高速公路隧道施工技术与质量控制研究

2022-03-29张文权

大众标准化 2022年4期

张文权

（甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃兰州 730000）

高速公路隧道施工容易受到周围环境的影响，且施工过程中所运用到的技术多复杂繁琐，使得施工难度进一步加大。另一方面，因受到各种外在因素的影响，施工事故频发，对工作人员的安全带来了较大威胁。但归根结底，施工问题的发生多源于施工技术并未完善，难以对施工质量控制。因此文章对施工特性、施工问题进行了细致分析，最终提出了相关改善措施，旨在进一步促进施工质量的提高，为今后施工提供参考。

1 高速公路隧道施工的特点

1.1 不可预料性

高速公路隧道施工过程中往往面对着较多未知的情况，具有较强的不可预料特性。这也是施工过程中的重要难点之一。与其他工程项目相比，这一施工对技术人员有着较高的要求，所需要的技术水平更高。高速公路隧道施工中，工作人员并不能够全面掌握施工地的地质状况，即使利用最发达的科学技术，也难以精准把握。

1.2 时效性

高速公路隧道施工过程中会面临着较多地质方面的变化，例如在施工过程中，围岩发生变化会对整个施工产生一定影响。这一时效性使得施工难度进一步加大。所以在施工过程中，相关工作人员还需在工程结束之后，尽快对能够影响到施工质量的因素加以处理，防止质量出现问题，同时加强工程的有效性。

1.3 差异性

高速公路隧道施工具有较强的差异性，这一工程施工过程中，往往将设计以及施工作为重点进行，而相应的设计还需针对施工地情况来加以确定。对于不同的地质条件来讲，还需采用不同的施工技术，以保证施工能够顺利进行。在同一个施工地，存在着较多不同的地质状况，这就需要相关技术人员对施工环境进行细致全面的分析。

1.4 施工环境变化恶劣

施工过程中往往面对着较多的交叉作业，这使得施工工序增加，且操控较为复杂，施工难度加大。另外对于高速公路隧道施工来讲，面对的施工环境容易变化，但相关工作人员却不能够及时掌握相关变化情况，这使得整个工程建设过程中，存在着较多的安全隐患，容易发生坍塌事故。

2 高速公路隧道施工中存在的问题

2.1 施工支护问题

施工支护在整个高速公路隧道工程中起着非常重要的作用，若是在处理相应施工支护问题时没有按照相关施工规范进行，则容易导致质量问题的产生。一般来讲，隧道开挖过程中，需要对周围的围岩进行支护，以此来保证整体受力。在高速公路隧道施工中，台阶式开挖方式较为复杂，且难以控制。支护技术若利用不当则容易使得台阶之间距离加大，难以形成闭环，无法支撑整个施工结构，最终影响到施工质量。支护结构不稳，甚至会给整个工程增加较大的安全隐患。

2.2 开挖施工问题

高速公路隧道施工过程中会遇到较多不可控因素，这些因素难以预料，容易对整个施工进度以及施工质量造成不良影响。例如在开挖施工过程中，若是相关工作人员并未根据围岩性质对爆破参数进行调整，则会使其难以达到预定的开挖标准，最终使得工程建设达不到相应规范，甚至会造成超欠挖严重的问题，使得施工质量不佳。再者部分施工人员专业性有所不足，对于初喷认识不足，并未对其封闭效果有所关注，使得整个操作使用不符合规范，造成较多质量问题。

2.3 防水施工问题

防水施工环节的施工质量问题也是比较严重的，这一环节与整体工程有着密切的联系，若是不关注这一问题，容易使得整个工程受到影响。在这一基础下，相关工作人员需要对这一环节的工作加以重视，多角度找到最佳施工方案。另外需要特别关注防水材料的使用，若是材料不符合建设规范，容易对工程质量造成影响。

3 高速公路隧道施工技术控制措施

3.1 洞口及明洞施工技术

对于隧道洞口涉及到的各项工程，相关技术人员还需全面考虑，找到最佳施工方案，优化施工措施，保证施工质量。在这一施工过程中，需要考虑到地表环境问题，对洞口边坡以及仰坡开挖之后需要做好水土保持工作，施工过程中不能对环境有过多破坏。另外对于洞口土石方开发工作开展过程中，不能够使用大爆破手段，需要对周围的岩土体进行相关保护。施工过程中不能够忽视边坡的防护工作，在防护过程中可以结合隧道施工安全以及环境保护等因素进行考虑，保证施工质量的同时防止环境被破坏。在明洞地段施工过程中，需要考虑到周围地质条件以及边仰坡是否稳定等问题，在具体实施过程中，一般需要采用边开挖边支护的方式，相关技术人员在施工过程中同时需要对周围山坡稳定程度加以监测。

3.2 洞身开挖施工技术

高速公路隧道施工过程中会涉及到洞身的挖掘工作，这一过程中往往涉及着多种施工方式，在具体实施过程中还需考虑到实际施工条件以及地质状况，以此来确定最优挖掘方式。一般来讲，施工方式有全断面法、环形开挖预留核心土法等等。例如在对一些3~5级的中小跨度隧道开挖的过程中，可以采用台阶法，而6级围岩等小跨度隧道虽然也可采用台阶法，但需要在加固之后采用这一方式。其次对于一些单车道隧道，可以根据实际情况采用二台阶法。若隧道有着较高的断面时，可以采用三台阶法。

3.3 锚杆施工技术

这一技术的使用对于整个隧道工程有着较大的影响，技术人员需要对这一技术加以重视。施工人员需要首先根据施工现场的具体情况进行分析研究，结合设计图纸，对现场进行放样并标识。在最终确定准确位置之后，对其进行钻孔操作，之后还需清理好孔洞，以便安放锚杆。在锚杆安置好之后，将孔口封堵，最后灌浆。这能够有效将锚杆与围岩加固成为整体，保证其能够在工程中共同受力，加固围岩。其次为了保证锚杆具有一定的抗拉能力，操作人员需要在工程实施之前做好试拔检测，以保证锚杆的固定性。若有必要，也可以选择管缝式锚杆等方式，根据施工地质条件来进行系统布置。

3.4 锚喷支护施工技术

在施工过程中可以适当采用锚喷技术，以此加强支护。这一技术的使用也需针对施工现场具体情况进行选择。例如在混凝土喷射中，存在着干喷、潮喷以及湿喷三种方式，具体使用优缺点如表1所示。

表1 锚喷支护施工技术及其优缺点

一般来讲，潮喷方式比干喷方式具有更高的经济效益，能够有效降低速凝剂的使用量，成本较低。而湿喷方式则能够有效对支护质量加以保障，所以在使用过程中，多采用湿喷方式，加强相关部件的牢固度。另外在选择喷射方式时，往往会采用喷锚与锚杆等部件联合使用的方式，以此来保证支护效果。其次关于喷锚厚度的选择也需加以重视，可以采用定距离埋置的方式对其厚度加以控制，在喷锚设置完成之后，还需对其强度进行检测，以保证其质量。

3.5 二次衬砌施工技术

二次衬砌的应用不仅仅能够增加安全度，同时也能够承受施工之后受到的压力，对于保证工程质量有着较大作用。这一技术在实际应用过程中，多采用定型模板台车，这能够有效缩短立模时间，能够有效加快施工速度。衬砌施工往往采用从下到上的施工顺序，保证每个分层之间都是对称且均衡的，以此来对混凝体质量加以保证。

3.6 排水技术

在施工过程中，施工团队还需对排水体系加以处理，需要保证施工过程中设备能够正常运行，行车能够顺利且安全。建立合理科学的防排水体系对于施工有着较大意义。一般来讲，施工团队多会利用隧道洞口和辅助坑道排水系统对地表水以及地下水进行处理。另外也可以在围岩中注浆，以此隔离地下水层，将水源与施工地进行隔绝，防止工程受到地下水的影响。再者相关技术人员可通过井点降水的方式降低地下水位，或者采用防水层对水源加以控制。

4 高速公路隧道施工质量控制措施

4.1 适时调整施工方案

高速公路隧道施工过程中还需对方案进行详细设计，在方案设计过程中不能够仅仅遵照以往的设计规则，相关工作人员需要针对不同的施工环境全面考虑施工方案。若是发现施工设计中存在不合理的部分，则需要及时处理。另外可以设置专业团队对施工现场加以考察，以此对施工设计加以分析研究并优化相关方案。最终保证施工方案得到各方人员认可之后，再开展相关工作。施工方案影响整个施工进程，一点失误都会影响到施工质量，所以还需对其加以重视。

4.2 加强原材料质量控制

原材料的选择对于高速公路隧道工程有着重要影响，所以在施工前还需确保材料来源的合理性，同时确保材料质量。另外在这一基础上需要考虑到运输成本以及材料成本。在选择材料时，需要先对施工规定的材料标准加以分析研究，之后选取规定标准的钢材、水泥等等。在粗骨料的选择方面，可以采用优质的石灰岩，而细骨料则能够选取较为坚固，同时有着较好耐力的中粗砂。除此之外，混凝土喷射一般需要选择合适的外加剂，在这一材料选择过程中，可以将选择好的外加剂与水泥做相容性试验，以确保材料可用。外加剂的使用需要严格把控用量，可以将其控制在水泥重量的2%左右。

加强材料控制还需对其质量进行严格检测，在材料进入到施工现场之前，需要对材料进行筛选，不允许任何不合格材料进入现场。例如在钢筋的选用方面，需要对其表面进行检测，对于表面有裂纹或者是有油污的钢材加以抛弃，而在选择水泥方面，需要对水泥稳定性以及质量进行严格检测。再者对材料监管也需加以重视，需要做好防潮防火等工作，确保材料的完好性。

4.3 加强施工监测

在测试过程中相关的测量点需要尽量靠近工作面，测试过程中需要严格把控测试数据的准确性，以便对相关数据进行分析计算。保证数据准确性，能够有效分析出开挖等方式对围岩的影响，以此做好数据分析，保证围岩具有一定的稳定性以及安全性。另外在施工过程中，还需设置专门的监督部门，在施工过程中对各项活动加以检测。必要时可以引入较为先进的监控技术，以便对每个项目合理监控，保证各项工程项目完成其建设目标。再者，监管手段可以适当动态化，对施工现场全面化监控，保证能够通过监控及时发现建设过程中存在的问题，并及时解决。对于施工过程中的安全隐患，也需全面关注，并采取合适的措施加以解决。

4.4 做好技术要点把控

首先在测量放线环节，需要精准对明洞等位置加以判断，以此来合理设置截水沟位置。其次还需合理采用分层方式，对挖掘工作加以明确，开挖顺序一般要按照自上而下的方式。再者，支护施工工作需要严格把控，若发现有不合适的支护结构，或者是在支护设置过程中出现问题，需要相关人员及时处理，保证结构稳定性。除此之外，施工之前需要做好调查工作，对施工周边环境全面检查，同时分析施工过程对环境的影响。相关技术人员需要针对可能会发生的问题制定合理的解决方案，以便减少施工过程中的不可控因素，加强施工安全性。最后在每一个施工环节完成之后，都需要对该环节工作进行检查，防止对后续工作造成影响。只有在全面保证该环节工作符合要求之后，才能够进入到下一施工环节。

4.5 科学处理不良地质地段隧道

对于一些地质条件较为复杂且具有较多地下水的地段，还需提前对该地地质加以分析，以便保证施工能够顺利进行，在全面认识到地质特点之后，再开展相应的开挖活动，这样能够有效保证施工质量，同时能够保证施工安全。另外为了预防塌方，相关操作人员需要对有可能出现这一问题的地点及程度加以预测，在有可能发生塌方的地段设置合理的预防方案，防止安全事故的发生。针对一些具有流沙较为软弱的底层，可以提前做好预防工作。另外在高速公路隧道工程中，最关键的问题之一是处理地下水，工作人员需对地形以及地下水进行观察预测，及时检查支护状态，加强结构牢固性。若是发现异常需要及时对其处理，还需对每个地段的防水工作加以重视。