公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)研究

余文魁

（武漢廣益交通科技股份有限公司，湖北 武漢 430074）

0 引言

隨著我國城市化進程的不斷加快，我國的道路交通壓力越來越大，公路橋梁隧道工程的施工數(shù)量也在逐年遞增，公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用可以更好地保障公路橋梁隧道工程的施工安全。對該技術(shù)的研究需要從管理制度、應(yīng)急方案、技術(shù)選擇、地質(zhì)條件勘察以及施工設(shè)備調(diào)整等方面來進行。通過研究，可以減少由于該技術(shù)存在的問題而導(dǎo)致的人員傷亡與經(jīng)濟損失，從而更好地提高公路橋梁隧道工程的施工效率。

1 工程概況

為了更好地研究公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)，選取了一個實際案例進行分析，該項目設(shè)計為分離式雙向雙洞形式，每個隧洞全長超過4km，其圍巖主要分成三個等級，即Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。根據(jù)勘測數(shù)據(jù)，該項目選擇三臺階法進行開挖，并在隧道進出口明暗交接處建設(shè)超前大管棚支護結(jié)構(gòu)。超前大管棚主要由尺寸為108mm×6mm 的熱軋無縫鋼管制成，根據(jù)結(jié)構(gòu)需要分成2m、3m、6m 三種長度，同時施工過程中要借助絲扣長15cm 以上的套筒將兩個相鄰管棚連接起來。

2 明洞施工

明洞施工時需要先對明洞進行探測與測量，記錄開挖的位置與深度，然后利用先進的開挖儀器來進行開挖工作。需要注意，在開挖的過程中，還要伴隨澆筑的動作，這樣能夠更快地進行明洞的固定，減少周圍土質(zhì)以及環(huán)境對整個開挖工作的影響。并且，也能在一定程度上縮短明洞的施工時間，增加明洞施工的整體效率。這樣的施工方式與施工步驟，能夠最大程度地減少明洞施工對于整體工程施工的影響。首先，施工過程中，各工段施工長度控制在12m，自上而下開挖。開挖現(xiàn)場應(yīng)及時進行保護。邊坡開挖是開挖工作中比較困難的部分，要先計算邊坡的開挖角度，以及具體的開挖細(xì)節(jié)，然后再嚴(yán)格地按照相關(guān)步驟進行。其次，對工程進行加固，即明洞的內(nèi)襯施工，將混凝土澆筑在準(zhǔn)備好的模板中，等待其凝固，然后開始下一步的澆筑工作。最后，內(nèi)襯完成后，對洞門進行部分澆筑，并加裝防水層，以保護整體結(jié)構(gòu)。要注意的是，必須在回填之后進行臺階厚度的調(diào)整，確保厚度達到國家標(biāo)準(zhǔn)之后再進行洞身的開挖工作，以保證開挖工作的安全性。

3 隧道洞身開挖施工

第一，要先對現(xiàn)場地質(zhì)情況進行仔細(xì)的調(diào)查，避免不良地質(zhì)情況阻礙開挖工作的進行。觀察與分析施工現(xiàn)場的整體施工現(xiàn)狀，并根據(jù)洞身開挖的要求和規(guī)范來明確需要準(zhǔn)備的開挖工具和其他相關(guān)工作。如果勘測和計算的數(shù)據(jù)顯示該施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件符合洞身開挖標(biāo)準(zhǔn)，就可以按照施工方案來進行開挖工作；如果顯示施工現(xiàn)場存在一定的安全隱患，則需要先進行施工現(xiàn)場的布置，然后進行洞身開挖工作。

第二，由于洞身之間的相互作用，施工時要確保掌子面兩邊不重疊，距離必須大于0.5m，爆破振動速度應(yīng)控制在15cm/s 以內(nèi)，這樣能確保洞身開挖工作的安全性，也能減少由于洞身的爆破而造成相關(guān)施工人員受傷，秉承安全第一的施工原則，使洞身開挖工作可以順利進行。

施工時，開挖斷面可分為上、中、下、底四個區(qū)塊，需要確定上段高2m 左右，中部比下部高2m 左右，下部比底部高10m 左右的開挖位置。為保證施工順利有序，上、中、下臺階高度應(yīng)分別為4.5m、4.5m、3.5m。在上部臺階整體支護完成，現(xiàn)澆混凝土強度超過設(shè)計值的70%后，開始開挖核心土和下部臺階。為避免阻礙施工截面的完成，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)沉降變形，施工前應(yīng)將槽鋼梁架設(shè)在規(guī)定的位置上，調(diào)整架設(shè)的整體角度，增加架設(shè)的穩(wěn)定度。另外，在混凝土澆筑之后，需要及時進行養(yǎng)護，一般是將澆筑的部分密封，讓混凝土在密封的狀態(tài)下凝固，確保洞身整體結(jié)構(gòu)的完整性，提高洞身的穩(wěn)固性。

4 公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用存在的問題

4.1 地質(zhì)勘察工作不科學(xué)

地質(zhì)勘察工作不科學(xué)會嚴(yán)重影響工程的進程，且不利于開挖防護施工技術(shù)在工程中的順利應(yīng)用。工程施工之前，都需要對施工現(xiàn)場進行地質(zhì)條件勘察。但在實際施工中，一些施工團隊受施工成本以及施工現(xiàn)場地質(zhì)條件等因素的影響，導(dǎo)致地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而使公路橋梁隧道工程施工設(shè)計受到一定的阻礙，也對施工技術(shù)的選擇產(chǎn)生一定的影響，輕則會影響公路橋梁隧道工程的整體施工進度，重則會給公路橋梁隧道工程造成一定的安全隱患。

4.2 工程開挖防護施工技術(shù)選擇不正確

工程施工的過程中，施工技術(shù)選擇不正確，也是造成工程出現(xiàn)隧道坍塌等安全事故的原因。工程的施工技術(shù)以及施工方式的選擇需要綜合考慮現(xiàn)場的施工環(huán)境、相關(guān)施工人員的施工水平和能力、施工原材料的材質(zhì)等，這些因素都是施工技術(shù)選擇的關(guān)鍵。開挖防護施工技術(shù)選擇不正確，一方面會影響公路橋梁隧道工程的整體施工進程；另一方面也會影響工程的經(jīng)濟效益。

4.3 工程施工的管理不規(guī)范

公路橋梁隧道工程施工的管理不規(guī)范是開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用問題的關(guān)鍵，公路橋梁隧道工程施工的前提就是公路橋梁隧道工程的管理，一旦公路橋梁隧道工程施工的管理不規(guī)范，一方面會造成相關(guān)施工人員的工作不正確；另一方面會造成公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)的選擇出現(xiàn)問題。即使開挖防護施工技術(shù)的選擇沒有問題，也會因為公路橋梁隧道工程的管理問題而影響開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用，無法發(fā)揮出開挖防護施工技術(shù)的真實作用，并且很有可能在開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)公路橋梁隧道工程的施工安全問題，比如爆炸、滑坡、斷裂等，從而嚴(yán)重影響公路橋梁隧道工程的施工進展。

4.4 機械設(shè)備的選擇不合理

機械設(shè)備是公路橋梁隧道工程施工中的重點，在開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要根據(jù)不同的開挖防護施工技術(shù)選擇不同的施工機械設(shè)備。選擇正確的施工機械設(shè)備可以提高公路橋梁隧道工程施工的便捷性，同時，也能在一定程度上保障公路橋梁隧道工程的施工安全。但是，一些施工團隊在進行施工機械設(shè)備的選擇時，只考慮施工的成本，沒有考慮開挖防護施工技術(shù)的要求，導(dǎo)致機械設(shè)備在使用過程中，與開挖防護施工技術(shù)不匹配，反而影響了公路橋梁隧道工程的施工進度。

5 公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用的解決措施

5.1 制定完善的應(yīng)急處理方案

制定完善的應(yīng)急處理方案是工程施工過程中比較重要的環(huán)節(jié)，在工程施工前期的準(zhǔn)備工作、中期的施工過程以及后期的竣工檢查階段都會出現(xiàn)一些緊急狀況，針對這些緊急狀況第一時間進行應(yīng)急處理，是保證工程順利施工的依靠。應(yīng)急處理方案不完善不僅會對相關(guān)施工人員的人身安全造成影響，還會給公路橋梁隧道工程帶來很大的經(jīng)濟損失。因此，制定完善的應(yīng)急處理方案，才能更好地規(guī)避由公路橋梁隧道工程的緊急事故所帶來的不良影響。

第一，在公路橋梁隧道工程施工之前，需要針對以往公路橋梁隧道工程所出現(xiàn)過的緊急事故進行分類和數(shù)據(jù)分析，提出最有可能在公路橋梁隧道工程施工過程中出現(xiàn)的緊急事故，制定相應(yīng)的應(yīng)急方案。

第二，要根據(jù)公路橋梁隧道工程的施工細(xì)節(jié)與施工需求來分析緊急事故出現(xiàn)的概率，再根據(jù)緊急事故出現(xiàn)的概率來進行應(yīng)急方案的制定。在應(yīng)急方案制定的過程中，要求公路橋梁隧道工程的各個部門都要參與，提供各個部門與各個環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的緊急事故，并逐一進行應(yīng)急方案的制定，最大限度地保證公路橋梁隧道工程的施工安全。

5.2 明確各個部門的工作內(nèi)容與責(zé)任

在進行公路橋梁隧道工程施工的過程中，明確各個部門之間的工作內(nèi)容與工作責(zé)任是開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用的重點，也是保障開挖防護施工技術(shù)順利應(yīng)用的基礎(chǔ)。各個部門之間的工作不同，所需要承擔(dān)的責(zé)任也不同，根據(jù)細(xì)節(jié)來進行各個部門的責(zé)任分配是目前最標(biāo)準(zhǔn)、最科學(xué)、最合適的一種責(zé)任分配方式。在分配了各個部門的責(zé)任之后，各個部門的負(fù)責(zé)人就需要根據(jù)分配到的責(zé)任與任務(wù)來進行具體管理人員的工作分配，每一個部門工作人員都需要負(fù)責(zé)一個施工細(xì)節(jié)，然后相關(guān)工作人員需要互相協(xié)助，在規(guī)定的時間內(nèi)完成部門負(fù)責(zé)人下發(fā)的工作內(nèi)容，加強對于公路橋梁隧道工程施工的管理和監(jiān)督，明確相關(guān)工作人員的工作重點，確保各個部門工作人員的工作規(guī)范性與工作準(zhǔn)確性，以此來提升公路橋梁隧道工程施工的整體質(zhì)量與安全。

5.3 加強對于施工現(xiàn)場的安全措施檢查

加強對于施工現(xiàn)場的安全措施檢查，是保障開挖防護安全的基礎(chǔ)。

第一，要對施工現(xiàn)場隱藏的安全隱患進行查找，避免由于施工現(xiàn)場的工作疏忽而造成的安全隱患。

第二，要根據(jù)以往的工作經(jīng)驗和工作內(nèi)容來規(guī)避安全事故，如果現(xiàn)場存在安全隱患，就會給整個公路橋梁隧道工程的施工人員帶來危險，并且也會對施工的設(shè)備、原材料等物品帶來損失，不利于橋梁隧道工程施工成本的控制，同時，也會增加公路橋梁隧道工程的施工時間，無法保證在規(guī)定的時間內(nèi)完成公路橋梁隧道工程的施工工作。因此，加強施工現(xiàn)場的安全措施檢查，是保護相關(guān)施工人員安全的關(guān)鍵，也是保證公路橋梁隧道工程順利施工的關(guān)鍵。

5.4 建立健全施工管理制度

建立健全施工管理制度，是公路橋梁隧道工程施工的重點。在制定管理制度之前，需要根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定以及開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用來進行分析，確保管理制度的科學(xué)性與實用性。

第一，要明確施工管理制度的整體框架，在框架中標(biāo)明所需要填充的制度條例方向，給施工提供完善的方向和目標(biāo)。

第二，在進行具體管理制度條例的填充時，需要與公路橋梁隧道工程的各個部門的管理人員進行充分探討，每個部門都要提供幾條有利于各個部門工作的條例，然后由公路橋梁隧道工程的施工管理人員進行匯總，修改與優(yōu)化各個部門所提供的管理條例與建議，制定出最終的施工管理制度。

第三，施工管理制度制定完成之后，就需要應(yīng)用在公路橋梁隧道工程的施工中，相關(guān)施工人員必須嚴(yán)格按照管理制度上的條例和準(zhǔn)則來進行相應(yīng)的施工，規(guī)范相關(guān)施工人員的工作方式與工作內(nèi)容，提升公路橋梁隧道工程施工管理工作的效率和質(zhì)量。

5.5 選擇正確的施工技術(shù)

選擇正確的開挖防護施工技術(shù)，是公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。在開挖防護施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)整體施工需求以及相關(guān)施工人員的施工專業(yè)性來進行施工技術(shù)的選擇，同時，也要整合各個施工環(huán)節(jié)的施工細(xì)節(jié)來進行施工技術(shù)的調(diào)整，從而使施工技術(shù)與施工設(shè)備、施工人員充分協(xié)調(diào)，發(fā)揮出更高的工作效率。另外，需要根據(jù)不同的施工環(huán)節(jié)、不同的施工現(xiàn)場與不同的施工內(nèi)容來進行開挖防護施工技術(shù)的選擇與調(diào)整，使開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用可以更加地科學(xué)化與靈活化，實現(xiàn)開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用目的。選擇正確的開挖防護施工技術(shù)，也能在一定程度上提高公路橋梁隧道工程的施工安全。

6 結(jié)語

制定完善的應(yīng)急處理方案、明確各個部門的工作內(nèi)容與責(zé)任、加強對于施工現(xiàn)場安全措施的檢查、建立健全施工管理制度、選擇正確的施工技術(shù)等措施可以有效地提高公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)的應(yīng)用效率。利用公路橋梁隧道工程開挖防護施工技術(shù)，來實現(xiàn)提高公路橋梁隧道工程施工安全的最終目的，進而保證公路橋梁隧道工程的整體質(zhì)量與經(jīng)濟效益。