高速公路隧道施工方法分析

王伯余

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

隨著我國交通運輸行業(yè)的迅速發(fā)展，各地區(qū)高速公路工程施工規(guī)模和數(shù)量不斷增加，呈現(xiàn)出線路長、覆蓋面廣的特征[1]?；谶@一特點，高速公路項目在施工過程中難免會受到山體的阻礙，這種情況下隧道施工成為一種非?？尚械姆绞健?/p>

然而，由于高速公路隧道施工難度很大，施工質(zhì)量也很難控制，若施工不當，極有可能導致嚴重的經(jīng)濟損失甚至出現(xiàn)人員傷亡事故。因此，需要加強對公路施工技術(shù)的研究，結(jié)合實際情況，探索有效的建筑質(zhì)量控制方法，這對建筑業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展有十分重要的意義。

1 高速公路隧道施工的特點

從目前的實際情況看，高速公路隧道施工主要存在以下特點：

1.1 施工環(huán)境受限制因素多

在隧道開挖過程中，周圍山體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)等因素都會影響施工質(zhì)量。例如，施工環(huán)境相對復雜，施工空間狹窄，存在較多的安全隱患，這會提高隧道施工風險。

此外，由于隧道施工的各個環(huán)節(jié)之間存在緊密的聯(lián)系，特別是在交叉作業(yè)頻繁的情況下，涉及許多復雜的施工技術(shù)和專業(yè)知識，使得整個項目的施工過程更加困難。

因此，為保證隧道開挖質(zhì)量，在施工開始前，技術(shù)人員必須結(jié)合實際情況，對多種因素進行綜合考量，為施工方案的制訂提供參考，降低隧道施工的風險系數(shù)。

1.2 項目存在不確定性因素

高速公路隧道工程屬于地下結(jié)構(gòu)，施工過程難以準確把握[2]。例如，一些隱蔽性工程的檢查容易出現(xiàn)疏漏，如果不能及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題并立即解決，必然會導致更大風險，可能對施工安全構(gòu)成威脅。

1.3 易發(fā)生塌方事故

在隧道施工中，周邊水文地質(zhì)情況復雜多樣，如果施工過程中未對隧道洞口做好防護，受到水文地質(zhì)條件的影響，可能導致山體滑坡事故[3]。

此外，水文地質(zhì)條件的變化也會對隧道的圍巖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響，如果在施工過程中無法控制好施工節(jié)奏，很容易引發(fā)塌方事故。同時，受山體重力的影響，如果隧道開挖施工中不采取適當?shù)闹ёo措施，可能引發(fā)局部坍塌事故。因此，在高速公路隧道施工中，需要加強安全防護，以免出現(xiàn)塌方事故。

2 高速公路隧道施工技術(shù)

2.1 隧道洞口施工技術(shù)

在高速公路隧道施工中，施工環(huán)境復雜多變，在高速公路隧道口開始破土施工前，為確保工程安全，需要認真調(diào)查和分析附近的環(huán)境和地質(zhì)條件，尤其要重點分析仰坡位置，盡可能提前預測各種風險因素，并提前制訂針對性的風險預案。

在雨季施工時，為防止雨水沖刷導致周邊邊坡坍塌，需要在隧道口合理設(shè)置排水溝。進行洞口施工時，應(yīng)注意在拱坡頂?shù)?20°有效范圍內(nèi)安裝錨桿。隧道外墻施工通常采用明挖法，隧道內(nèi)施工則需要采用暗挖法，為提高安全性，需要在內(nèi)壁噴涂混凝土。如果實際施工條件較差，可以采用環(huán)狀保留核心土的方法完成洞口開挖工作。

完成洞口施工后，要想更好地保證洞口的張力和韌性得到提高，需要采用鋼筋綁扎的方式進行加固，并進行全斷面混凝土澆筑。

2.2 鉆爆施工技術(shù)

在鉆爆施工中，需要慎重選擇爆破材料，目前主要使用硝銨炸藥[4]。

選擇好合適的爆破材料后，下一步是鉆出孔洞，安排專業(yè)人員進行詳細的規(guī)劃設(shè)計，調(diào)整爆破布局。相關(guān)人員需要仔細觀察山體性質(zhì)，并提前做好保障工作，以確保鉆爆施工穩(wěn)定、安全。

對于一些特殊地點，需要高度重視，應(yīng)結(jié)合實際情況進行相應(yīng)的加固處理。

爆破工作不是一步到位的，涉及多個不同的步驟，因此在爆破過程中，每個環(huán)節(jié)都必須按照相關(guān)標準操作，按照爆破順序進行，確保爆破工作萬無一失。進行軟巖爆破施工時，需要避免爆破作業(yè)中出現(xiàn)巖土松動、坍塌等情況；進行硬圍巖爆破施工時，要注意不破壞巖體。

2.3 錨桿施工技術(shù)

在隧道錨桿施工過程中，首先需要事先設(shè)計科學有效的鉆孔點，并采用鑿石的方式進行鉆孔。在鉆孔過程中，要隨時清理孔洞，防止孔內(nèi)積塵和銹跡，并根據(jù)需要準備爆破所需的炸藥包。完成鉆孔后，需要徹底清潔錨孔。

其次，將炸藥包插入孔洞，注意合理控制插入力度，確保炸藥包安全穩(wěn)定，避免變形或滲漏。

再次，將事先準備好的錨桿順利插入孔洞，并牢固地與鋼絲網(wǎng)焊接。

最后，為確保錨桿的抗拉強度符合施工要求，需要進行抽測。

2.4 混凝土噴射施工技術(shù)

在公路隧道施工中，常常使用混凝土噴射技術(shù)?；炷羾娚浼夹g(shù)的主要優(yōu)點是可以改善混凝土的支承性能和附著力，單次噴射可以達到0.1m 的厚度，且無回彈力，能提高支護質(zhì)量，發(fā)揮圍巖的自持力。為了獲得良好的混凝土噴射效果，選擇合適的施工工藝，在工藝過程中少量使用速凝劑可以有效改善作業(yè)環(huán)境，從而節(jié)約施工資金。施工過程中，混凝土的選用應(yīng)嚴格按照工程施工標準進行。此外，為了保證混凝土噴射的均勻性、連續(xù)性和密封性，必須合理設(shè)置噴漿機的參數(shù)，精確控制混凝土噴射的厚度、強度、附著力和密實度等參數(shù)[5]。

2.5 防排水技術(shù)

由于高速公路隧道在日常使用中容易受到雨水的侵蝕，而高速公路上行駛的車輛通常速度較快，為了保證行車安全，良好的路面防水排水措施是必不可少的。在實際施工過程中，應(yīng)根據(jù)隧道施工所在地的水文地質(zhì)情況，提高對防水設(shè)計和施工的重視度，并注意采取防堵疏堵結(jié)合的方式。

由于防排水施工質(zhì)量與施工材料的質(zhì)量、性能密切相關(guān)，因此需要做好材料管理工作，加強對施工過程的監(jiān)督和控制。必要時還可以在公路隧道工程中設(shè)置中央地溝，提高排水效果[6]。

3 高速公路隧道施工質(zhì)量控制對策

以貴州某高速公路隧道工程項目為例，分析高速公路隧道施工質(zhì)量控制對策。

3.1 工程概況

貴州現(xiàn)有一條高速公路工程，需要進行隧道施工。該工程地貌為中低地貌，隧道的正洞及導洞施工完成，正洞和導洞之間的凈距離是13.5m，中心距離是20.5m。施工質(zhì)量檢驗的主要內(nèi)容包括鋼筋銹蝕程度，襯砌與泥土的混合碳化狀況，以及隧道襯砌厚度等。

3.2 隧道施工質(zhì)量控制對策

3.2.1 工程施工的前期準備

根據(jù)高速公路隧道施工的實際情況，結(jié)合項目工程施工的具體特點，需要制訂隧道工程施工安全管理方案。例如，為確保道路隧道施工和車輛行駛安全，施工路段將采取封路等措施，然后進行搶通施工。

在工程項目的施工準備環(huán)節(jié)，應(yīng)事先審查項目施工計劃，同時開展地質(zhì)預測和工程勘察等工作。例如，實施爆破時，應(yīng)避免對施工路面和隧道結(jié)構(gòu)造成影響，合理控制公路隧道的狀態(tài)。施工隊需要注重對工程地質(zhì)特征和施工環(huán)境的分析，隨時對施工過程中產(chǎn)生的影響因素進行跟蹤分析，并不斷進行實地考察，制訂切實有效、可執(zhí)行的應(yīng)對方案，保證工程施工的規(guī)范性和安全性[7]。

3.2.2 優(yōu)化施工工藝及施工配置

第一，隧道施工工藝水平會影響工程的整體質(zhì)量，這便要求提高施工工藝水平，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的施工理念，優(yōu)化施工工藝，從而保證隧道施工的整體進度和質(zhì)量得到有效提高。

第二，在高速公路隧道施工過程中，對材料和設(shè)備的配置也要高度重視，首先要嚴把建筑材料質(zhì)量關(guān)，防止不合格的建筑材料進入施工現(xiàn)場。同時，在施工設(shè)備方面，必須由專業(yè)技術(shù)過硬的施工人員進行設(shè)備操作，并定期對設(shè)備進行養(yǎng)護、維修等。此外，施工單位需要加強對技術(shù)人員的培訓，提升其技術(shù)水平，為施工質(zhì)量提供有力保障[8]。

3.2.3 隧道大管棚施工控制

在高速公路工程隧道施工過程中，需要科學應(yīng)用大管棚超前支護方法。一般來說，在此類工程項目的施工過程中，在高速公路隧道拱頂位置需要設(shè)計安裝大型的管棚，同時在環(huán)向間距的控制方面，需要根據(jù)隧道工程的具體情況進行分析，再選擇合適的管材，以確保隧道大管棚施工質(zhì)量符合標準[9]。

3.2.4 爆破施工安全控制

在高速公路項目中實施爆破時，如果施工操作不規(guī)范，可能引發(fā)各類安全事故。因此，需要安排監(jiān)管隊伍，對爆破過程進行全程監(jiān)管，如對一些必須爆破的地方進行支護，并對支護與爆破施工進行嚴格的監(jiān)管，以免發(fā)生安全事故，避免人員受傷。此外，在爆破施工安全技術(shù)的控制層面，需要確定具體的振動速率、爆破程度等，爆破時一般需要將振動速率控制在≤4cm/s 的狀態(tài)，以起到更好的爆破效果，同時提高爆破施工的安全系數(shù)。

例如，貴州某高速公路上有一個新建隧道，需要實施爆破。

第一，施工方需要根據(jù)坑道工程參數(shù)，確定爆破炸藥的最大投放量，這樣才能使爆破過程的極限值達到最佳，確保爆破施工安全進行。

第二，施工方應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況，合理設(shè)計爆破方案，采取分層分段的方式實施爆破。在隧道底部開挖時，合理運用開挖技術(shù)，需要采用間隔爆破孔、多種鉆孔結(jié)合裝藥等方式進行施工[10]。

3.2.5 明確監(jiān)控測量技術(shù)標準

通過分析高速公路隧道施工的實際情況，為了保證隧道施工的整體進度和質(zhì)量，需要有效實施監(jiān)控測量，包括振動速率的控制、襯砌表層的應(yīng)變，以及底板沉降的監(jiān)測等。結(jié)合實測結(jié)果和基本參數(shù)，合理調(diào)整施工方案，對各個參數(shù)進行合理設(shè)置，確保隧道施工安全進行，提高工程的質(zhì)量[11]。除此之外，全體施工人員在整個施工過程中要嚴格按照安全管理制度和技術(shù)標準進行施工。

3.2.6 隧道工程驗收及養(yǎng)護技術(shù)

高速公路隧道施工結(jié)束后，需要按照相關(guān)標準進行檢測驗收。有關(guān)部門要運用有效的檢測手段方法，在注重整體的同時，對細節(jié)方面進行細致、有效的檢測，抓好隧道施工的質(zhì)量驗收工作，特別要重視驗收隧道結(jié)構(gòu)的安全性[12]。檢測過程中發(fā)現(xiàn)問題要及時反饋整改。

另外，影響高速公路隧道養(yǎng)護效果的因素比較多，需要結(jié)合相關(guān)因素合理制訂養(yǎng)護措施，并為后期的養(yǎng)護工作提供指導。

4 結(jié)語

高速公路工程是關(guān)系國計民生的工程，但高速公路隧道工程有較高的復雜性，諸多因素的變化會對隧道施工的整體進度和質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，在高速公路隧道施工中，應(yīng)結(jié)合實際情況，分析各種影響因素，結(jié)合實際情況選擇恰當?shù)氖┕すに?，并對施工工藝進行合理優(yōu)化，嚴把工程施工質(zhì)量關(guān)，在施工細節(jié)上下功夫。另外，施工過程中出現(xiàn)任何問題，都需要第一時間采取措施進行處理，以便出現(xiàn)問題及時得到解決，降低安全隱患，避免安全事故，確保隧道工程能夠高質(zhì)量完成。