路桥隧道工程的施工技术与质量控制研究

邹林、谢登高、李建雄

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100067）

0 引言

在路桥工程建设中，隧道占有重要地位，它的施工质量对公路工程的整体质量有很大的影响。隧道工程不同于地面公路桥梁工程，由于地质、水文、结构环境等因素的影响，它的施工难度更大。为了保障我国公路建设的安全性与使用寿命，施工人员必须针对不同的施工难点，采取科学的技术措施，确保工程的安全性与整体建设效果。在技术和质量管理上，我国现有的路桥隧道工程技术和质量管理仍存在一定的缺陷，如何改进是当前亟待解决的问题。

1 路桥隧道工程施工技术管理及质量控制难点

1.1 管理不够规范

由于部分施工单位在实施路桥隧道施工时疏忽了有关法规规定，或有关部门设置不健全，如项目中尚未设置明确的监理和管理人员，以及施工企业的法人制、监理制、合同制等制度存在不足之处等情况，导致路桥隧道的施工质量降低。即使已经设立了组织和管理机构实施质量管理工作，但其主管人员对工程技术的理解和管理水平有限，少数人员甚至没有相关的施工管理经验，导致在工程施工过程中，工程质量控制存在一定的问题。甚至个别单位并没有资格进行工程建设，却仍然从事该工作，这样一来工程质量肯定是无法保证的，对项目的整体质量就会有很大的影响。

1.2 组织过程混乱

公路桥梁隧道工程的建设与施工是一个漫长的过程，从前期的调查、方案的制定到各个阶段的逐步实施，都要遵循具体的施工程序和组织流程。然而在工程建设中，部分建筑工人缺乏对工程质量的正确认识，也没有经过系统、专业的技术训练，只是根据自己的经验进行不规范的施工作业，将严重危及整个项目的质量。其中，工人施工技术能力的高低对工程质量的影响也很大，在施工过程中需要使用大量的机械设备，由于各种外部环境的影响，再加上质量管理没有完全落实到位，机械设备的正常运行会受到一定程度的影响。例如为了赶工期，机器设备经常需要超负荷运转，这不但会大大缩短机器的使用寿命，而且对操作人员的安全也造成了很大的威胁。若发生施工安全事故，会给施工单位带来重大的经济损失。所以各施工单位务必要科学、合理地规划施工内容，严格遵守相关的法规和要求。在施工的各个阶段实施流程管理，确保项目的施工进度以及安全性。

1.3 计划不够完整

路桥隧道工程的实施，必须参照一套完整、高效的工程质量保障制度来完成各个阶段的施工。但是在工程前期研究中，由于部分人员对工程规划的设置和预测有一定的偏差，或者没有对整个工程有一个总体的把握，造成设计方案的不完善。同时，由于部分施工单位对工程质量的不重视，导致工程建设中各个环节的衔接不畅，影响工程的整体进度和效果。对行业监管部门而言，他们与建筑企业建立的相互协作关系并不能真正发挥作用，甚至有些项目在开工之前根本没有制定施工方案，完全忽略了施工的安全性与规范性，对工程的工作效率和质量造成很大的影响，同时也会在行业中形成不良的风气，对路桥隧道工程的技术发展产生一定的影响。

2 路桥隧道工程主要施工技术

2.1 爆破技术

在路桥隧道工程中，爆破技术是一项十分常见的技术。施工开始前必须先进行爆破设计，并对整个工程进行全面的控制。其主要内容包括光面和预裂技术这两项。施工人员应以整个隧道的外形为设计依据，绘制完整的施工剖面图，尽量减少爆破对围岩的损伤，确保爆破安全。爆破技术的运用，对人员技术水平、设备性能等都有很大的依赖性，因此施工人员必须具备较高的职业素质。按照有关爆破规程，健全安全保护措施，确保爆破安全。

根据地质条件和现场实际情况，选择合适的爆破方案，并采取适当的支护措施。支护措施是保证隧道安全施工的有效手段，也是减少爆破损伤的主要手段。

2.2 二次衬砌技术

二次衬砌技术主要应用于中隔板的施工中。在进行工程建设之前，必须注意基坑开挖的质量。此外，技术人员还要对施工人员进行指导，以便在施工过程中进行有效的加固处理。

第一，要仔细留意预埋物的位置，注意预埋件的左眼和右眼的连接处是否符合标准，并保证将预制块放置在适当位置。在进行衬砌前应检查排水管道的敷设，尤其是在纵、环状排水盲管的情况下，应确保其管线的合理布置，方便后续施工作业。

第二，进行衬砌前要注意模板的选用，通常采用大模板，每次使用模板的长度一般为9m。根据实际工程条件及周边环境对模板进行调整，确保模板设置的合理性。在模板加固时，一般采用外拉内顶的施工方式，能最大程度地保证模板安装的工作质量。

第三，在支护上部和中导洞窑时，应确保接触面的完好无损，并注意接触面的密封性以及结构的整体稳定性。第四，在进行左右洞二次衬砌前，必须对下水道的埋设位置进行检查。同时前期的支护工作也要妥善解决，保证之后的工作能够顺利进行。

2.3 混凝土喷射技术

一般情况下，在各级道路和附属坑道施工中，采用混凝土喷射技术都是可行的。其施工流程如下：

首先，将混合好的湿喷混凝土用混凝土运输车送到湿喷机上，运输时要注意防止混凝土离析。在喷射混凝土前，要对基岩表面进行彻底的清洁。一般情况下采用高压水法进行冲刷，对易潮解和淤泥的岩石要使用高压风进行冲洗。所选择的空气压缩机必须符合空气压力和空气消耗的需要。

其次，进入喷射器之前，必须先进行油、水的分离。在喷头表面有涌水、渗水或湿润时，必须根据具体情况进行喷淋。对于大断面的涌水，应先进行灌浆后再喷射。

最后，对于小股水流或裂缝的渗流，应先在岩石表面注浆或使用管道引排水，然后进行混凝土喷射。最后，在较大的湿度条件下，应选用具有较高黏性的混凝土，可以加入外加剂提高其力学性能。要预先设置好混凝土厚度控制标记，并对喷入的混凝土厚度进行严格的控制。通常埋设钢筋头部作为标识，也可以在喷水时插入大于设计厚度5cm 的钢丝，每隔1～2m设置一条，以便施工控制。喷射完毕后要检查喷射混凝土与岩石表面的结合状况，同时对其平面、截面进行检测，与开挖段进行比较，确定喷射混凝土的厚度是否符合设计及技术规范的要求。一旦出现空鼓、脱壳的状况，要立即进行凿孔、清洗、再喷或压浆等补救措施。

2.4 沉管技术

2.4.1 管段制作

为了提高效率，进行沉管工艺时必须事先预制管段。具体施工时，可以采用船台式管段制造工艺或干坞式管段制造工艺等方法。目前采用较多的是干坞式管段制造工艺，其截面呈长方形，施工时耗材少，可达到防水要求。建造过程中，必须在临时码头上建造钢筋混凝土管，并将水排入干坞，通过悬浮输送将其送至隧道建设地点。

2.4.2 沉放施工

目前的沉管方式中采用浮箱式悬沉法是比较有效的，即在管段上部布置4 个浮箱，其余管线由吊绳相连，再由浮箱将钢管钢桁架联结为一体，用锚绳将浮箱固定并调整好浮箱的位置，提高管线的安装效率。为了保证浮箱的稳定性，在调节过程中可以在浮动箱体的左右两边安装适当的驳船，以改善控制效果。

2.4.3 水下连接

水下管线的连接可以采用液压压接方法，即在管路端口处安装具有良好防水性能的止水接头，在管段连接后对管路的连接精度进行适当调整，保证完成后采用推进式盾构对管线进行拉伸，从而达到拉紧施工的效果。最后通过排水系统将管线内部的水排出，保证内部的密封效果。

2.5 施工缝防水技术

设置施工缝时，应注意处理结构强度过大的薄弱环节。在防水压补强的复合衬里部分可采用钢板止水，其余部分用膨胀橡胶止水。全隧道均使用复合防渗面板，施工缝可采用遇水膨胀型防水胶条，拱壁采用50mm 软管盲沟，在隧道的左右墙底，分别在其水平方向上布置2 条80mm 的软管盲沟。在清洗后的基面上，可利用热熔焊设备进行无钉铺装。可将防水板沿拱面、侧墙排列，并按材质选用适当的缝制方法。二次衬砌时，必须事先按设计要求进行压浆管的埋设，确保其不发生位移和堵塞。为改善其和易性、密实度及补偿收缩性，可以适当地选用粉煤灰、微硅粉等外加剂。“三缝”灌浆之前，要仔细凿毛、彻底清洁，确保其不开裂、不脱胶、足够牢固。混凝土浇筑过程中应经常进行检查，如发现止水带错位、卷曲，应及时改正，并加固接头处。

3 路桥隧道工程施工质量控制措施

3.1 加强技术管理

为使路桥隧道施工质量持续得到改善，就需要进一步提高施工技术、加强施工过程的管理。因此在项目开工前，必须委派专业人员到工地进行细致的调查，以此为依据制定出科学、合理的设计方案，确保设计方案的可行性和可靠性。同时，要采取行之有效的方法提高工程技术的管理效果。完成图纸绘制后，组织技术、管理部门对其进行严格的审查，并及时地反馈给设计者，以便对其进行进一步的调整和修正。图纸审核时要着重检查某些特定的路段，以及各种设计参数和工程量的准确性，把所有的计算过程和最后结果都记录下来，给出控制工程量的办法。如果施工过程中出现重大设计改动，也要向有关部门申请，批准后才能继续开工。

3.2 完善管理体系

为确保路桥隧道工程的顺利进行，提高工程质量，必须不断完善企业的施工质量管理制度。由于路桥隧道工程建设中涉及的工程项目比较多，因此有关主管部门要与各技术部门进行有效的沟通，并对各项目的建设进行监督，提高施工质量管理的水平。根据项目的具体情况建立不同的施工部门，确保施工的顺利进行。另外，建立项目管理系统，编制施工法规、行业规范和施工工艺标准。在施工之前，技术人员要对工地和周围的环境进行检查，确定影响施工的安全隐患已完全排除，保证工地的安全。隧道施工人员要注意防护，严格执行工程技术规程，合理操作。

3.3 强化排水系统

排水系统的结构设计与质量管理是路桥隧道工程中的关键环节，应重点关注以下内容：

第一，要确保管材的材质达到标准，该管材须经质检机构检验，出具产品合格证、质量检验报告、品质证明等，避免出现质量问题时不能及时处理的情况。第二，注意管接头填料的材质，要按规定的标准选用，并严格执行有关的测试标准。施工时要确保接口界面干净。第三，如果在建筑过程中用到水泥之类的填充物，应当先将水泥材料打湿，如果用到油性的填充物，则应将原料烘干，并确定水泥砂浆是否饱满、是否有裂缝。第四，在连接检查井的下水道时，必须先将下水道的表面打湿，然后再涂上水泥，并在喷涂后进行抹灰处理，避免管道渗漏导致人员伤亡。第五，施工时要特别注意排出的管线质量，应满足《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T 11836—2009）规范要求、符合设计要求，并具备相关生产、使用许可证及产品质量证书。第六，在工程进行时，应采用墨层覆盖等方法减小土体含水量的变化。第七，在工程建设前，建筑方应核查城市污水管网、雨水出口等相关资料，如果与设计不符，应立即与设计者沟通，及时进行修改。

3.4 严格选用设备

根据项目的实际情况选择施工设备，确保施工效果和施工质量。各单位必须及时进行设备的更新改造，并加大设备研发与投资力度，使我国路桥隧道工程的建设设施向国际化方向发展，把建设设施购置成本降到最低。在此基础上，应注意设备在运行中的受力状况，关注其使用寿命和可靠性，以避免在维护保养上花费过多的费用。

3.5 完善路段填筑

在路桥隧道过渡段填筑之前，应对不同的土样进行试验，选用优质的填充剂，保证路基的密实性达到设计要求。在试验过程中，应注意现场土壤的塑限和液限，对土体进行打实、筛分，对松层厚度与压实度的关系进行分析。只有在试验的基础上才能发现哪些土壤的路面填充性更好。从节省费用和提高工作效率的角度来看，就地取材更为便利。同时，应严格控制原料来源，确保产品质量，防止不合格产品进入市场。

4 结语

总而言之，路桥隧道工程是我国交通运输工程领域的一个重要组成部分，它直接关系到我国路桥工程的建设和发展。路桥隧道工程的工作量很大，施工条件也比较苛刻，其工作强度、施工风险也由此增大，所以对其施工技术的要求也逐渐升高。路桥隧道工程是一项较为特殊的工程，因此必须对其进行技术、质量的控制和科学的管理，提高其施工技术水平，保证其正常运行，为我国的交通运输事业发展提供有力的支持。