公路隧道施工技术及质量控制要点

刘 振

中铁十六局集团第二工程有限公司

1 引言

交通运输也的和谐发展离不开公路的高效运营，合理的建设公路有助于带动公路沿线经济的快速发展。在公路建设施工中，常常涉及隧道施工，而公路隧道工程施工环境复杂，施工难度较大，为此必须加强对公路隧道施工的质量管控。

2 工程概况

本文涉及标段隧道共计2 座，均为单洞，总长度约为8198.86m，分别为：Ⅰ草坪隧道，该隧道右线长约743m，左线长约759.79m；Ⅱ统景1#隧道，该隧道右线长约2520m，左线长约左线2521m；Ⅲ统景2#隧道，该隧道右线长约841.03m，左线长约813.93m。

本文涉及项目主线涉及主线为双向四车道高速公路标准，隧道净高5m，净宽10.24m，设计时速为80km/h。

3 高速公路隧道施工特点

3.1 施工环境复杂

大多的公路隧道施工环境都较为复杂，因此各项工作均需在地下完成，且施工空间较小。所以，各类设备以及施工人员的具体操作都会受到空间的限制，稍有不慎就会产生各类安全问题。

另外，和普通公路工程施工相比，隧道工程需要应用的工序和施工技术较多，同时各工序之间具有较大的联系，任意一个工序出现问题，都会对整个项目的施工造成影响，这就对隧道工程施工管理工作提出了更高的要求。

3.2 施工风险高

作为一项综合性和复杂性较强的工程，公路隧道内部施工的光线都需要电能供应。和正常光相比，电光亮度普遍不足，再加上很容易产生阴影，这严重影响隧道内的可见度，导致施工管理人员以及施工人员不能准确地判断各类突发状况，从而增大了隧道工程施工风险。

3.3 影响因素多

和普通公路工程相比，隧道工程工期较长，所以这类工程更容易受到气候、天气等因素的影响。此外，隧道施工需要应用到的施工材料以及机械设备的种类和数量较多，如果管理不善，也会影响整个隧道工程的施工质量和工期。

不仅如此，由于施工延续时间较长，施工期间可能会发生市场经济情况的变化或各类政策的变化，因此轻者会影响项目工期和经济效益，严重时甚至会导致公路隧道工程停工现象的发生。

3.4 隐蔽项目多

隧道工程属于地下工程，整个隧道项目包含较多的隐蔽工程，这增加了施工难度。如果管控不当，就会很容易发生质量问题或安全问题。

3.5 时效性长

受围岩外力以及水文地质条件的影响，公路隧道的施工环境和条件可能会发生变化，不利于项目质量和工期的保证。而公路隧道工程大多具有较长的时效性，也会使得隧道施工受外界因素影响的概率显著增加。为此，在隧道项目施工中，管理人员和工作人员应该提高警惕，并及时处理各类外界因素，从而避免处理时间过长造成周围环境变化对项目施工效果的影响。

4 高速公路隧道修建施工技术

4.1 钻爆施工技术

该技术主要用于隧道的挖掘。想要更好地发挥该技术的作用，在钻爆前，设计团队必须综合考虑项目实际情况，设计出最合理的钻爆方案。通常来说，如果要在不良地质洞口段进行钻爆，那么就应遵守“弱爆破、短进尺”的原则，并控制循环进尺不超过1.5m；如果在地质条件相对较好的洞口段进行钻爆，那么需要控制钻孔浓度不应超过3.5m。

为了保证钻爆过程的安全性，钻孔爆破施工前需要进行钻爆试验，并记录钻爆试验的参数，同时通过对比分析选择最为合理的参数进行正式钻爆。在完成钻爆后，要及时检查钻爆效果。

一般请假下，钻爆完成后的平滑度和两个因素有关：周边眼间距和周边眼抵抗线。研究证明，当两者比值为2时，钻爆过程会对岩层造成严重的破坏，同时会完成钻爆后会出现不平整现象，而当两者比值为0.8时，则可以达到最好的钻爆效果。

4.2 隧道洞口、明洞、边仰坡开挖技术

在隧道施工前，施工团队需要对洞口以及周边环境进行全面的勘测和调查，积极了解可能会影响隧道施工的各种因素，并在实际施工中加强防控，意降低这些因素给实际施工所带来的影响。

另外，在对明洞和边仰坡施工当中，需注意必须做好测量放线工作。这是因为，只有保证测量放线的精准性，才能有效提高整个隧道工程的施工质量。在边仰坡开挖施工中，要严格按照从上往下的顺序进行施工，控制好边仰坡开挖进度，避免边仰坡长时间暴露在外[1]。

对于隧道洞口、明洞、边仰坡开挖来说，要应用土方挖掘机，可利用风钻对软石进行打孔配合钻爆施工技术一起操作。在操作中，需注意合理控制，以避免松动爆破问题的发生。

4.3 锚杆施工技术

就隧道施工而言，锚杆技术的应用最广泛；同时，这也是隧道施工研究和实践中的热点内容。为了保证该技术的应用效果，应用该技术进行施工时，需要注意以下内容。

（1）根据工程勘测数据预设点位，然后利用钻凿机在预设孔位上进行钻凿，钻凿过程中及时清除杂物，控制好水的用量。

（2）在隧道施工中，为了避免岩屑影响锚杆施工，需要及时清除施工岩屑，锚杆插入岩孔前，将炸药包放置清除达标的岩孔中，并加以固定，避免其发生外泄；另外，要检查锚杆和钢筋网焊接质量，无故障后，插入岩石孔道，且务必要保证锚杆的安装符合相关质量参数，比如锚杆孔距偏差不能超过15cm。

（3）对锚杆施工进行抽样检测，以帮助技术人员判断锚杆抗拔能力是否达标相应的技术标准，同时方便技术人员后期核对。

4.4 混凝土喷射技术

在公路隧道施工中，混凝土喷射技术主要应用到的设备为混凝土喷射机。隧道混凝土的喷射方式主要有三种：潮喷、湿喷或干喷。其中，通过混凝土喷射，可以为围岩建构支护结构。

（1）潮喷技术的应用可以有效地改善隧道施工环境，降低施工成本。因此，在应用湿喷技术前，要在拌和站完成原材料的拌和，并借助混凝土泵将原料送到喷嘴的位置，因为喷嘴位置设置了速凝剂，原料和喷嘴位置可以快速地和速凝剂混合后一起喷射出来。一般喷射压为0.6MPa～0.7MPa。

（2）潮喷技术的应用不仅可以提高混凝土喷射过程的黏结性，还可以降低粉尘回弹量，以达到改善隧道内施工环境的目的。

（1）干喷技术主要应用一台拌和机和干喷剂，利用压缩空气将提前搅拌完成的干材料运输到喷嘴位置，让干材料和高压水在喷嘴位置进行混合，借助0.6MPa～0.7MPa 的喷射压力将其一起喷射到岩壁上[2]。

4.5 防水技术与排水技术

公路隧道施工中，洞体塌方问题深受人们广泛关注，这类问题的发生不仅会给正常的施工秩序带来巨大影响，还可能造成人员伤亡。隧道施工现场大多地质条件较差、环境较为复杂，极容易受到周围水系的影响导致内壁泄露，如果未及时发现和处理这类问题，就会演变为洞体塌方类问题，严重威胁施工人员的生命安全。为此，公路隧道施工前必须设计好防水、排水施工流程，根据隧道内壁的实际情况采取适合公路隧道的防水排水措施，为隧道工程顺利施工提供保障的同时保证施工人员施工安全。

应用防排水技术需要注意以下内容：（1）妥善处理好洞顶附近存在池沼、水田等情况；（2）开沟疏导封闭积水洼地，避免积水问题的发生；（3）为了阻止地表水流入洞内，在洞口位置设置横向截水设施；（4）借助管路和不透水的沟槽向隧道范围外排除施工废水；（5）先开挖每段的下坡终点将水能流入坑中，再通过水泵把水抽到下段水沟使其流进下一个集水坑，通过逐段行进排水到洞外；（6）针对长度较短的隧道，从开挖面周围开挖集水井，分次将水运输到洞外。

5 高速公路隧道施工控制要点

5.1 科学设计图纸

对于整个公路隧道工程来说，图纸的设计质量直接影响整个项目的使用效果。为此，在设计隧道施工安全前，设计人员必须全面的调查现场的实际情况，然后结合现场实际情况设计图纸，提高设计图纸的科学性和合理性，并将图纸作为隧道施工的主要依据和参考。在施工准备阶段，管理部门要加强对图纸的审查，一旦存在设计问题需立即上报，同时要督促设计部门修改、优化、解决具体的问题。

5.2 加强施工监管

严格按照公路隧道施工流程进行施工，可以加强全过程监督，从而提高隧道施工过程的安全性。具体需要注意的点有：

（1）由于隧道施工建设往往需要消耗大量的易燃易爆材料，因此为了保证现场施工安全，必须配置专门的人员复杂监管，从而加强对这些材料的保护。

（2）加强对所有施工人员的培训和教育，增强其安全意识，让其了解处理施工过程中一些突发状况的方式，以避免安全隐患问题的发生。

5.3 强化防水层的控制

要强化防水层的控制，可以采取的措施有以下几点。

（1）严格按照标准，应用有效地施工形式控制公路隧道防水层。一般来说，为了提高整个隧道项目的施工质量，施工团队会选择黏结测试的方法对防水层的效果进行测试。

（2）选择质量最优的防水卷材，铺设防水卷材时，控制好搭接和黏结程度，仔细检查，对于不合理的位置及时进行调整。黏结剂使用剂量的多少会影响黏结的效果，为了保证接黏结质量，避免漏抹问题的发生，必须均匀涂抹[3]。

（3）在隧道施工中，泵送是最为常见的浇筑方式之一，利用混凝土运输车辆将混凝土运输到搅拌仓，可以控制好运输过程中的各类参数，并避免混凝土出现烫伤的问题，从根源上隧道施工的整体性。

5.4 优化施工工艺

优化工艺，是提高施工技术水平是保证隧道施工质量最为关键的内容。对此，施工企业必须加强对施工人员进行专业技能培训，为其介绍先进的施工理念和技术，以全面提高隧道施工质量和效率。很多传统的工艺和技术已经不能满足当前隧道的施工要求，因此施工企业在施工中要积极应用各种先进的、新型的技术和工艺，从而在提高隧道施工质量和效率的同时，保证隧道施工安全。

6 结束语

综上所述，公路隧道工程环境复杂，且由于施工内容和工序较多，很容易受到外界因素的影响，因此一旦处理不当，就会发生塌方等风险，这不仅不利于项目施工质量和效率，还会带来现场人员的伤亡，进而伤害项目经济效益和社会效益。为此，施工企业必须正确地认识隧道施工特点，了解隧道施工中需要应用到的技术，并采取有效地管控策略，提高隧道施工质量，保证隧道施工效果。