高速公路隧道施工質量控制與安全管理

李世貴，朱 云，任 仁，程 浩

（貴州高速公路開發總公司，貴州 貴陽 550004）

1 選擇科學合理的施工工藝

1.1 開挖方法的選擇

開挖方法的選擇應充分考慮隧道斷面尺寸及所處地形、地質、環境條件，選擇適宜的開挖方法，嚴格按照施工工序施工，尤其是隧道施工進洞，必須尊重斷面大小及洞口特殊的地形地質條件，嚴格按照設計要求施工。特殊地形地質條件下的施工工藝主要有：a）環形開挖預留核心土法；b）雙側壁導坑法；c）中隔壁法（CD 法）；d）交叉中隔壁法（CRD法）。

1.2 開挖技術及質量控制

隧道爆破在無特殊要求時，一律采用光面爆破技術，且殘留炮眼痕跡在開挖面上均勻分布，炮眼痕跡保留率應滿足一定的要求，即硬質巖達到80%及以上，中等堅硬巖70%及以上，軟巖達50%。開挖過程中，不同圍巖地段，開挖面與支護斷面間的距離應滿足相應規范和設計要求，及時支護，使隧道受力結構體系早日封閉成環，確保結構受力穩定安全。臺階法開挖時，其臺階長度不宜超過隧道開挖寬度的1.5倍；雙側壁導坑法施工時，導坑形狀近于橢圓形斷面，其跨度宜為整個隧道跨度的1／3；左右導坑施工時，前后拉開距離不宜小于15m，導坑與中間土體同時施工時，應超前30m～50m。

嚴格控制欠挖，拱腳及墻腳以上1m范圍內嚴禁欠挖，這些位置是隧道結構受力傳遞的關鍵部位，必須保證受力面積。在隧道掘進過程中，應盡量減少超挖，不同地質條件下超挖值應控制在相關技術規范許可范圍內，超挖部分必須用同等強度的混凝土回填滿，確保隧道襯砌整體受力。

2 隧道噴射混凝土施工機具及噴射質量要求

隧道噴射混凝土采用干噴工藝既違反了規范，也不符合設計要求，結果導致隧道施工質量大打折扣。濕噴可大大降低粉塵濃度，消除對工人的健康危害，且回彈度低、水灰比易控制。噴射混凝土品質較高，要求隧道噴射混凝土一律采用濕噴工藝，并將濕噴機的技術說明書復印件及現場施工照片提交給駐地辦審查后報建設單位核備。

噴射混凝土的骨料及水灰比須滿足設計強度及噴射工藝要求，噴射前應清除侵入襯砌欠挖部分的巖塊，噴射混凝土應飽滿無空隙、表面平整，且保證鋼筋保護層厚度不少于1cm，臨空一側不少于2cm。

3 隧道初期支護與二次襯砌施工質量和數量控制

3.1 錨桿施工質量及數量控制

中空注漿錨桿施作時應保持中空通暢，并留有專門的排氣孔，水泥砂漿錨桿鉆孔直徑應大于桿體直徑15mm，保證砂漿與錨桿和孔壁強力粘結，有效加固圍巖；錨桿外端需留足5cm的露頭，并用紅色油漆標點示意，以便施作錨定板鎖定錨桿，同時也方便進行數量及質量檢測等計量工作。

3.2 鋼筋網的鋪設及尺寸要求

鋼筋網鋪設前應初噴一層混泥土，鋼筋網應隨受噴巖面起伏鋪設，與受噴巖面的最大間隙不宜大于30mm；采用雙層鋼筋網時，第二層應在第一層鋼筋網被初噴混凝土全部覆蓋后進行鋪掛；鋼筋搭接長度不得小于30倍鋼筋直徑，并不得小于一個網格長邊尺寸。

3.3 鋼架（各種型鋼及格柵拱架）間距及施工要求

相鄰兩榀鋼架之間的距離必須滿足設計要求，嚴禁偷工減料。鋼架供腳必須放在牢固的基礎上，應清除底腳下的虛渣及其他雜物。腳底超挖部分應用噴射混凝土填充；鋼架應分節段安裝，連接鋼板平面應與鋼架軸線垂直，兩塊連接鋼板間采用螺栓和焊接連接，螺栓不應少于4顆；兩榀鋼架之間的縱向連接筋直徑不小于18mm，縱向連接筋間距不應大于1m；鋼架應垂直于隧道中心線，豎向不傾斜，平面不錯位、不扭曲，上下左右允許偏差±50mm，鋼架傾斜度應小于2°；鋼架與圍巖之間的空隙應用噴射混凝土充填密實，噴射混凝土由兩側供腳向上對稱噴射，并將鋼架覆蓋，臨空一側的鋼筋保護層厚度不小于2cm。

3.4 模筑混凝土襯砌施工質量控制

質量控制措施如下：

a）模板及支架必須具有足夠的強度、剛度和穩定性，尤其是調整模板外伸內收的支撐桿，它是控制隧道二次襯砌外觀及凈空尺寸的關鍵；

b）模板必須經除銹、打磨、涂油后才可投入使用；

c）模板安裝前，必須檢查防水板、排水盲管、襯砌鋼筋、預埋件等隱蔽工程是否符合設計要求，并做好記錄以備查；

d）混凝土的配合比應滿足設計和施工工藝要求，且應連續澆筑，如因故中斷，其中斷時間應小于前層混凝土初凝時間或重塑時間，當超過這個時間后，應按施工縫處理；

e）拱部襯砌澆筑時，應在拱頂預留注漿孔，注漿孔間距不大于3m，每一模板臺車范圍內預留注漿孔不少于4個；

f）在焊接或綁扎二襯內部鋼筋時，必須用木墊板擋在后方，防止操作不慎擊穿防水板，導致防水板失效，造成隧道二襯滲漏水；

g）隧道二襯拱腳是關鍵受力部位，其與仰拱的連接尤為重要，如果連接筋間距和位置及保護層厚度不能達到設計要求，容易造成應力集中，導致二襯變形開裂，所以在布設這個部位的豎向連接筋時，必須按照設計尺寸從隧道中心線向兩側放線定位，確保鋼筋間距、位置及混凝土保護層厚度，經現場監理檢查確認達到設計要求后方可進行下一步施工；

h）隧道結構體系的受力傳遞基本上是沿弧線進行的，隧道中的“矮邊墻”不能保證隧道拱圈與仰拱有效順接封閉成環，接縫施工質量難以控制，容易漏漿，混凝土密實度低，會造成襯砌滲漏水，導致電纜溝積水，邊墻混凝土施工縫容易錯臺，破壞了襯砌混泥土結構的整體性，帶來質量安全隱患，所以高速公路隧道禁止施作所謂的“矮邊墻”，二襯混凝土澆筑前，必須嚴格按規范檢查模板臺車，澆筑必須一次完成。

4 隧道防排水及施工質量控制

4.1 順向坡排水溝斷面應滿足排除隧道中滲漏水及施工廢水的需要，并經常檢查排水設施，防止淤泥堵塞，要確保水路暢通。在膨脹巖、土質地層、圍巖松軟地段，尤其是親水性較強的圍巖地段，排水溝中不得有積水，宜根據需要對排水溝進行鋪砌或用管槽代替，及時將積水引排出洞，防止拱腳圍巖遇水軟化，降低承載力，影響隧道結構受力。洞內反坡排水必須設置集水坑，其位置應不影響洞內運輸和安全，并裝配好水泵及時抽水，集中匯流引排。

4.2 復合型防水板由于在加工生產過程中會降低防水板縱、橫向扯斷伸長率和厚度，其產品結構難以到達國家規范要求的指標，因此，高速公路隧道不易使用復合型防水板。防水板鋪設前，應整平初期支護表面，清除表面突兀堅硬物，尤其是錨桿多余的露頭應鋸掉，凹陷處應用噴射混凝土或砂漿找平；防水板之間的搭接寬度不得小于10cm，且綁扎或焊接鋼筋時，不得損傷防水板，振搗混凝土時，振搗棒不得接觸防水板。

4.3 環向排水盲管應使用柔性彈簧軟管，其直徑及抗壓抗變形能力必須滿足設計及規范要求，應緊貼支護表面或滲水巖壁安設，排水盲管展布圓順，不得有起伏。

4.4 布設縱向排水管時，應用防水板將排水管向襯砌外側卷起，這樣才有可能充分發揮縱向排水管的作用，否則二襯后的積水不易被排出，將導致二襯漏水或滲水，電纜溝積水。

4.5 中心導水管坡度應符合設計要求，管路埋設好后，應進行通水試驗，發現積水、漏水及時處理。

4.6 止水條、止水帶的布設應嚴格按照相關技術規范施作，尤其是止水條，可事先在每一模板二襯前斷面中心位置預留一個槽，將止水條卡入填實，預留槽的制作可將一木條或麻繩等易取出的物件預埋在二襯中，板的寬度或麻繩直徑尺寸為1／2止水條寬，卸模后將其取出成槽。

5 隧道施工安全管理

5.1 隧道施工應作為安全標準化工地建設的重點，嚴格按照工地安全實施標準施工，規范指揮行為、作業行為和生產設施，實施標準化管理。

5.2 洞內通風管、高壓風管、輸電線、照明線、運輸道路、人行道路要統一規劃并加強維修，做到布設整齊、狀態良好，機械設備要規定存放位置，料具要堆碼整齊，應派專人負責保管。

5.3 成洞地段供電線路必須正確架設，未成洞地段應采用不高于36V的低壓電源、動力線電纜供電，并固定位置架空敷設。

5.4 洞內洞外都應在醒目的位置設置宣傳標語及警示標志，使作業人員隨處可見，提高安全防范意識，洞口位置應設置值班室，進洞必須登記，佩戴安全帽。

5.5 為預防發生隧道坍塌封洞而導致無法逃生，在離隧道掌子面10m邊墻附近布設逃生管道，管道采用直徑≥80cm、壁厚≥4cm、長度≥40m 的鋼管。

5.6 爆破起爆完畢后，應設專人進行檢查，處理危石懸石，并設人監護，確認安全后，其他人員方可進入；同時要做好洞內防塵及降低粉塵工作。

5.7 瓦斯隧道應按照相應規范的要求，做好瓦斯氣體濃度監測及預警機制。要高度重視瓦斯監測盲點，尤其是超挖空間氣體濃度的監測要及時到位，必要時進行超前探測，有條件的地方可安裝瓦斯濃度自動監測及預警系統，全天候監測預警，確保瓦斯隧道施工安全。

[1]JTG F60—2009，公路隧道施工技術規范[S].

[2]JTG/T F60—2009，公路隧道施工技術細則[S].

[3]JTG D70—2004，公路隧道設計規范[S].

[4]JTJ 026.1—1999，公路隧道通風照明設計規范[S].

[5]TB 10120—2002，鐵路瓦斯隧道技術規范[S].