道路、橋梁、隧道工程施工技術(shù)與安全監(jiān)控研究

沈陽(yáng)

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550000）

0 引言

道路、橋梁、隧道施工中有時(shí)會(huì)發(fā)生突發(fā)性事故，為保證道路、橋梁、隧道施工過(guò)程的安全性，更好地保障施工質(zhì)量，為民眾提供更為安全的外部交通環(huán)境，施工團(tuán)隊(duì)需要不斷優(yōu)化施工技術(shù)，革新安全監(jiān)控方法，促進(jìn)工程施工順利推進(jìn)。然而，施工技術(shù)的優(yōu)化和安全監(jiān)控策略的革新并非一朝一夕可達(dá)成的，因此需要施工團(tuán)隊(duì)不斷積累經(jīng)驗(yàn)，合理借鑒成功案例，以切實(shí)保證施工安全性。

1 道路橋梁隧道工程施工特點(diǎn)

1.1 施工危險(xiǎn)程度較高

道路、橋梁、隧道施工均會(huì)存在一定的危險(xiǎn)性，相較于道路、橋梁施工，隧道施工的危險(xiǎn)性更大，這是由其施工地點(diǎn)所決定的[1]。大部分道路橋梁施工是在露天環(huán)境下，但隧道施工有所不同，需要在洞穴內(nèi)或地下進(jìn)行。并且，在隧道施工建設(shè)過(guò)程中，可利用的空間十分有限，施工過(guò)程中的各項(xiàng)工序，如支護(hù)、掘進(jìn)和通風(fēng)等，在具體施工操作過(guò)程中極易相互影響，這會(huì)極大地提高施工的風(fēng)險(xiǎn)程度。此外，相較于道路橋梁施工，隧道施工的環(huán)境較差，對(duì)施工人員的身體健康也可能產(chǎn)生一定的影響。

1.2 施工的預(yù)知性較差

不論是在道路施工過(guò)程中，還是在橋梁、隧道施工過(guò)程中，都可能出現(xiàn)各類突發(fā)問(wèn)題，最終影響工程施工的順利推進(jìn)，導(dǎo)致相應(yīng)的工程施工無(wú)法依照原定計(jì)劃進(jìn)行。即便施工團(tuán)隊(duì)在道路、橋梁、隧道工程施工之前，已經(jīng)到了目標(biāo)施工地點(diǎn)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，收集和整理了與目標(biāo)施工地點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)資料，也難以保證施工內(nèi)容不會(huì)與設(shè)計(jì)要求相沖突。如果在施工過(guò)程中遭遇了極端天氣或突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害，那么原有的施工計(jì)劃就要被迫中斷，施工團(tuán)隊(duì)需要依照現(xiàn)階段目標(biāo)工程施工地點(diǎn)的具體情況，調(diào)整和修正原有的施工計(jì)劃[2]。因此，施工預(yù)知性較差，也是當(dāng)前道路、橋梁、隧道工程施工的一個(gè)特點(diǎn)。

1.3 對(duì)環(huán)境影響大

道路、橋梁和隧道工程施工對(duì)環(huán)境有顯著影響，主要涉及土地、水體和空氣等方面。這些影響主要來(lái)自土方開挖、爆破和施工活動(dòng)所帶來(lái)的各種環(huán)境影響和污染物釋放。

首先，大規(guī)模的土方開挖和爆破作業(yè)可能導(dǎo)致土壤侵蝕。這些施工活動(dòng)可能破壞原有的土壤結(jié)構(gòu)和植被覆蓋，導(dǎo)致土壤裸露和水土流失。土壤侵蝕不僅會(huì)造成土壤損失和退化，還可能引發(fā)河道淤積和河道改變，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

其次，施工期間產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)會(huì)對(duì)周邊居民和野生動(dòng)物造成不利影響。機(jī)械設(shè)備、爆破活動(dòng)等產(chǎn)生的噪聲可能干擾居民的正常生活和休息，可能擾亂其野生動(dòng)物的棲息和繁殖。

最后，施工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵和廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。土方開挖和爆破會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，其中可能含有顆粒物、有害化學(xué)物質(zhì)和重金屬等污染物，會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量造成影響，也可能通過(guò)風(fēng)被散布到周邊區(qū)域。同時(shí)，施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水可能含有有害物質(zhì)，會(huì)對(duì)水體造成污染。

2 道路橋梁隧道工程施工技術(shù)優(yōu)化

2.1 全面優(yōu)化復(fù)合地基處理技術(shù)

在具體的道路、橋梁、隧道工程施工過(guò)程中，需要完成復(fù)合地基的處理工作。由于地基處理的成本較高，為節(jié)約成本，施工團(tuán)隊(duì)需要先完成規(guī)劃方案擬定任務(wù)，借此來(lái)有效控制施工成本，提升施工性價(jià)比。施工團(tuán)隊(duì)可通過(guò)以下措施優(yōu)化復(fù)合地基處理技術(shù)：

第一，先確定人工地基的樁型。需注意的是，并非所有的目標(biāo)施工地點(diǎn)都適合采用人工地基處理方法。因此，施工團(tuán)隊(duì)需要考慮地基形變問(wèn)題，如果地基形變?cè)?5～20cm 范圍內(nèi)，且土壤的分層較為均勻，需采用自然地基處理方案。

第二，為了優(yōu)化復(fù)合地基處理技術(shù)，施工隊(duì)需要充分考慮原有基礎(chǔ)的承載力?；A(chǔ)承載力的判定方法較為嚴(yán)格，施工團(tuán)隊(duì)需要按照承載能力標(biāo)準(zhǔn)值以及各類精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息來(lái)確定原有基礎(chǔ)的承載力，這樣才能實(shí)現(xiàn)復(fù)合地基處理技術(shù)的優(yōu)化運(yùn)用。

第三，可以在基礎(chǔ)下設(shè)置一定厚度的褥墊層。由于樁體的彈性模量高于土體的彈性模量，而在基礎(chǔ)下設(shè)置一定厚度的褥墊層（褥墊層選用砂性土壤），能使一部分荷載通過(guò)褥墊層作用在樁間土上，實(shí)現(xiàn)樁體和土體的共同作用，進(jìn)一步提高整體承載能力。

2.2 全面優(yōu)化施工工程檢測(cè)技術(shù)

目前，在道路橋梁隧道工程施工過(guò)程中，最為常見(jiàn)的檢測(cè)技術(shù)有三大類。

第一類是磁粉檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)的運(yùn)用較為方便快捷，因此在工程檢測(cè)中的應(yīng)用較為廣泛。

第二類是射線技術(shù)，射線技術(shù)有一定的使用門檻，但具有較為明顯的高精度特征，所能夠起到的監(jiān)控效果十分理想。使用射線技術(shù)，目標(biāo)施工對(duì)象的抗壓性能以及強(qiáng)度都能得到檢測(cè)。因此，使用該項(xiàng)技術(shù)，施工團(tuán)隊(duì)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路、橋梁、隧道施工工程建設(shè)過(guò)程中的各類問(wèn)題。

第三類技術(shù)是紅外線熱像技術(shù)，這類技術(shù)的使用原理并不復(fù)雜[3]。由于建筑物的傳熱性能存在明顯的差，因此大多數(shù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的地面溫度都存在不均勻現(xiàn)象，通過(guò)紅外熱成像技術(shù)向目標(biāo)施工地點(diǎn)注入熱量，地表溫度就會(huì)發(fā)生極大的變化，通過(guò)專門的儀器設(shè)備，將來(lái)自被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)的熱圖像，便可以進(jìn)行相關(guān)的分析和研判。

這三項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，施工團(tuán)隊(duì)伍需要根據(jù)實(shí)際施工情況，優(yōu)化選擇工程檢測(cè)方案，進(jìn)而為道路、橋梁、隧道的施工質(zhì)量提供保障。

2.3 全面優(yōu)化目標(biāo)洞口施工技術(shù)

在隧道工程施工過(guò)程中，通常采用自上而下的方式進(jìn)行分層作業(yè)。為了讓洞口變得更加平整，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)優(yōu)先選用挖掘機(jī)設(shè)備完成開挖任務(wù)。進(jìn)行洞口施工時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)使用裝載機(jī)來(lái)壓實(shí)地面，如果在壓實(shí)地面的過(guò)程中碰到了堅(jiān)硬的巖石，則要采用手工鉆孔的方式完成爆破工作。在這一過(guò)程中還需要使用卡車運(yùn)輸挖掘出的土方，并將土方放在指定的堆垛場(chǎng)。

此外，在洞口施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)還需要從整體角度出發(fā)，合理完成電力、給水等方面的規(guī)劃工作，確保整個(gè)洞口施工作業(yè)有條不紊地推進(jìn)。例如，合理進(jìn)行截水和排水裝置的布置，將洞口與洞外的排水系統(tǒng)連接起來(lái)，以有效降低地表水沖刷影響。

2.4 全面優(yōu)化目標(biāo)隧道支護(hù)技術(shù)

在隧道工程施工中，需要優(yōu)化運(yùn)用支護(hù)技術(shù)，以保持隧道內(nèi)部空間的凈空度，降低隧道投入使用后發(fā)生突發(fā)性事件的概率。為此，施工團(tuán)隊(duì)需要采取有效措施控制巖體質(zhì)量，構(gòu)建更為安全、可靠的隧道結(jié)構(gòu)。

隧道支護(hù)技術(shù)的優(yōu)化，可從以下方面入手：

首先，需要針對(duì)目標(biāo)隧道的特點(diǎn)和工程需求，應(yīng)用更先進(jìn)、性能更優(yōu)越的支護(hù)材料。例如，采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的鋼材、纖維增強(qiáng)材料等，以提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

其次，要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬等先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其更加合理、有效，通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式、減少材料使用量，實(shí)現(xiàn)施工成本的降低和工程效益的提升。

再次，可以應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備和機(jī)械化工具，實(shí)現(xiàn)隧道支護(hù)自動(dòng)化施工。例如，采用隧道掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的快速、精確施工，提高施工效率和質(zhì)量。

最后，可以引入高精度的監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)，對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析。通過(guò)對(duì)地表沉降、應(yīng)力變化等指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和損壞情況，以保證施工安全和工程質(zhì)量。

3 道路、橋梁、隧道工程施工安全監(jiān)控

3.1 合理預(yù)測(cè)道路、橋梁、隧道工程施工情況

由于我國(guó)各地區(qū)的地質(zhì)和氣候條件存在明顯差異，因此不存在通用的安全管理方式[4]。因此，開始施工前，施工團(tuán)隊(duì)需要完成預(yù)測(cè)工作，到目標(biāo)施工地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分析和研究當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣饕约八那闆r，獲取詳細(xì)的一手資料，并及時(shí)完成信息數(shù)據(jù)的整合工作。如此，便于制訂更完善的施工方案，降低工程施工過(guò)程中各種突發(fā)性風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率，確保施工人員的人身安全。

3.2 提升施工人員綜合素質(zhì)

道路、橋梁、隧道工程的最終建設(shè)質(zhì)量與施工人員的技術(shù)水平和綜合素養(yǎng)密切相關(guān)，因此除了需要從制度層面出發(fā)，加大安全監(jiān)控投入力度，還需要提升施工人員的綜合素養(yǎng)和能力，降低安全隱患和安全事故的發(fā)生概率。

在施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)既定崗位的工作要求，設(shè)立與施工人員專業(yè)素養(yǎng)相關(guān)的培訓(xùn)課程，優(yōu)化一線施工人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高施工人員使用先進(jìn)施工設(shè)備的能力，這樣能有效保證工程施工質(zhì)量。此外，管理人員需要制訂更具可行性的考核制度，定期考察施工人員的個(gè)人素養(yǎng)和能力，全面做好監(jiān)督和管理工作，并對(duì)施工人員在施工各環(huán)節(jié)所呈現(xiàn)出的技能水平、工作態(tài)度、安全意識(shí)等進(jìn)行客觀的記錄。

3.3 保證道路、橋梁、隧道工程材料質(zhì)量

在道路、橋梁和、隧道工程施工過(guò)程中，難免會(huì)遇到安全問(wèn)題。有些安全問(wèn)題是施工材料引發(fā)的，如施工材料質(zhì)量不佳，會(huì)影響工程使用后的安全性和穩(wěn)定性，還有可能影響工程的使用壽命[5]。

因此，在安全監(jiān)控工作中，需要重視材料質(zhì)量篩查和監(jiān)管。為了降低鋪裝層脫落的風(fēng)險(xiǎn)，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)選擇優(yōu)質(zhì)材料。同時(shí)，采購(gòu)鋼筋材料時(shí)，應(yīng)加大監(jiān)督管理力度，提高材料進(jìn)場(chǎng)的準(zhǔn)入門檻，并在使用鋼筋材料之前進(jìn)行涂層操作，以免鋼筋材料受到腐蝕，延長(zhǎng)其使用壽命。另外，還需要國(guó)家不斷完善相關(guān)規(guī)范條例，更好地管控建筑材料市場(chǎng)，為施工質(zhì)量及安全提供保障。

3.4 做好道路、橋梁、隧道工程施工資金分配

由于道路、橋梁和隧道工程建設(shè)體量較大、工期較長(zhǎng)，需要使用大量材料和專業(yè)機(jī)械設(shè)備，因此需要加強(qiáng)施工成本管理。資金分配、資金資源優(yōu)化配置是道路、橋梁、隧道工程施工管理工作中應(yīng)重視的問(wèn)題。然而，如果一味縮減道路、橋梁、隧道工程施工建設(shè)成本，工程施工所使用的材料和設(shè)備很可能無(wú)法達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而影響道路、橋梁、隧道的最終施工質(zhì)量。因此，需要找到壓縮成本、保障質(zhì)量、提升施工安全性之間的平衡點(diǎn)，以更好地達(dá)成施工成本管理目標(biāo)[6]。

3.5 完善道路、橋梁、隧道施工安全監(jiān)控工作

由于道路、橋梁和隧道工程施工的工序流程較為繁雜，某一環(huán)節(jié)操作不當(dāng)，便有可能引發(fā)安全事故。為了避免這種情況，在道路、橋梁和隧道施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)需要設(shè)置安全監(jiān)管崗位，并合理運(yùn)用智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)，提高安全監(jiān)管工作效果。例如，在某橋梁工程施工的安全監(jiān)控過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)控方式（如圖1）及時(shí)獲知橋梁的施工狀態(tài)。

圖1 橋梁施工安全監(jiān)控工作圖示

在施工過(guò)程開始之前，安全監(jiān)控工作人員需要制訂各種操作細(xì)節(jié)和規(guī)章守則，并仔細(xì)管理一線施工人員的各項(xiàng)工作，確保其能按照既定規(guī)則和流程完成施工任務(wù)，以有效降低道路、橋梁、隧道工程施工出現(xiàn)安全事故的概率，保證施工的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在道路、橋梁、隧道工程施工過(guò)程中，需要不斷優(yōu)化施工技術(shù)，制訂更具可行性的安全監(jiān)控方案，提升施工質(zhì)量，降低安全事故的發(fā)生概率，使相關(guān)工程更好地滿足民眾的日常出行需求，為民眾創(chuàng)設(shè)更好的外部出行環(huán)境。