高速公路隧道施工技術(shù)研究

徐兵

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

高速公路隧道在實際施工過程中由于其特殊性，面臨的施工環(huán)境會相對復(fù)雜，部分隧道在修建過程中會受到地質(zhì)影響，出現(xiàn)坍塌狀況。因此，在施工之前就要求工作人員對該隧道項目進(jìn)行勘查，做好影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素分析，保障工程施工方案的質(zhì)量，以便在實際施工中能夠提前對相關(guān)影響因素進(jìn)行預(yù)防，從而使隧道工程能夠如期完工。

1 高速公路隧道施工的特點

高速公路在我國交通基礎(chǔ)設(shè)施中有著關(guān)鍵位置，其能很大程度地影響到我國的整個交通體系。隧道作為影響高速公路整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在具體施工過程中需要嚴(yán)格做好質(zhì)量控制。由于高速公路隧道建設(shè)對高速公路來講具有一定的特殊性，其有著不可代替的實際作用，因此在具體施工過程中，需要根據(jù)隧道施工的特點制訂方案，做好施工，從而更加有效地提升高速公路的整體質(zhì)量。與路基路面工程以及橋洞項目相比較而言，隧道工程項目在施工中具有的特點較為明顯，同時具有一定隱蔽性，受施工環(huán)境以及位置影響，在施工過程中更加容易出現(xiàn)突發(fā)狀況。即便在隧道工程項目施工之前制訂了詳細(xì)的施工方案，但是實際施工過程中還是容易遇到很多不可預(yù)見的問題，導(dǎo)致施工方案和實際工程之間有一定差異，此種狀況下，就需要施工單位有著比較強的應(yīng)變能力，能夠在施工過程中及時解決相關(guān)困難，保證隧道工程能夠順利進(jìn)行施工。除此之外，高速公路隧道工程施工的危險存在不可預(yù)見性，從而使得施工的難度增加，在實際作業(yè)過程中需要施工單位有較好的組織能力，做好施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)工作，使工程能夠如期完工的同時，提升隧道工程項目的整體質(zhì)量，讓高速公路隧道的價值能夠得到充分發(fā)揮。

2 高速公路隧道施工技術(shù)要點

2.1 錨桿施工技術(shù)

參與高速公路隧道施工的單位在實際施工之前，需要安排相關(guān)的施工人員對施工設(shè)計圖紙做好分析工作，并科學(xué)地設(shè)計好施工過程中所需要的漿液配比。在具體施工過程中，需要密切關(guān)注施工現(xiàn)場的具體環(huán)境，如果隧道建設(shè)過程中所使用材料存在質(zhì)量問題，會嚴(yán)重影響到隧道工程項目的質(zhì)量，因此，對于錨桿施工，施工人員需要提前準(zhǔn)備好符合工程實際狀況的錨桿材料，在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場前就做好質(zhì)量檢驗工作，并做好管理。在錨桿施工材料準(zhǔn)備好之后，根據(jù)工程實際情況做好施工人員的分配工作，充分合理地對施工人員進(jìn)行使用，提升施工效率。

此外，在錨桿施工過程中，還要做好施工環(huán)節(jié)的管控工作，特別是注漿環(huán)節(jié)、錨桿安裝環(huán)節(jié)以及清孔環(huán)節(jié)。同時，施工人員還要詳細(xì)了解整體的施工流程以及規(guī)范，并在施工過程中嚴(yán)格遵守。其中，在鉆孔時，所選的鉆孔設(shè)備要符合工程項目，并根據(jù)施工圖紙，合理做好孔位的布設(shè)，且安排專業(yè)的工作人員準(zhǔn)確具體地標(biāo)出錨桿的位置，以免孔位出現(xiàn)偏差。另外，相關(guān)施工人員在進(jìn)行鉆孔的過程中，可以通過錨桿鉆機(jī)和人工鉆孔的方式進(jìn)行鉆孔，并做好相關(guān)控制，保證孔洞的直徑與質(zhì)量能夠符合工程的實際要求。此外，在實際鉆孔過程中，可以使用錨桿鉆機(jī)和人工鉆孔結(jié)合的方式，合理控制好鉆孔尺寸，避免出現(xiàn)誤差，影響到錨桿施工的質(zhì)量。而對于錨桿安裝來講，要做好漿液的控制，控制好水泥砂漿稠度以及砂石粒徑，確定鉆孔的深度，并做好清孔工作，避免鉆孔內(nèi)存在雜質(zhì)影響到注漿工作[1]。

2.2 洞身開挖襯砌施工

在洞身進(jìn)行開挖的過程中首先要根據(jù)實際情況確定好臺階的長度，然后控制好整體的施工環(huán)境，如果隧道工程項目圍巖的穩(wěn)定性比較差，需要縮短臺階長度，并做好其他參數(shù)調(diào)整，同時還要第一時間做好初期支護(hù)工作，通常在上半段施工過程中可以使用設(shè)鋼架的施工方式，然后做好拱腳的擴(kuò)大，能夠有效避免變形問題，在下半部進(jìn)行施工過程中要做好不穩(wěn)定性的控制，以免對上半部產(chǎn)生影響，保證整個施工過程中的安全性，以免出現(xiàn)不安全事故。其次，支護(hù)和開挖工作要同時進(jìn)行，先要對上臺階部進(jìn)行開挖和支護(hù)，在上臺階部施工到一定位置，并且斷面噴射的混凝土達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，方可進(jìn)行下部開挖工作，在下部施工過程中需要使用兩側(cè)交錯施工的方式，此種方式在施工過程中具有更高的安全性和穩(wěn)定性，開挖底部工作過程中還要做好灌注工作，并做好仰拱回填[2]。

在洞身襯砌過程中需要根據(jù)工程實際情況做好仰拱及鋪底工作，具體施工流程如圖1 所示。其次要做好拱墻的襯砌，需要在初期支護(hù)變以及圍巖變形穩(wěn)定之后及時進(jìn)行襯砌。襯砌施工過程中要嚴(yán)格安裝設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計方案上的預(yù)埋和預(yù)留孔，使用模筑臺車進(jìn)行整體澆筑的方式進(jìn)行施工，襯砌臺車運至現(xiàn)場后直接鋪軌進(jìn)洞，在襯砌過程中灌注混凝土?xí)r需要使用兩側(cè)對稱灌注的方式，泵送混凝土入模，混凝土灌注至拱頂時采用擠壓式灌注。

圖1 仰拱及鋪底施工流程

2.3 洞口支護(hù)施工技術(shù)

施工單位在隧道口進(jìn)行施工的過程中，需要遵從從上到下的施工原則，且洞口開挖施工為了避免對洞口底層的穩(wěn)定性產(chǎn)生破壞，切勿使用爆破施工的方式。在洞口具體施工過程中影響使用挖掘機(jī)進(jìn)行施工，如果需要進(jìn)行壓實工作，則可以使用推土機(jī)以及公路裝載機(jī)等工程設(shè)備。如果在洞口有比較堅硬的地層或者大的石塊，就要根據(jù)實際情況使用爆破技術(shù)，為了避免對洞口底層產(chǎn)生不良影響，禁止使用集中爆破方式。爆破之后要安排工作人員做好現(xiàn)場清理，確保隧道光面度，使其相關(guān)參數(shù)符合隧道工程項目標(biāo)準(zhǔn)，同時在洞口施工過程中最為重要的是做好洞口土層穩(wěn)定性控制。此外，在洞口施工過程中，還要根據(jù)實際情況做好支護(hù)工作，從而更進(jìn)一步地提升洞口土層的穩(wěn)定性，保證隧道施工過程中安全性。在進(jìn)行支護(hù)施工過程中，工作人員可以使用熱軋無縫鋼管，同時要控制好鋼管的整體質(zhì)量以及長度和厚度，在制作管端的過程中一端要做成錐頭的形狀，剩下的端頭進(jìn)行焊接處理。在此過程中，不但要控制好橫向的鋼管距離，還要控制好縱向的鋼管距離，使其能夠符合工程施工的具體要求。在后期隧道開挖過程中，可以沿著鋼管管壁的四周進(jìn)行，同時還要做好孔間距的控制，以便后期注漿工程的實施，方便在洞口進(jìn)行無縫支護(hù)[3]。

2.4 錨噴支護(hù)施工技術(shù)

在高速公路隧道施工過程中，可以根據(jù)實際情況使用錨噴施工技術(shù)，對支護(hù)進(jìn)行加強。此種技術(shù)的使用需要根據(jù)隧道施工現(xiàn)場的具體狀況進(jìn)行選擇，在混凝土噴射過程中一般有三種噴射方式，分別為干噴、潮噴以及濕噴。通常情況下，潮噴的方式成本投入比較低，有著較高的經(jīng)濟(jì)效益，且能夠降低對速凝劑的使用量。同時濕噴的方式還能夠更加有效地提升支護(hù)質(zhì)量，因此在錨噴施工過程中通常會使用濕噴方式，能夠有效加強相關(guān)部件的牢固度。另外，在選擇噴射方式時，往往會采用噴錨與錨桿等部件聯(lián)合使用的方式，以此來保證支護(hù)效果。除此之外，關(guān)于噴錨厚度的選擇也需加以重視，可以采用定距離埋置的方式對其厚度加以控制，在錨噴施工完成之后，需要根據(jù)實際情況做好混凝土強度的檢測，以保證支護(hù)的質(zhì)量。

3 高速公路隧道施工技術(shù)有效應(yīng)用的措施

3.1 提升施工準(zhǔn)備質(zhì)量，確保工程材料質(zhì)量

在隧道工程施工過程中，使用符合工程標(biāo)準(zhǔn)的工程材料能夠有效提升工程質(zhì)量，所以施工單位在施工之前需要做好原材料的采購工作，并對廠家的資質(zhì)以及信用進(jìn)行審查，做好原材料的檢測工作，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上控制好材料的成本，提升施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在原材料進(jìn)入工程現(xiàn)場之前還要做進(jìn)一步的檢查工作，做好報告單的填寫工作，如果發(fā)現(xiàn)原材料有質(zhì)量問題，要立即進(jìn)行處理，將其進(jìn)行清理。

高速公路隧道施工之前的準(zhǔn)備工作所涉及的內(nèi)容較多，主要包含工程施工方案的制訂，地質(zhì)情況的超前預(yù)報以及地質(zhì)勘查工作等。在高速公路隧道工程中施工準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，準(zhǔn)備工作的整體質(zhì)量會對工程后期施工產(chǎn)生比較大的影響，因此，相關(guān)施工單位在具體施工之前一定要做好準(zhǔn)備工作，使用科學(xué)合理的方式做好地質(zhì)情況的超前預(yù)報以及地質(zhì)勘查，在勘查之前要做好設(shè)備的校準(zhǔn)工作，以保證勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免數(shù)據(jù)誤差對工程方案的制訂產(chǎn)生影響。此外，施工單位還要根據(jù)實際情況做好洞軸糾偏工作，并做好洞內(nèi)控制點的設(shè)置工作，為后續(xù)隧道工程的開展打下良好的基礎(chǔ)[4]。

3.2 適時調(diào)整施工方案，做好技術(shù)要點把控

高速公路隧道施工做好施工方案的設(shè)計至關(guān)重要，在進(jìn)行施工方案設(shè)計過程中不但要遵守相關(guān)設(shè)計規(guī)則，還要根據(jù)具體的施工環(huán)境進(jìn)行全方位的綜合考慮。如果施工方案設(shè)計中存在不合理的地方需要在第一時間做好處理工作。此外，還要建立一支專業(yè)的隊伍到工程現(xiàn)場進(jìn)行考察工作，并對其進(jìn)行分析，對施工方案做進(jìn)一步的優(yōu)化。待施工方案得到所有人認(rèn)可之后再進(jìn)行后續(xù)的相關(guān)工作?？傊┕し桨笗こ痰恼w施工產(chǎn)生比較大的影響，不能存在一點的失誤，因此需要施工單位對此方面加以重視。

其中對于測量放線工作來講，需要做好明洞位置的判斷，從而更加科學(xué)合理地對截水溝位置進(jìn)行設(shè)置。在具體施工過程中可以使用分層的方法，能夠更加明確地進(jìn)行挖掘工作，通常在挖掘過程中要遵守從上到下的原則。在進(jìn)行支護(hù)施工過程中需要做好管控工作，如果有發(fā)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)存在不合理的狀況，需要相關(guān)工作人員做好檢查工作，并進(jìn)行處理，以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在每一個環(huán)節(jié)施工完成之后都需要做好該環(huán)節(jié)工作的檢查，保證此環(huán)節(jié)工作沒有任何問題之后，方可進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的工作，保證施工過程中安全性，為后續(xù)工程的順利施工打下良好的基礎(chǔ)[5]。

3.3 加強施工安全管理，加大施工監(jiān)管力度

高速公路隧道施工過程中安全管理也至關(guān)重要，在施工過程要做好施工安全管理體系的建立，組建安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組。通過安全教育活動以及安全教育周來提升工作人員的安全意識，并堅持以全標(biāo)準(zhǔn)工地制度、安全檢查、責(zé)任制度等作為安全生產(chǎn)和管理的依據(jù)，進(jìn)行安全管理、指導(dǎo)、檢查、監(jiān)督，做好安全生產(chǎn)工作的布置，并對工程實際風(fēng)險做好評估以及分析之后，編制出安全應(yīng)急方案，對相關(guān)安全生產(chǎn)管理辦法進(jìn)行審定，做好考核工作，對違章作業(yè)進(jìn)行制止。

高速公路隧道工程施工現(xiàn)場安全管理的有效性與施工企業(yè)現(xiàn)行安全管理制度密切相關(guān)。施工單位應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的粗放式公路隧道工程安全管理理念，廢除扁平化的現(xiàn)場安全管理模式。一方面，施工單位要注重現(xiàn)場施工安全管理工作，建立項目部安全管理人員的隊伍和組織架構(gòu)。建立層級明確、職責(zé)明確的現(xiàn)場施工安全管理隊伍，確保有專人負(fù)責(zé)工程施工作業(yè)的實施、前期檢查、驗收等工作崗位，有效解決現(xiàn)場施工安全管理職責(zé)脫節(jié)的問題。在現(xiàn)場安全管理的具體過程中，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的進(jìn)度，實時動態(tài)調(diào)整現(xiàn)場安全管理計劃，持續(xù)跟蹤現(xiàn)場安全管理的實時狀態(tài)。依托動態(tài)優(yōu)化控制方法，對施工質(zhì)量偏差進(jìn)行研究，為現(xiàn)場安全管理糾偏提供參考依據(jù)。同時，高速公路隧道項目方應(yīng)建立工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本四位一體的管理制度，主要包括完善的質(zhì)量咨詢制度、安全檢查制度、成本控制制度、進(jìn)度監(jiān)督報告制度、工程監(jiān)理制度。以質(zhì)量咨詢制度為例，各分包施工企業(yè)作為經(jīng)營單位，應(yīng)采取自檢自糾的方式，對高速公路隧道施工項目進(jìn)行全面、程序化的質(zhì)量管理。通過對各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，找出根本原因，及時制定糾正措施。檢查結(jié)果應(yīng)定期反饋給總承包單位，總承包單位應(yīng)牽頭組織協(xié)調(diào)現(xiàn)場施工質(zhì)量安全管理工作。

4 結(jié)語

總的來講，高速公路隧道施工具有一定復(fù)雜性，在實際施工過程中會受到諸多因素的影響，如果沒有在第一時間對相關(guān)影響因素進(jìn)行處理的話，會不同程度地影響到工程的整體質(zhì)量，以及施工過程中的安全性。為了能夠有效避免相關(guān)問題的出現(xiàn)，需要在施工之前就對隧道工程的具體狀況進(jìn)行詳細(xì)了解，選擇符合隧道工程的施工技術(shù)，并做好施工控制，從而有效提升高速公路隧道施工的整體效率以及施工質(zhì)量。