高速公路隧道施工技術及控制要點分析

易榮

（湖南省高速公路集團有限公司益陽分公司，湖南益陽 413002）

0 引言

隨著我國科學技術水平的不斷提升，很多高速公路工程項目皆得到了發展。但是，有些項目在建設過程中存在一些不足之處。為了提高高速公路隧道質量，確保安全穩定運行，對高速公路隧道施工技術及控制要點進行合理研究十分必要。

1 高速公路隧道施工技術分析

1.1 洞口施工技術

施工人員在洞口施工時，應在洞內設置排水系統（洞口施工詳情如圖1 所示）。通常情況下，如果洞室的坡度較大，為了保證洞口施工進度，應在洞內鋪設排水管道。在高速公路隧道施工過程中，需要對洞室進行開挖。

圖1 洞口施工

首先，應該設置排水管道，盡量縮短排水管道的長度，而且應該設置一條或者兩條。

其次，加強支護設計工作。

最后，確保施工操作的安全。在洞內開挖過程中，還應按照規范要求，設置通風道。當采用明裝鋼架的時候，應盡量縮短鋼支撐的長度。當鋼筋混凝土板、梁出現斷裂時，要及時使用止裂膠進行封閉連接。

1.2 混凝土噴射技術

混凝土噴射技術是指利用噴射機，將混凝土混合料進行快速噴射。在高速公路隧道施工中，混凝土噴射技術主要采用高密度的噴漿機和噴嘴進行工作，通過高壓水對其進行清洗作業，然后將混合料送入噴射孔。在高速公路隧道施工之前，要對所需澆筑的區域進行實地勘測，了解其地質情況和具體要求等因素。在隧道開挖過程中，按照規定路線設置相應的鋼筋網。由于需要用到很多大型機械設備以及各種輔助材料等多種物資，所以要對各種輔助材料和機械設備進行合理的規劃和安排。

混凝土噴射技術具有很多優點：首先，在混凝土澆筑過程中，通過控制和調整各種設備以及技術參數等方法，達到提高施工效率和質量等目的。其次，保證鋼筋網與混凝土的密實性，從而使隧道施工順利完成。

混凝土噴射技術主要應用在隧道施工的過程中，主要應用于隧道結構表面層以及側墻混凝土澆筑過程中。在施工過程中，應選擇一些合理的工作方法和技術參數進行作業。

首先，根據現場施工環境的實際情況，選擇合適的噴漿機進行工作。

其次，控制噴射材料的質量及性能，使其達到最好效果。

最后，對噴漿設備進行合理規劃設計。在隧道施工完成之后，還要做兩次檢查驗收工作：

第一次，檢查噴漿的質量情況，如果發現噴漿效果不達標或者出現一些質量問題，需要將這些設備及材料全部拆除、清理干凈，并且重新進行噴漿。

第二次，對噴漿管等相關輔助配件及噴射系統設備進行檢查[1]。通過兩次檢查驗收工作，才能夠有效地保證噴漿質量以及設備安全運行情況。

1.3 鉆爆施工技術

為了保證高速公路隧道施工的爆管質量，施工人員在進行隧道施工的過程中，要嚴格按照相關技術規范，對爆管的長度進行控制，同時還需要保證爆管和管段的位置以及埋設位置正確。在鉆爆施工過程中，主要采用人工挖孔爆破技術，即對隧道洞頂進行開挖后，直接將炮眼爆破掉，然后進行人工開挖。為保證隧道洞頂周邊巖層的安全完整性，在對炮眼進行裝藥及打孔作業時，要保證施工機械和人員安全。在施工過程中，采用機械鉆孔工藝，可使孔距與炮距更合理，并且鉆孔深度達到相應要求。在鉆孔作業時，需要根據現場實際情況，確定鉆孔深度以及打孔位置。嚴格按照相關要求，控制炮眼深度。

在隧道洞頂巖層開挖中，采用的炮眼埋槽以及炮眼位置必須準確可靠，且鉆孔深度不小于20cm。在鉆爆施工中，所采用的炸藥也是有特殊要求的，因此要對各方面因素進行嚴格篩選和審查保證炸藥的質量與使用壽命。

1.4 防水技術與排水技術

為了避免在高速公路隧道施工過程中，產生大量積水，施工前，需要對隧道周圍進行處理，確保沒有積水。首先，確定隧道防水工作的重點。通常情況下，將防水區域劃分為兩個區域。第一個區域是由巖層和混凝土構成的區域，第二個區域是由鋼筋混凝土構成的區域，可以在此基礎上對兩部分進行分類處理。其次，對于隧道施工過程中所產生的積水，需要及時處理。在隧道修建之前，需先將地面部分的排水系統進行疏通，避免出現堵塞現象，影響其正常排水。

在施工前，需要排放雨水。在處理地下水時，還要對雨水中混入的泥沙進行清理，防止泥沙流入地下，影響高速公路隧道施工質量和安全。對于一些特殊情況，需將排水工作做得更加細致有效。根據當地氣候特點，確定具體的排水方案；然后，根據方案，制訂排水工作計劃。做好相關記錄工作，根據具體情況，制訂合理的排水方案，并將其實施到位，才能保證隧道施工質量和安全，滿足有關規定要求，并提高施工效率。在高速公路隧道施工過程中，為了確保結構穩定，隧道內部不出現積水現象，防止發生坍塌事故等，要加強對混凝土工程材料質量和結構強度的檢測工作，以及控制措施的管理[2]。在實際操作中，需要嚴格控制混凝土的配合比、混凝土的表面狀態、鋼筋骨架尺寸等技術指標，掌握混凝土攪拌、振搗等技術要點，加強混凝土質量檢測、原材料檢測力度，強化管理相關檢驗標準制定，檢測儀器、設備的管理和使用。

2 高速公路隧道施工控制要點

2.1 規范和優化工程設計圖紙

在設計圖紙時，要盡量采用經濟合理的設計方案，才能在隧道施工的各個階段，保證設計圖紙具有較強的科學性、合理性和可操作性。此外，還要做好結構優化設計圖，保證各施工環節所采用的工藝都是科學合理的，確保高速公路隧道施工中，各個節點之間的銜接和配合更加順暢。

首先，優化工程施工圖，調整施工方案，然后結合施工現場的實際情況，對優化方案進行補充和修改。

其次，保證隧道結構在開挖前完成混凝土結構施工，并確保混凝土工程具有較高的質量。在隧道開挖過程中，當遇到圍巖破碎或地下水水位較高時，要采用超前注漿加固或超前支護方法，提高圍巖的穩定性[3]。

再次，應及時對結構進行加固處理和補強處理。

最后，加強隧道施工中的監控與檢測工作。

在高速公路隧道施工中，要做好監控量測工作和安全監測工作。在監控量測方面，通過建立監控量測控制系統，確保監控量測數據及時、準確、全面地反映各種病害現象；在安全監測方面，加強對安全監測系統的管理與控制。在高速公路隧道工程中，設置一套完整而可靠的信息系統和數據庫，可以有效地提高監測質量和降低施工成本。另外，還要完善常見的高速公路隧道工程問題的處理辦法和應對措施。

2.2 全面檢測防水材料的性能

當前，高速公路隧道工程在防水材料的選擇上存在一些問題。首先，必須根據隧道工程的實際情況，選擇防水材料；其次，防水材料應具有一定的耐水性以及耐腐蝕性；最后，考慮不同類型防水材料之間性能的互補性。目前，我國已有不少專家、學者在進行相關研究工作。例如，一些研究者對不同類型防水材料在不同環境下的耐水性以及耐腐蝕性進行了測試和比較。因此，為了高速公路隧道工程順利實施和安全運行，必須提高防水材料的性能。首先，在高速公路隧道施工過程中，必須對防水材料進行檢測，確定該材料可以應用于隧道工程；其次，確保隧道施工人員根據實際情況，選擇所需的防水材料；最后，當所選防水材料滿足要求時，就要盡快使用并應用到隧道施工中[4]。

2.3 規范和控制施工步距，加強對施工的動態監測

在高速公路隧道施工中，施工單位要嚴格把控原材料、水泥、混凝土及鋼材的質量，按照設計要求，確保原材料質量合格，并在使用過程中，按照有關規定進行檢驗。另外，在施工前，要做好相關準備工作。其一，嚴格控制隧道的開挖深度和距離。其二，隧道開挖時，嚴禁超挖或亂挖。其三，對巖壁上的洞口，進行封閉處理。其四，當采用機械開挖時，要對周圍的土體和圍巖進行加固，防止其坍塌破壞。其五，在隧道中進行鉆孔作業時，要對周圍圍巖采取加固措施。其六，在隧道施工過程中，采用超前鉆孔法或超前地質鉆法進行鉆孔灌注樁施工，確保鉆孔深度和灌注樁樁長等符合要求。其七，在隧道施工過程中，要及時測量隧道軸線、高程、收斂變形和支護壓力及支護結構受力變形等數據。其八，施工單位在做好防水工作的同時，還應對周圍環境進行檢測，避免對工程結構造成影響。在施工工程整體完工后，相關工作人員還應做好最后的竣工核驗工作，如圖2 所示，從而以此來對施工質量進行根本上的保障。

圖2 高速公路隧道驗收核驗

2.4 完善施工工藝

為了高速公路隧道施工能夠順利進行，在隧道施工前，必須做好相關的準備工作，如各種材料、機械設備、施工技術以及相關的人員等。隧道的開挖和支護是保證隧道施工順利進行的關鍵工序，也是保證施工質量的重要環節之一。在施工中，必須對各種不同類型的地質進行詳細分析、研究和評價，確定最合理的施工方案。在隧道開挖前，根據地質情況，制訂詳細、完備、切實可行的初支設計和支護方案。在隧道開挖中，需要對地表以下10m 左右，進行爆破和支撐支護。在初期支護中，由于采用了新技術、新材料及新工藝，使隧道的結構更加穩定。初期支護一般都是采用噴射混凝土或錨桿加固形式。在初期支護中，常用錨桿預注漿，噴射混凝土，噴層厚度約2～3cm，錨噴厚度為10～20cm[5]。

此外，根據不同地質條件，確定是否采用帷幕注漿方法，以及如何選擇帷幕注漿材料、施工方法等也是非常重要的研究內容之一。在初期支護時，要對地層做詳細分析，確定相應的支護方法及使用年限；在選擇材料時，盡可能使用新技術、新材料及新工藝。在初期支護中，經常會遇到很多問題，如噴層厚度不夠、強度低、變形大等問題，都要加以解決或處理，使初期支護滿足安全穩定的要求。還需要充分考慮圍巖和地層的條件、經濟、技術等因素。

2.5 對隧道主體結構做好保溫防凍措施

在高速公路隧道施工中，其內部結構大多由混凝土構成，對主體結構起到保溫、防凍的作用。在隧道施工中，常常因為氣溫、濕度等因素，導致混凝土出現收縮變形、收縮裂縫。當這種現象發生時，就表明主體結構存在嚴重的質量問題。所以施工單位必須采取有效的措施，對隧道主體結構采取保溫、防凍措施，確保高速公路隧道在嚴寒天氣下，仍能正常通行。

3 結語

綜上所述，通過對高速公路隧道施工技術及控制要點進行分析，可以發現，在高速公路隧道施工中應用了很多先進的施工技術，如大斷面、淺埋、大變形施工技術，同時也采用了先進的施工設備和施工方法。這些新技術需要在實際應用中不斷探索，總結經驗教訓，才能更好地服務于高速公路隧道施工工作。