公路隧道工程质量控制过程中的关键问题分析

王道团

（山东高速威海发展有限公司，山东 威海 264200）

0 引言

隧道工程属于公路工程项目中的特殊施工项目，存在诸多隐蔽工程，施工时很容易出现施工现场与设计不符的状况，需要做好整体的施工质量管控，及时对存在的问题做出正确预判与处理，以便达到预期的工程施工质量。就目前的隧道工程施工来看，由于洞内环境会对工程施工安全造成极大影响，所以在进行实际施工时会遇到一些问题，导致工程施工进度受到干扰，较为常见的问题主要集中在隧道渗漏以及衬砌混凝土病害等方面。

1 公路隧道工程常见问题

1.1 隧道渗漏

如果在进行防水层施工过程中没有按照标准选择防水材料，将会存在施工质量不达标或者混凝土浇筑被破坏等方面的问题，会导致最终的防水施工质量受到直接影响，进而造成渗漏问题。同时，如果防水层在施工时存在破损状况，或在后期运营之后存在劣化问题，也会使部分隧道的防水层出现防水效能降低的状况，会直接导致渗漏问题出现。在隧道施工完成之后，会因为围岩压力的改变，使得围岩中的局部水流出现水压升高的情况，此时如果存在衬砌结构防水功能较弱或者失效的问题便会发生渗漏，致使衬砌高水压地段出现面型渗漏的状况。混凝土微观结构是因为长期碳化所形成的，会因为碳化后混凝土成分出现改变，而使其体积以及物理面貌发生变化，将会在环境各项因素的共同作用之下，导致混凝土内部孔隙结构出现变大趋势，进而造成整体结构抗渗能力下降。

1.2 衬砌结构变形与开裂

软弱岩层会因为变形时间效应的因素而致使衬砌结构承受荷载变大，导致隧道路面以及其他部分基础出现不牢固状况，从而出现结构下沉以及裂缝变形的问题。同时，因为冷缝、施工缝等位置相对较为薄弱，所以也很容易出现衬砌裂缝的状况。由于混凝土膨胀收缩等问题干扰，导致衬砌混凝土出现开裂以及变形情况。在地下水的动静压作用之下，导致破碎岩层衬砌附近出现空洞而发生约束不均匀状况。在碳化的作用之下，混凝土的碱储备会出现逐渐减少的状况，进而对混凝土的碱性造成直接破坏，致使钢筋表面钝化膜出现不稳定问题。由于碳化作用导致钢筋与空气发生反应，致使钢筋出现腐蚀问题，导致混凝土和钢筋之间的握裹力出现减弱状况，衬砌承载能力也会因此变弱，在钢筋锈蚀产物体积逐渐膨胀的作用下，致使混凝土出现开裂。

1.3 衬砌混凝土病害

如果衬砌混凝土出现掉块、腐蚀等病害，将会致使结构的耐久性出现问题，进而引发相关病害。混凝土病害产生的原因主要集中在以下几个方面：其一，混凝土处于腐蚀性环境介质之中，其与酸碱盐等发生化学反应的方式，导致出现化学反应腐蚀问题；其二，在进行混凝土配制时，原材料中含有碱活性或碱骨料，会因为生成反应物而出现吸水膨胀的情况，致使混凝土出现开裂问题；其三，在混凝土收缩以及温度等问题的干扰下，导致混凝土出现变形裂缝问题，出现强度减小导致结构的整体安全性受到严重影响。

2 质量问题产生原因分析

2.1 设计方面

如果在进行公路隧道的施工之前没有做好施工方案设计工作，或者在设计方面没有结合实际进行规划，将极易埋下严重的安全隐患，导致后续施工受到干扰。在进行施工之前，设计人员需要做好地质勘查工作，对现场的地质情况做出正确预判以免造成施工塌方问题。需要按照地质资料对设计参数做出调整，采用高强支护技术模式，确保塌方概率能够被控制在最小范围。整体设计需要与周围的环境相协调，要符合工程的实际建设需要进而运用专业化公式进行反复计算，确保结构受力能力可以达到预期。如果隧道工程结构存在受力不均或者整体结构较为单一的问题，将直接导致各种质量问题的出现，会因为围岩应力过大的问题而导致隧道出现变形状况。

2.2 施工管理

施工管理不到位，是使工程施工存在质量问题的重要原因之一，如果没有对施工管理工作进行有效把控，很容易出现施工不规范以及其他方面的状况。例如，可能因为模板台车的牢固性不理想或者施工放样存在误差等方面的原因，导致隧道出现较大偏位的状况；由于出现施工缝错台的问题，而致使衬砌早期强度受到影响，直接增加了裂缝出现的可能性。同时，如果混凝土的配比没有达到强度要求，在振捣施工过程中出现振捣不实的问题，混凝土的强度会受到干扰，导致混凝土出现蜂窝以及其他方面状况，从而造成衬砌不均匀问题。

2.3 施工材料

施工材料质量问题主要存在以下几个方面：一是防水板等材料存在质量缺陷，导致钢筋暴露于外界环境之中容易出现腐蚀等状况；二是排水管连接存在问题，管道出现堵塞将对排水效果产生直接影响，增大隧道出现渗漏问题概率；三是如果出现塌方问题之后没有及时进行处理，没有对空洞进行有效填补，在发生欠挖问题后也没有做好修整，会导致衬砌受力与实际要求不符；四是如果施工单位存在随意调整设计参数的状况，会导致支护效果受到直接影响，一方面体现出施工单位管理水平较低等问题，另一方面会因为施工材料质量双重的影响下，而导致整体工程施工存在严重的安全隐患。

3 隧道工程施工关键问题控制策略

3.1 施工质量问题控制有效策略

3.1.1 做好前期地质勘查与研究工作

为妥善解决设计与实际情况不符的问题，需要进一步加大地质勘查工作的重视程度。应在施工之前通过开展地质勘查工作的方式，对隧道地质情况有更加清晰地认识，并能够及时发现情况较为严重的不良地质地段以便规划更加合理的路线，确保按照地质资料内容展开后续的规划设计以及施工方案编制。需要按照勘察数据以及地质情况对施工开挖方案进行不断调整，选择更为合适的支护方案以及施工模式，保证后续的工程施工效果。爆破人员也需要按照地质状况的具体信息，设计精准的爆破方案，以防出现塌方或者其他方面的安全事故。

3.1.2 改进施工方法与施工工艺

如果施工工艺设置不合理，会直接增加隧道结构的病害风险，所以需要对施工工艺进行有效改进，并配合配套的施工管理方案，实现对施工过程的高质量管控。

以新奥法施工技术为例，在使用该项技术过程中需要科学选择钻爆设备，做好喷射混凝土设备以及整体式模板台车等各项设备的选择和应用。应运用喷锚支护技术，做好初期的支护处理，保证围岩内二相应力状态能够变为三相应力状态，从而对隧道结构受力能力实现有效地调整，保证初期支护能够达到预期效果，以便为后续的隧道施工安全提供保障。

按照该项施工技术的基本原则将运用合理支护手段，通过对支护以及围岩系统共同作用的有效使用，保证后续的隧道结构施工安全性。而作用的发挥，要做好结构层的密贴处理从而保证围岩支护系统贴合紧密程度。需要对光面爆破效果进行控制，防止出现侵限或者超挖问题，要保证喷射混凝土的表面平整程度。做好初衬和二衬之间的密贴施工处理，有效控制防水板挂设松弛度，从而保证初衬拱顶与混凝土浇筑到顶的密贴度。

3.1.3 做好施工材料与管理问题处理

在进行施工管理以及施工材料问题处理过程中，需要进一步加大对施工设计内容的研究力度，按照整体的设计规划确定工程的施工重点以及施工难点，并在此基础上对隧道施工的各个环节进行精准把控，确保施工不会出现人为操作失误问题；及时对存在问题的环节开展纠正工作，确保在先进的监控系统的支持之下，能够及时对施工现场的各项情况进行精准管控。在施工质量控制方面也需要按照施工计划内容，抓好施工材料的质量以及规格关卡，通过进场之前开展严格检验与使用之前进行二次检验相结合的方式，确保所使用的材料能够符合施工要求，从而为整体工程的高质量施工奠定基础。

3.1.4 使用先进衬砌质量检测技术

在不同的检测阶段通过运用激光断面仪对断面进行检测以确定衬砌的厚度情况。如果衬砌隧道施工已经完成，运用激光断面仪仅能对其轮廓线进行测试，无法对衬砌后是否存在空洞或者厚度进行有效测量。

地质雷达是较为先进的检测技术，可对已经完工的隧道进行有效检测，能够在竣工验收之前发现质量问题，并为后续的问题处理提供数据支持。进行二次衬砌施工之前，可应用检测技术对初期支护情况进行分析，明确初期支护厚度及其他方面状况，可针对回填不密实以及背后脱空等问题进行处理，确保隧道质量控制能够达到最优。

3.2 施工技术质量控制方式方法

3.2.1 明洞以及洞口施工技术

进行隧道洞口以及桥涵明挖段等各项结构的施工过程中，需要进行综合性的考量，以便更好地完成各项施工工作。在进行仰坡开挖以及洞口边坡开挖等处理过程中，需要按照环境保护原则做好水土保持工作，降低整体防护施工以及开挖施工对于岩体的影响，禁止使用爆破手段保证环境保护理念能够贯穿施工全过程，从而做好边坡防护以及施工阶段隧道安全保护等各项工作。隧道初期的开发施工需要与门洞工程相配合，使门洞排水施工以及其他方面工程能够同时完成。在进行支护施工以及土石方开挖等施工过程中，应对边坡稳定程度以及地形地质条件等各项内容进行充分分析，做好开挖边坡支护处理，全程展开山坡稳定性检查以及监测以防发生重大事故。

3.2.2 洞身开挖施工技术

洞身开挖技术属于关键性技术，需要从多方面入手对其进行优化。具体的施工技术包括全断面技术、台阶技术以及环形开挖预留核心土等，每一种施工方式具有不同控制技术。实际工作中，需要按照具体的施工技术内容以及施工开展情况做出正确调整。例如，在应用台阶技术进行过程中，由于该种技术适用于三级到五级围岩中小跨度隧道施工，所以在对六级围岩进行小跨度隧道处理时需要做好预加固处理，在确定整体施工达到标准之后才可以采用台阶施工技术进行开挖处理。如果围岩地质条件较为理想，在对双车道隧道以及单车隧道进行处理时，可运用二台阶施工技术进行操作。如果单层台阶的对面尺寸相对较大，隧道断面高度相对较高，则建议使用三层台阶施工技术进行处理，台阶的长度需要控制在隧道开挖跨度的1.5 倍左右。

3.2.3 锚杆施工技术

进行锚杆施工过程中，需要对设计图纸内容进行全面分析，掌握施工放样、标识具体位置。在确定位置的具体信息之后，通过钻孔操作和孔洞清理等一系列的处理，将锚杆安放在孔洞之内，对孔口进行封堵后再进行灌浆操作施工，保证锚杆能够与围岩加固成共同受力体，对围岩起到有效加固的效果。为确保锚杆的抗拉、抗拔能力符合施工要求，需要在施工过程中做好试拔检测工工序，在确定锚杆固定性能达标后才能展开后续的施工环节。可根据围岩岩性结构、地质条件等各项情况，选择锚杆类型如自进式锚杆、锤击锚杆等，做好局部的布置以及系统布置工作。

3.2.4 锚喷支护施工技术

在对锚喷支护技术进行选择时，需要按照整体工程的施工现状设计方案。混凝土的喷射技术，主要有湿喷、干喷以及潮喷三种模式。其中，潮喷技术的经济优势更加突出，可以减少低速凝剂的使用量；湿喷方式在支护施工质量方面的优势较为突出，整体的应用效果较为理想，也是在隧道工程施工中较为常用的喷射方法。为保证工程的施工质量，锚喷支护技术采用的方式相对多元化，会通过和钢筋网片、锚杆等联合进行使用的方式提升最终的支护处理效果。按照定距离埋置钢筋的情况对锚喷厚度进行有效控制，且会在锚喷施工操作完成之后，对锚喷强度以及厚度等各项情况进行检测，检查是否存在空洞问题以便及时整改修复，达到锚喷支护施工的目标。

4 结语

由于隧道工程施工会对项目的最终应用情况产生直接影响，所以需要提高关注力度并进一步加强对该部分施工的质量控制。需要明确认识到隧道工程施工的特殊性，并通过对常见问题的分析得出问题产生的具体原因，以问题为引导做好施工质量管控、优化处理工作，并要合理展开各项施工技术的管控工作，保证明洞施工以及隧道挖掘等技术的应用能够达到最佳效果，从而实现工程施工预期效果，确保道路工程项目得以高质量应用。