高速公路隧道施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

張文權(quán)

（甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

高速公路隧道施工容易受到周圍環(huán)境的影響，且施工過程中所運(yùn)用到的技術(shù)多復(fù)雜繁瑣，使得施工難度進(jìn)一步加大。另一方面，因受到各種外在因素的影響，施工事故頻發(fā)，對工作人員的安全帶來了較大威脅。但歸根結(jié)底，施工問題的發(fā)生多源于施工技術(shù)并未完善，難以對施工質(zhì)量控制。因此文章對施工特性、施工問題進(jìn)行了細(xì)致分析，最終提出了相關(guān)改善措施，旨在進(jìn)一步促進(jìn)施工質(zhì)量的提高，為今后施工提供參考。

1 高速公路隧道施工的特點(diǎn)

1.1 不可預(yù)料性

高速公路隧道施工過程中往往面對著較多未知的情況，具有較強(qiáng)的不可預(yù)料特性。這也是施工過程中的重要難點(diǎn)之一。與其他工程項目相比，這一施工對技術(shù)人員有著較高的要求，所需要的技術(shù)水平更高。高速公路隧道施工中，工作人員并不能夠全面掌握施工地的地質(zhì)狀況，即使利用最發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)，也難以精準(zhǔn)把握。

1.2 時效性

高速公路隧道施工過程中會面臨著較多地質(zhì)方面的變化，例如在施工過程中，圍巖發(fā)生變化會對整個施工產(chǎn)生一定影響。這一時效性使得施工難度進(jìn)一步加大。所以在施工過程中，相關(guān)工作人員還需在工程結(jié)束之后，盡快對能夠影響到施工質(zhì)量的因素加以處理，防止質(zhì)量出現(xiàn)問題，同時加強(qiáng)工程的有效性。

1.3 差異性

高速公路隧道施工具有較強(qiáng)的差異性，這一工程施工過程中，往往將設(shè)計以及施工作為重點(diǎn)進(jìn)行，而相應(yīng)的設(shè)計還需針對施工地情況來加以確定。對于不同的地質(zhì)條件來講，還需采用不同的施工技術(shù)，以保證施工能夠順利進(jìn)行。在同一個施工地，存在著較多不同的地質(zhì)狀況，這就需要相關(guān)技術(shù)人員對施工環(huán)境進(jìn)行細(xì)致全面的分析。

1.4 施工環(huán)境變化惡劣

施工過程中往往面對著較多的交叉作業(yè)，這使得施工工序增加，且操控較為復(fù)雜，施工難度加大。另外對于高速公路隧道施工來講，面對的施工環(huán)境容易變化，但相關(guān)工作人員卻不能夠及時掌握相關(guān)變化情況，這使得整個工程建設(shè)過程中，存在著較多的安全隱患，容易發(fā)生坍塌事故。

2 高速公路隧道施工中存在的問題

2.1 施工支護(hù)問題

施工支護(hù)在整個高速公路隧道工程中起著非常重要的作用，若是在處理相應(yīng)施工支護(hù)問題時沒有按照相關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行，則容易導(dǎo)致質(zhì)量問題的產(chǎn)生。一般來講，隧道開挖過程中，需要對周圍的圍巖進(jìn)行支護(hù)，以此來保證整體受力。在高速公路隧道施工中，臺階式開挖方式較為復(fù)雜，且難以控制。支護(hù)技術(shù)若利用不當(dāng)則容易使得臺階之間距離加大，難以形成閉環(huán)，無法支撐整個施工結(jié)構(gòu)，最終影響到施工質(zhì)量。支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)，甚至?xí)o整個工程增加較大的安全隱患。

2.2 開挖施工問題

高速公路隧道施工過程中會遇到較多不可控因素，這些因素難以預(yù)料，容易對整個施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量造成不良影響。例如在開挖施工過程中，若是相關(guān)工作人員并未根據(jù)圍巖性質(zhì)對爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，則會使其難以達(dá)到預(yù)定的開挖標(biāo)準(zhǔn)，最終使得工程建設(shè)達(dá)不到相應(yīng)規(guī)范，甚至?xí)斐沙吠趪?yán)重的問題，使得施工質(zhì)量不佳。再者部分施工人員專業(yè)性有所不足，對于初噴認(rèn)識不足，并未對其封閉效果有所關(guān)注，使得整個操作使用不符合規(guī)范，造成較多質(zhì)量問題。

2.3 防水施工問題

防水施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量問題也是比較嚴(yán)重的，這一環(huán)節(jié)與整體工程有著密切的聯(lián)系，若是不關(guān)注這一問題，容易使得整個工程受到影響。在這一基礎(chǔ)下，相關(guān)工作人員需要對這一環(huán)節(jié)的工作加以重視，多角度找到最佳施工方案。另外需要特別關(guān)注防水材料的使用，若是材料不符合建設(shè)規(guī)范，容易對工程質(zhì)量造成影響。

3 高速公路隧道施工技術(shù)控制措施

3.1 洞口及明洞施工技術(shù)

對于隧道洞口涉及到的各項工程，相關(guān)技術(shù)人員還需全面考慮，找到最佳施工方案，優(yōu)化施工措施，保證施工質(zhì)量。在這一施工過程中，需要考慮到地表環(huán)境問題，對洞口邊坡以及仰坡開挖之后需要做好水土保持工作，施工過程中不能對環(huán)境有過多破壞。另外對于洞口土石方開發(fā)工作開展過程中，不能夠使用大爆破手段，需要對周圍的巖土體進(jìn)行相關(guān)保護(hù)。施工過程中不能夠忽視邊坡的防護(hù)工作，在防護(hù)過程中可以結(jié)合隧道施工安全以及環(huán)境保護(hù)等因素進(jìn)行考慮，保證施工質(zhì)量的同時防止環(huán)境被破壞。在明洞地段施工過程中，需要考慮到周圍地質(zhì)條件以及邊仰坡是否穩(wěn)定等問題，在具體實施過程中，一般需要采用邊開挖邊支護(hù)的方式，相關(guān)技術(shù)人員在施工過程中同時需要對周圍山坡穩(wěn)定程度加以監(jiān)測。

3.2 洞身開挖施工技術(shù)

高速公路隧道施工過程中會涉及到洞身的挖掘工作，這一過程中往往涉及著多種施工方式，在具體實施過程中還需考慮到實際施工條件以及地質(zhì)狀況，以此來確定最優(yōu)挖掘方式。一般來講，施工方式有全斷面法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土法等等。例如在對一些3~5級的中小跨度隧道開挖的過程中，可以采用臺階法，而6級圍巖等小跨度隧道雖然也可采用臺階法，但需要在加固之后采用這一方式。其次對于一些單車道隧道，可以根據(jù)實際情況采用二臺階法。若隧道有著較高的斷面時，可以采用三臺階法。

3.3 錨桿施工技術(shù)

這一技術(shù)的使用對于整個隧道工程有著較大的影響，技術(shù)人員需要對這一技術(shù)加以重視。施工人員需要首先根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行分析研究，結(jié)合設(shè)計圖紙，對現(xiàn)場進(jìn)行放樣并標(biāo)識。在最終確定準(zhǔn)確位置之后，對其進(jìn)行鉆孔操作，之后還需清理好孔洞，以便安放錨桿。在錨桿安置好之后，將孔口封堵，最后灌漿。這能夠有效將錨桿與圍巖加固成為整體，保證其能夠在工程中共同受力，加固圍巖。其次為了保證錨桿具有一定的抗拉能力，操作人員需要在工程實施之前做好試拔檢測，以保證錨桿的固定性。若有必要，也可以選擇管縫式錨桿等方式，根據(jù)施工地質(zhì)條件來進(jìn)行系統(tǒng)布置。

3.4 錨噴支護(hù)施工技術(shù)

在施工過程中可以適當(dāng)采用錨噴技術(shù)，以此加強(qiáng)支護(hù)。這一技術(shù)的使用也需針對施工現(xiàn)場具體情況進(jìn)行選擇。例如在混凝土噴射中，存在著干噴、潮噴以及濕噴三種方式，具體使用優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 錨噴支護(hù)施工技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)

一般來講，潮噴方式比干噴方式具有更高的經(jīng)濟(jì)效益，能夠有效降低速凝劑的使用量，成本較低。而濕噴方式則能夠有效對支護(hù)質(zhì)量加以保障，所以在使用過程中，多采用濕噴方式，加強(qiáng)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。其次關(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，在噴錨設(shè)置完成之后，還需對其強(qiáng)度進(jìn)行檢測，以保證其質(zhì)量。

3.5 二次襯砌施工技術(shù)

二次襯砌的應(yīng)用不僅僅能夠增加安全度，同時也能夠承受施工之后受到的壓力，對于保證工程質(zhì)量有著較大作用。這一技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，多采用定型模板臺車，這能夠有效縮短立模時間，能夠有效加快施工速度。襯砌施工往往采用從下到上的施工順序，保證每個分層之間都是對稱且均衡的，以此來對混凝體質(zhì)量加以保證。

3.6 排水技術(shù)

在施工過程中，施工團(tuán)隊還需對排水體系加以處理，需要保證施工過程中設(shè)備能夠正常運(yùn)行，行車能夠順利且安全。建立合理科學(xué)的防排水體系對于施工有著較大意義。一般來講，施工團(tuán)隊多會利用隧道洞口和輔助坑道排水系統(tǒng)對地表水以及地下水進(jìn)行處理。另外也可以在圍巖中注漿，以此隔離地下水層，將水源與施工地進(jìn)行隔絕，防止工程受到地下水的影響。再者相關(guān)技術(shù)人員可通過井點(diǎn)降水的方式降低地下水位，或者采用防水層對水源加以控制。

4 高速公路隧道施工質(zhì)量控制措施

4.1 適時調(diào)整施工方案

高速公路隧道施工過程中還需對方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，在方案設(shè)計過程中不能夠僅僅遵照以往的設(shè)計規(guī)則，相關(guān)工作人員需要針對不同的施工環(huán)境全面考慮施工方案。若是發(fā)現(xiàn)施工設(shè)計中存在不合理的部分，則需要及時處理。另外可以設(shè)置專業(yè)團(tuán)隊對施工現(xiàn)場加以考察，以此對施工設(shè)計加以分析研究并優(yōu)化相關(guān)方案。最終保證施工方案得到各方人員認(rèn)可之后，再開展相關(guān)工作。施工方案影響整個施工進(jìn)程，一點(diǎn)失誤都會影響到施工質(zhì)量，所以還需對其加以重視。

4.2 加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制

原材料的選擇對于高速公路隧道工程有著重要影響，所以在施工前還需確保材料來源的合理性，同時確保材料質(zhì)量。另外在這一基礎(chǔ)上需要考慮到運(yùn)輸成本以及材料成本。在選擇材料時，需要先對施工規(guī)定的材料標(biāo)準(zhǔn)加以分析研究，之后選取規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的鋼材、水泥等等。在粗骨料的選擇方面，可以采用優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r，而細(xì)骨料則能夠選取較為堅固，同時有著較好耐力的中粗砂。除此之外，混凝土噴射一般需要選擇合適的外加劑，在這一材料選擇過程中，可以將選擇好的外加劑與水泥做相容性試驗，以確保材料可用。外加劑的使用需要嚴(yán)格把控用量，可以將其控制在水泥重量的2%左右。

加強(qiáng)材料控制還需對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測，在材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場之前，需要對材料進(jìn)行篩選，不允許任何不合格材料進(jìn)入現(xiàn)場。例如在鋼筋的選用方面，需要對其表面進(jìn)行檢測，對于表面有裂紋或者是有油污的鋼材加以拋棄，而在選擇水泥方面，需要對水泥穩(wěn)定性以及質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測。再者對材料監(jiān)管也需加以重視，需要做好防潮防火等工作，確保材料的完好性。

4.3 加強(qiáng)施工監(jiān)測

在測試過程中相關(guān)的測量點(diǎn)需要盡量靠近工作面，測試過程中需要嚴(yán)格把控測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以便對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算。保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，能夠有效分析出開挖等方式對圍巖的影響，以此做好數(shù)據(jù)分析，保證圍巖具有一定的穩(wěn)定性以及安全性。另外在施工過程中，還需設(shè)置專門的監(jiān)督部門，在施工過程中對各項活動加以檢測。必要時可以引入較為先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，以便對每個項目合理監(jiān)控，保證各項工程項目完成其建設(shè)目標(biāo)。再者，監(jiān)管手段可以適當(dāng)動態(tài)化，對施工現(xiàn)場全面化監(jiān)控，保證能夠通過監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)建設(shè)過程中存在的問題，并及時解決。對于施工過程中的安全隱患，也需全面關(guān)注，并采取合適的措施加以解決。

4.4 做好技術(shù)要點(diǎn)把控

首先在測量放線環(huán)節(jié)，需要精準(zhǔn)對明洞等位置加以判斷，以此來合理設(shè)置截水溝位置。其次還需合理采用分層方式，對挖掘工作加以明確，開挖順序一般要按照自上而下的方式。再者，支護(hù)施工工作需要嚴(yán)格把控，若發(fā)現(xiàn)有不合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)，或者是在支護(hù)設(shè)置過程中出現(xiàn)問題，需要相關(guān)人員及時處理，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。除此之外，施工之前需要做好調(diào)查工作，對施工周邊環(huán)境全面檢查，同時分析施工過程對環(huán)境的影響。相關(guān)技術(shù)人員需要針對可能會發(fā)生的問題制定合理的解決方案，以便減少施工過程中的不可控因素，加強(qiáng)施工安全性。最后在每一個施工環(huán)節(jié)完成之后，都需要對該環(huán)節(jié)工作進(jìn)行檢查，防止對后續(xù)工作造成影響。只有在全面保證該環(huán)節(jié)工作符合要求之后，才能夠進(jìn)入到下一施工環(huán)節(jié)。

4.5 科學(xué)處理不良地質(zhì)地段隧道

對于一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜且具有較多地下水的地段，還需提前對該地地質(zhì)加以分析，以便保證施工能夠順利進(jìn)行，在全面認(rèn)識到地質(zhì)特點(diǎn)之后，再開展相應(yīng)的開挖活動，這樣能夠有效保證施工質(zhì)量，同時能夠保證施工安全。另外為了預(yù)防塌方，相關(guān)操作人員需要對有可能出現(xiàn)這一問題的地點(diǎn)及程度加以預(yù)測，在有可能發(fā)生塌方的地段設(shè)置合理的預(yù)防方案，防止安全事故的發(fā)生。針對一些具有流沙較為軟弱的底層，可以提前做好預(yù)防工作。另外在高速公路隧道工程中，最關(guān)鍵的問題之一是處理地下水，工作人員需對地形以及地下水進(jìn)行觀察預(yù)測，及時檢查支護(hù)狀態(tài)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)牢固性。若是發(fā)現(xiàn)異常需要及時對其處理，還需對每個地段的防水工作加以重視。

5 結(jié)束語

綜上所述，高速公路隧道工程中需要面對較多復(fù)雜且多變的地質(zhì)情況，施工過程中也有著較多的風(fēng)險，所以在開展這一工作之時，還需針對實際情況對施工技術(shù)進(jìn)行改良完善，對施工質(zhì)量嚴(yán)格管控。上文對該工程中的施工技術(shù)以及施工措施進(jìn)行了分析，旨在進(jìn)一步提高工程質(zhì)量，促進(jìn)高速公路隧道工程發(fā)展進(jìn)一步提升。