高速公路隧道施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

焦 昭

（中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710064）

我國(guó)擁有廣闊的國(guó)土面積，地形地勢(shì)非常復(fù)雜，基本上各種常見(jiàn)的地形都有。在對(duì)高速公路進(jìn)行建設(shè)時(shí)，如果遇到大山就繞路，這樣不僅會(huì)極大地增加整個(gè)施工的成本，還對(duì)國(guó)內(nèi)山區(qū)建設(shè)不利，因此開(kāi)挖隧道是一項(xiàng)很好的選擇。然而隧道建設(shè)又比較復(fù)雜，涉及很多高難度的技術(shù)，為高速公路建設(shè)帶來(lái)了很大的困難，為此需要加強(qiáng)技術(shù)研究，提升對(duì)隧道質(zhì)量管理的控制水平，進(jìn)而提升高速公路整體質(zhì)量。

1 高速公路隧道施工特點(diǎn)

高速公路的隧道施工中，很容易受到自然因素和周?chē)h(huán)境的影響。隧道工程本身非常復(fù)雜，施工時(shí)可能會(huì)發(fā)生不少無(wú)法預(yù)測(cè)的情況，比如遇到瓦斯或者溶洞等，使整個(gè)隧道工程難度加大，并且隧道工程還很容易受到不同工程作業(yè)間的影響。由于隧道工程內(nèi)部的空間有很大的局限性，因此整個(gè)工程施工的工序會(huì)存在交叉的現(xiàn)象，在這樣狹小的內(nèi)部空間范圍內(nèi)施工，增加了施工難度。隧道工程還容易受到地質(zhì)影響，隧道所在地的地質(zhì)一般都很復(fù)雜，很容易出現(xiàn)塌方等狀況，這也為工程施工帶來(lái)很大威脅。

2 高速公路隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 地質(zhì)勘探技術(shù)

在探測(cè)階段，可以使用紅外線法或者電磁法等技術(shù)，借助超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)，對(duì)還沒(méi)有勘測(cè)的地區(qū)進(jìn)行預(yù)警，這樣施工人員就有充足的時(shí)間應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的威脅情況，也可以及時(shí)調(diào)整所用方案和技術(shù)，進(jìn)而確保施工的有序開(kāi)展。上述技術(shù)可以有效預(yù)測(cè)山體地質(zhì)情況以及含水狀況，進(jìn)而有效確保工程安全。此外，還要進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量，監(jiān)控測(cè)量分為必測(cè)與選測(cè)兩種。必測(cè)環(huán)節(jié)的目的是確保施工時(shí)巖石的穩(wěn)定與安全，操作比較簡(jiǎn)單便捷，斷面比較多，測(cè)量的結(jié)果也比較可靠。必測(cè)環(huán)節(jié)主要是對(duì)支護(hù)狀況和地質(zhì)直接進(jìn)行觀察，并對(duì)地表的下沉、周?chē)灰频冗M(jìn)行測(cè)量。選測(cè)環(huán)節(jié)則是對(duì)必測(cè)環(huán)節(jié)的補(bǔ)充，主要是通過(guò)測(cè)量比較特殊的地段，并深入了解與掌握圍巖和支護(hù)的情況后，對(duì)支護(hù)進(jìn)行有效控制，進(jìn)而為沒(méi)有開(kāi)挖的地段提供參考。這一環(huán)節(jié)涉及的項(xiàng)目相對(duì)較多，所需時(shí)間也比較久，主要是對(duì)圍巖和初期支護(hù)進(jìn)行量測(cè)，并對(duì)錨桿的軸力、鋼支撐內(nèi)里、混凝土應(yīng)力等進(jìn)行量測(cè)。施工和監(jiān)測(cè)要同步進(jìn)行，及時(shí)有效監(jiān)測(cè)，確保施工安全和工程質(zhì)量過(guò)關(guān)。

2.2 錨桿施工技術(shù)

錨桿的施工環(huán)境要保持清潔，要把鉆孔附近的巖石碎屑和孔內(nèi)的雜質(zhì)全部清除，防止污染施工。在對(duì)錨桿進(jìn)行施工時(shí)，不同的作用與不同的技術(shù)要點(diǎn)相適應(yīng)，如果是藥卷錨桿，那么在實(shí)際施工時(shí)，錨桿和藥包在孔內(nèi)的插入方面是存在先后順序的，注漿環(huán)節(jié)也緊跟在后面。由于錨桿在注漿后，其在孔內(nèi)還是有可能會(huì)移動(dòng)，因此為了確保錨桿的牢固和穩(wěn)定，可以使用鋼拱架或者鋼筋網(wǎng)，使錨桿和孔位聯(lián)系更加緊密。

2.3 混凝土噴射技術(shù)

第一，在對(duì)混凝土進(jìn)行噴射前，需要確保噴射的對(duì)象沒(méi)有雜質(zhì)，保持清潔。如果混凝土與雜質(zhì)互相混合，就會(huì)使其與噴射對(duì)象之間的黏結(jié)性降低。噴射對(duì)象通常是開(kāi)挖斷面，保持清潔，也可以使斷面環(huán)節(jié)質(zhì)量得到提高。第二，混凝土的配合比環(huán)節(jié)，在對(duì)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要以實(shí)際試驗(yàn)為基礎(chǔ)，選擇外加劑時(shí)，需要和混凝土實(shí)際配置要求相匹配。混凝土環(huán)節(jié)非常重要，使用符合設(shè)計(jì)要求的混凝土，才能夠真正發(fā)揮混凝土的作用。在選擇噴射的具體方法時(shí)，除了要根據(jù)整個(gè)工程情況進(jìn)行確定，在實(shí)際施工時(shí)還需要注意變化，不能固定不變，需要按照實(shí)際施工情況對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。第三，進(jìn)行噴射時(shí)要注意，應(yīng)連續(xù)噴射，而不是斷斷續(xù)續(xù)噴射。在選擇合適的方法后，還需要選擇高質(zhì)量的噴射機(jī)，并做好混凝土的攪拌工作，確保其在斷面內(nèi)均勻分布。

2.4 防排水施工技術(shù)

在這一環(huán)節(jié)，可以借助深埋水溝，將可能滲入的水排出隧道外，在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮水體是否存在可能被凍結(jié)的情況。防水技術(shù)可以在明洞段使用，一般是利用隔水層與防水層，防止水體出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。在變形縫或者施工縫這些可能出現(xiàn)滲漏的位置，要提前預(yù)防，可以設(shè)置橡膠止水帶等，避免滲漏。還要在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置排水管道，以便水可以流出隧道，流入周?chē)恿骰蚝磧?nèi)。

2.5 洞身開(kāi)挖技術(shù)

對(duì)洞身進(jìn)行開(kāi)挖主要是對(duì)中導(dǎo)洞和左右洞的開(kāi)挖。對(duì)于中導(dǎo)洞，要嚴(yán)格按照設(shè)定好的輪廓線進(jìn)行挖槽，在初次噴射混凝土后，要設(shè)置鋼格柵拱架，然后使其和洞外的鋼格柵相連，使其聯(lián)結(jié)成為整體。循環(huán)進(jìn)尺范圍一般在0.5～1.2m，開(kāi)挖成型后，要對(duì)中線和水平進(jìn)行嚴(yán)查，如果兩者都滿(mǎn)足相關(guān)要求，就需要噴射0.05m厚的C25強(qiáng)度等級(jí)混凝土。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)中導(dǎo)洞進(jìn)行開(kāi)挖，都是使用兩臺(tái)階方式，借助拱線使上面和下面臺(tái)階分離，確保臺(tái)階在3～5m的長(zhǎng)度范圍。開(kāi)挖上臺(tái)階的土可以人工翻到下臺(tái)階，接著使用機(jī)器和汽車(chē)將其運(yùn)出。開(kāi)挖左右洞時(shí)，中墻的混凝土在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)70%的強(qiáng)度后，可以使用兩臺(tái)階分布平行方式開(kāi)挖。上臺(tái)階涵蓋全部范圍，為了施工的便利性，開(kāi)挖上臺(tái)階時(shí)可以先開(kāi)挖環(huán)形導(dǎo)坑，接著挖中核，一般都需要使中核距離拱頂1.6～2m的區(qū)間內(nèi)。

3 隧道施工質(zhì)量控制措施

3.1 確保圖紙質(zhì)量

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是隧道工程的基礎(chǔ)，好的圖紙對(duì)整個(gè)工程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。在對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)，首先就要從圖紙出發(fā)，要盡量減少可能出現(xiàn)的變更圖紙現(xiàn)象，進(jìn)而降低施工環(huán)節(jié)的變更。圖紙或施工的變更會(huì)帶來(lái)很大的隱患，為此需要在施工之前，對(duì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)研究，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量。在對(duì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好準(zhǔn)備工作，對(duì)施工地點(diǎn)周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境、水文、天氣等情況進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，進(jìn)而設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的圖紙，為施工奠定基礎(chǔ)。對(duì)圖紙進(jìn)行審核時(shí)，要使用層層審核模式，工程負(fù)責(zé)人要和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行良好的溝通，確保設(shè)計(jì)符合工程要求，進(jìn)而促進(jìn)工程順利開(kāi)展。

3.2 完善施工工藝技術(shù)

施工單位需要真正了解到，要想有效提升隧道工程質(zhì)量，就需要對(duì)施工工藝技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與改進(jìn)，要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的學(xué)習(xí)，并應(yīng)用于實(shí)際過(guò)程中，當(dāng)然這種應(yīng)用也需要與工程實(shí)際相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，確保技術(shù)合理。比如，先拱后墻這一方式在隧道工程中常見(jiàn)，特別是在一些斷層破碎地帶或者地質(zhì)情況非常復(fù)雜的地方，但是科技的進(jìn)步越發(fā)凸顯這一方式的落后，已經(jīng)無(wú)法與隧道施工要求相適應(yīng)，逐漸被臺(tái)階法所取代。臺(tái)階法在施工時(shí)有很多優(yōu)勢(shì)，可以有效提升隧道的穩(wěn)定性，確保隧道安全，而且在一定程度上能夠縮短整個(gè)工程實(shí)踐，進(jìn)而有效降低工程成本。為此需要結(jié)合時(shí)代發(fā)展要求，不斷研發(fā)各種新的工藝，提高施工效率，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

3.3 合理配置工程資源，確保安全

要想讓各種技術(shù)得到有效應(yīng)用，確保使用效果，也要注意工程內(nèi)的其他要素，比如施工所需材料的質(zhì)量，或者施工設(shè)備的性能和使用情況等，這些施工中必不可少的資源對(duì)施工技術(shù)有著重要影響。在施工中，各種資源的合理配置以及資源自身的質(zhì)量情況十分重要，這是確保工程質(zhì)量的重要一環(huán)。施工中所需的各種材料，需要從源頭出發(fā)，對(duì)材料的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，做好檢測(cè)，對(duì)質(zhì)量不合格的要及時(shí)更換。還要注意材料的儲(chǔ)存，比如隧道施工中可能使用的炸藥這一材料，就需要嚴(yán)格管理，并儲(chǔ)存在干凈的區(qū)域，保持干燥，防止因受潮而不能使用，更要注意防火，避免因管理不善而引起爆炸等。在日常生活中要做好設(shè)備的保養(yǎng)和維修工作，不能等設(shè)備壞了才想起維修，要確保設(shè)備能夠?qū)夹g(shù)實(shí)施提供支持，使工程有序開(kāi)展。

3.4 加強(qiáng)后期檢測(cè)

要采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)隧道實(shí)體進(jìn)行檢測(cè)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行缺陷補(bǔ)救，增強(qiáng)隧道工程的安全性和使用性。例如，先進(jìn)的孔道密實(shí)度檢測(cè)設(shè)備和地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備等，對(duì)各種先進(jìn)技術(shù)的使用，需要使其切實(shí)發(fā)揮作用，對(duì)檢測(cè)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)隧道內(nèi)車(chē)行道的寬度、隧道總寬度、凈高度等進(jìn)行檢測(cè)，還需要對(duì)隧道襯砌空鼓和厚度、混凝土的實(shí)際強(qiáng)度、注漿情況進(jìn)行檢測(cè)，確保各項(xiàng)內(nèi)容都符合相關(guān)要求。要確保檢測(cè)質(zhì)量合格，加強(qiáng)質(zhì)量等級(jí)建設(shè)，使檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)有效，確保工程驗(yàn)收合格，保障工程質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，高速公路的隧道施工環(huán)節(jié)復(fù)雜煩瑣，難度較大，需要引起相關(guān)人員重視，結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)符合要求的圖紙，選擇合適的工藝，對(duì)工程所需材料進(jìn)行嚴(yán)格管理，加強(qiáng)人員監(jiān)管，不斷研發(fā)各種新型工藝。尤其要注意施工細(xì)節(jié)，由于隧道涉及很多復(fù)雜工藝，任何一個(gè)小細(xì)節(jié)的差錯(cuò)，都可能對(duì)整個(gè)工程帶來(lái)重大威脅，因此要提高重視，提升工程施工質(zhì)量，以確保隧道安全與穩(wěn)定。