與施工環(huán)節(jié)相結(jié)合。根據(jù)施工設(shè)置，設(shè)計出洞口及周邊的截流排水裝置，并與洞外排水系統(tǒng)連接，防止地表水沖刷。

2.2 支護防水技術(shù)

支護防水技術(shù)在道路橋梁隧道工程施工中具有巨大的優(yōu)越性，在施工領(lǐng)域得到了廣泛的重視。一方面，支護防水技術(shù)的主要內(nèi)容就是錨噴支護技術(shù)，通過提高圍巖穩(wěn)定性和隧道整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，可以有效控制塌方，防止其他隧道施工安全事故的發(fā)生。另一方面，采用支護防水技術(shù)時，必須同時進行三階開挖和初期支護，并要求施工人員在施工結(jié)束后及時檢查，避免施工安全事故。

2.3 防水材料技術(shù)

道路、橋梁、隧道施工的核心技術(shù)之一就是防水材料技術(shù)。在施工中，為避免鋼筋混凝土及其他建筑物料因長期積水而受損，需要采用具有柔性防水特性的防水材料。在混凝土施工中，對于混凝土的保護方面可選用瀝青和高分子材料，可以保證混凝土的使用壽命。此外，由于我國材料行業(yè)仍然處于起步階段，對現(xiàn)有的防水材料有必要進一步研究和推廣，為道路、橋梁和隧道的建設(shè)提供足夠的技術(shù)支持。

2.4 超短臺階施工技術(shù)

為了保證超短臺階施工的穩(wěn)定性，施工階段應(yīng)將臺階長度控制在5~8 m以內(nèi)，循環(huán)尺度控制在0.5~0.75之間。在具體施工過程中，也應(yīng)優(yōu)先于上臺階施工，然后才是下臺階施工，此時要注意保證臺階搭配的錯落有致，從而保證施工時的穩(wěn)定效果。另外，為了提高臺階的承載性能，還應(yīng)確保臺階的左右兩側(cè)可以放置兩個鋼架。臺階圍巖一般不能裸露放置超過4小時，因此施工人員應(yīng)在施工初期采取合理措施，使圍巖與掌子面緊密貼合。下臺階施工完成后，應(yīng)及時進行仰拱和二次襯砌。

2.5 混凝土澆筑施工技術(shù)

第一，模板的鋪設(shè)和加固。按照澆筑的流程，混凝土構(gòu)件達到承載能力后，才能進行下一步的澆筑。這道工序的質(zhì)量控制標準是嚴格、密實、不留空隙，支護結(jié)構(gòu)必須滿足澆筑振動和穩(wěn)定要求。在澆注前，模板表面應(yīng)清潔干凈，不得有污漬，模板槽的長寬高按設(shè)計標準確定。第二，攪拌混凝土和運輸。配比、攪拌和運輸是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在現(xiàn)階段，攪拌過程基本都是通過計算機軟件根據(jù)技術(shù)要求進行調(diào)配，所以在攪拌過程中配比問題不會出現(xiàn)。第三，振動澆注質(zhì)量得到有效控制。在混凝土澆筑過程中，振動澆筑是最主要的工作內(nèi)容。一般采用分層澆注，保證澆注后沒有縫隙出現(xiàn)。第四，混凝土灌注樁基施工技術(shù)主要用于道路和橋梁基礎(chǔ)的處理，并根據(jù)實際施工技術(shù)要求進行組織施工。第五，混凝土養(yǎng)護質(zhì)量標準?；炷翝仓?gòu)件的養(yǎng)護操作應(yīng)結(jié)合外部溫度、濕度及構(gòu)件位置等因素而定。針對高溫和干旱氣候條件下的養(yǎng)護作業(yè)，需要加大灑水量；在氣溫較低、濕度較大的情況下，可適當減少噴水次數(shù)和噴水量。

2.6 預(yù)應(yīng)力處理技術(shù)

對路橋工程項目來說，其使用壽命和穩(wěn)定性有很大的影響。施工人員需要制定行之有效的施工方案，了解施工工藝和方法，結(jié)合當?shù)毓窐蛄汗こ痰膶嶋H情況，熟練運用多層次預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，既能提高路橋施工質(zhì)量，又能提供良好的施工條件。在路橋工程施工過程中，受彎構(gòu)件容易發(fā)生彎曲，構(gòu)件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性將受到不同程度的影響，從而導(dǎo)致質(zhì)量和安全方面的問題。為了解決這一問題，施工人員必須科學(xué)合理地運用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，對于路橋施工的具體標準和相關(guān)要求，在處理過程中應(yīng)合理使用碳纖維材料，并施加適當?shù)膽?yīng)力，以有效改變建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使建筑物更加穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在道路和橋梁施工中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。它可以合理地將主結(jié)構(gòu)的壓力分配給一些輔助結(jié)構(gòu)，有效降低結(jié)構(gòu)的承載力，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工人員應(yīng)深入了解加固技術(shù)的內(nèi)容和優(yōu)點，并根據(jù)主結(jié)構(gòu)、輔助結(jié)構(gòu)等易出現(xiàn)問題部位的不同應(yīng)力狀況，合理使用加固技術(shù)。大量集中鋼索分散了道路橋梁主體結(jié)構(gòu)的承載能力，必須要科學(xué)地分析橋梁結(jié)構(gòu)的承載力，根據(jù)工程實際情況設(shè)置鋼索的位置，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。

2.7 過渡段的連接施工技術(shù)

在道路橋梁建設(shè)中，過渡段的施工主要體現(xiàn)在橋頭搭板的設(shè)立和臺后的填筑上，采用適合的施工工藝，確保過渡段的施工質(zhì)量達到標準。道路橋梁在實際使用中經(jīng)常發(fā)生車輛事故，因此必須設(shè)置橋頭搭板，使之保持規(guī)范。施工人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，結(jié)合路橋過渡段施工情況，確定具體標準，準確運用搭板材料、連接方式等，科學(xué)合理地采用橋頭搭板安裝工藝，既要連接橋頭，又要達到搭板要求。在無縫連接過程中，穩(wěn)定系數(shù)盡可能地得到加強。

3 道路橋梁隧道施工可能發(fā)生的安全問題

3.1 道路橋梁隧道塌方

道路橋梁隧道工程建設(shè)中，地質(zhì)條件多樣，地質(zhì)災(zāi)害隱患較大。比如，道路橋梁隧道工程一般都是建在陡峭的山區(qū)，如果地質(zhì)調(diào)查不仔細，對山體的巖性不夠了解，很容易造成塌方，影響施工進度，甚至造成無法挽回的損失。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和調(diào)查，道路橋梁隧道工程坍塌事故的概率高達50%以上，塌方事故對道路橋梁隧道工程造成了很大影響，不僅影響整體施工質(zhì)量和安全，而且嚴重危及施工人員的生命安全。造成塌方的原因，除了前期的調(diào)查工作不到位之外，巖性的穩(wěn)定性也是一個重要因素。一般來說，碳質(zhì)巖體的崩塌概率要比其他巖體大得多。另外，地下水的情況直接影響到道路橋梁隧道工程的崩塌情況，因為地面水位的高低會影響到巖體本身的穩(wěn)定性，增加巖體活動的概率，尤其是板巖層這種比較脆弱的巖層，一旦遇水膨脹，巖層之間的摩擦力就會下降，穩(wěn)定性就會下降，從而導(dǎo)致崩塌。而砂巖和灰?guī)r層一旦崩塌，就會有大量的石塊掉落下來，這對隧道的安全構(gòu)成了很大的威脅。

3.2 混凝土裂縫

在道路橋梁隧道施工中，混凝土是最常用的施工材料。在橋梁施工中，混凝土施工為了充分發(fā)揮其重要作用，需要嚴格按照規(guī)范要求進行施工。為了避免出現(xiàn)混凝土裂縫等問題，需要根據(jù)實際情況進行操作。然而，在道路橋梁隧道工程中，混凝土裂縫問題較為常見?；炷亮芽p以收縮裂縫、沉降裂縫和溫度裂縫為主，配比不合格是造成裂縫的主要原因。另外，攪拌后混凝土長期暴露于空氣中，會降低攪拌質(zhì)量，使混凝土發(fā)揮不出應(yīng)有的作用。

3.3 防排水問題嚴重

隧道防排水是隧道施工中的一個重要問題。排水管一般設(shè)置在縱向、橫向和周向，通過引入縱向排水管進行集中排水。然而，由于受到材料、施工方法等因素的影響，隧道滲漏水問題頻繁發(fā)生，不僅威脅到隧道的安全和使用壽命，而且降低了工程的整體美觀性。

4 道路橋梁隧道工程安全管控

4.1 加強施工勘測與塌方預(yù)防

首先，在施工前應(yīng)詳細、全面地調(diào)查擬建區(qū)域水文地質(zhì)條件和變化規(guī)律，編制科學(xué)合理的橋梁隧道施工方案。同時，由于山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，施工過程中變數(shù)較大。因此，要根據(jù)道路橋梁隧道施工的實際情況，制定有針對性的分項工程施工方案，確保道路橋梁隧道施工各個環(huán)節(jié)高質(zhì)量、高效地完成。其次，結(jié)合實際工程進度和實際需要，不斷優(yōu)化施工設(shè)計方案，有效減少和杜絕洞口滑坡和崩塌。隧道施工中鉆孔爆破作業(yè)是造成巖體和土體松動的主要原因，因此必須重視爆破的科學(xué)設(shè)計與合理安排，確保施工過程中鉆孔的精度和爆破質(zhì)量，爆破完成后需要快速支撐。最后，施工期間應(yīng)加強施工現(xiàn)場地質(zhì)資料監(jiān)測工作。施工現(xiàn)場地質(zhì)條件變化較大，水文流向及結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。因此，要特別重視水文地質(zhì)條件的變化，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，減少安全事故。施工過程中要加強地質(zhì)信息監(jiān)測，持續(xù)監(jiān)測、測量，及時收集、整理施工現(xiàn)場地質(zhì)信息。當?shù)刭|(zhì)信息發(fā)生變化時，應(yīng)立即停止作業(yè)。

4.2 預(yù)防處理橋梁隧道裂縫

為了有效提高橋梁隧道施工質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)主動采取預(yù)防措施，從根本上解決問題。橋梁隧道工程裂縫一般與混凝土振搗不足有關(guān)，忽略了混凝土溫度變化對橋梁隧道工程裂縫的影響。因此，施工人員應(yīng)根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因采取不同的處理措施，以達到預(yù)防此類問題發(fā)生的目的。在施工過程中，應(yīng)選用高質(zhì)量、高性能的水泥材料以降低水化熱能，并通過拆模試驗控制混凝土內(nèi)外溫差的大小。使混凝土作用溫度在最小范圍內(nèi)發(fā)生變化，有效避免了溫度裂縫。

4.3 提高防排水工作質(zhì)量

提高隧道工程防排水質(zhì)量，應(yīng)從原材料質(zhì)量和安裝施工質(zhì)量兩方面著手。在原材料質(zhì)量控制方面，原材料進入工地前要嚴格把關(guān)，選用耐久性高、耐久性好的材料，降低原材料的廢品率。施工時，施工人員應(yīng)保證接頭強度，避免出現(xiàn)氣泡、裂縫等不良現(xiàn)象。為了避免圍巖結(jié)構(gòu)變形問題，采用隧道支護技術(shù)來改變隧道荷載。錨噴支護是目前應(yīng)用最廣泛的支護技術(shù)，無論是設(shè)計階段還是加工安裝階段，施工人員都必須保證錨桿的質(zhì)量，使錨桿具有支撐強度。另外，橋梁隧道均安裝有防排水系統(tǒng)，其使用效果取決于水管質(zhì)量。在安裝過程中，排水管必須緊貼巖壁，以保證接頭質(zhì)量。防滲系統(tǒng)安裝的主要目的是排除隧道滲水漏水現(xiàn)象，如果隧道內(nèi)有多余的積水，可以通過排水通道排出，以保證隧道的實用性。工程竣工后要定期檢查施工質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素，上報管理部門解決。

5 結(jié)束語

綜上所述，道路橋梁隧道工程建設(shè)與國家發(fā)展、人民生活息息相關(guān)，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，道路橋梁隧道工程也逐漸增多。目前我國道路橋梁隧道工程建設(shè)仍處于高速發(fā)展階段，安全生產(chǎn)形勢較為嚴峻，不僅影響施工質(zhì)量，而且可能造成人員傷亡。尤其是在施工過程中，由于事故的突然性，往往會造成很大的影響。因此，施工人員應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，及時處理施工過程中出現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)措施，才能提高施工質(zhì)量。此外，施工單位需要掌握多種施工技術(shù)，并根據(jù)工程建設(shè)的實際標準，采用相應(yīng)的施工技術(shù)來控制施工質(zhì)量，有效提升項目安全性。