高速公路隧道施工技术及质量控制策略思考

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:曹春云
[导读] 摘要:隧道工程是高速公路工程的重点内容,其施工质量会对整个公路的运行成效造成影响,因此在施工中应该加强对关键环节的严格控制。
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        摘要:隧道工程是高速公路工程的重点内容,其施工质量会对整个公路的运行成效造成影响,因此在施工中应该加强对关键环节的严格控制。与常规路段施工相比较而言,隧道施工会受到更多因素的影响,因此加大了作业的难度。应该掌握施工技术的要点,确保各个施工工序都符合技术标准及规范,从而保障工程项目的快速推进与竣工。同时,要通过质量控制体系,使其达到质量标准要求。本文将对高速公路隧道施工的特点进行分析,提出高速公路隧道施工技术的应用措施,探索高速公路隧道施工技术的质量控制策略。
        关键词:高速公路;隧道;施工技术;质量控制;策略
        高速公路建设速度逐渐加快,尤其是在偏远地区高速公路是拉动地区经济发展的关键,因此受到社会的高度关注。隧道作为高速公路中的关键组成部分,在保障行车安全、增强交通便捷性等方面发挥着关键作用。由于外界施工环境通常十分复杂,尤其是不良地质等因素的存在,使得隧道施工面临的风险也在升高。较大的开挖深度,也容易引发坍塌等安全事故,必须在施工中运用先进技术手段,确保施工质量及安全,加快高速公路工程项目的进度。应该注重对隧道施工经验的总结,明确施工全过程的技术类型及特点,掌握作业中的重点与难点,提高质量控制效果。深入分析现场情况,确保技术方案的可操作性,从而加快既定建设目标的实现。
        一、高速公路隧道施工的特点
        高速公路隧道施工面临外界环境因素的影响,尤其是在很多施工区域当中存在不良地质,而且地下水和地表水对施工造成了威胁。往往存在较多的交叉施工现象,因此安全隐患也会相应增多,一旦某一个环节出现问题,将有可能导致整个工程进度的停滞。在不同施工区域中的环境特点有所差异,因此在施工技术和工艺的选择上也会有所不同,这也是施工中的主要困难,容易引起涌水、坍塌和岩溶等事故【1】。不可控因素较多,如果缺乏有效的预防与控制措施,将会使得事故发生的概率升高,人员安全和施工质量受到威胁。尤其是隐蔽工程的施工难度更大,工序之间的衔接十分紧密,也给施工带来了巨大的挑战,任何一个工序都会对其他工序产生影响。应该做好地质预报,通过预报地质确定的地质信息确定合理的施工辅助措施。在地层不稳定的情况下可以采用侧壁导坑法进行施工;当施工中遇到地下水影响时可以采用涌水施工技术;在软弱地质条件下可以采用地表加固技术。
        二、高速公路隧道施工技术的应用措施
        (一)锚杆施工技术
        锚杆施工是高速公路隧道施工中的主要工艺手段,能够通过锚杆的运用增强隧道的整体性与稳定性,保障施工的质量安全,使其在运行中保持良好的状态,延长高速公路的使用寿命。在施工前应该做好预设点的处理,通常要借助于专业凿岩机,清理铁锈和杂质等,为后续施工奠定可靠基础。此外,也应该全面清理岩屑和锚杆孔,使其保持良好的清洁性,满足施工技术规范【2】。施工人员应当认真研读图纸,明确图纸中的尺寸和标志等信息,确保施工放样的准确性,避免产生较大的偏差。在孔内设置锚杆后完成封堵,通过灌浆的方式改善岩体的整体性能,防止出现失稳和滑动等问题。抗拔检测在锚杆施工中的运用,能够对施工效果进行评估,是改善抗拉性能和抗拔性能的重要措施,保障良好的固定效果。自进式锚杆、锤击锚杆和管缝式锚杆等,是几种常见的锚杆形式,应该对施工区域的围岩特点和地质情况进行综合分析,选择合适的锚杆类型和布局方式。
        (二)洞口和明洞施工技术
        边仰坡施工开挖技术在洞口施工中的应用较多,作业顺序按照由上到下,采用分层施工保障质量安全及施工效率。应该合理运用人工和机械,以增强施工灵活性,防止地层受到较大的扰动。及时平整场地,通常需要借助于推土机和装载机,保障良好的平整性与压实度。当地层的硬度较大时,可以通过人工钻眼的方式进行爆破处理,严格规范土方的运输过程。在洞口施工中会对路基支挡结构和桥涵等产生影响,因此应该明确施工的影响范围和特点,提前做好预防工作【3】。应该注重自然生态环境的保护,防止出现严重的水土流失问题,尽可能避免大爆破施工,以加强对边坡的有效防护。在开挖前应该做好洞门的建设,同时确保排水系统的性能可以满足排水要求。对于边仰坡的实际情况和地质地形状况进行综合分析,为边仰坡坡度确定、支护施工和土石方开挖等提供保障。采用实时监测技术分析山坡的稳定性及变化趋势,做好及时支护处理,防止重大安全事故的发生。
        (三)洞身开挖施工技术
        在开挖时,应该明确其开挖轮廓,防止出现较大的偏差,同时完成钢架栅拱的嵌入,增强与纵向钢筋的连接性,通过洞口棚架增强整体支撑效果。对于循环进尺的参数进行严格控制,通常在0.5-1.2m之间,全面检查水平情况和中线位置,确保其符合设计标准。素砼的厚度在5cm左右,采用梅花形的锚杆布置方式,严格控制锚杆间距,确保孔位的正确性。采用U型钢筋对拱架进行连接,环向和纵向间距分别在100cm和80cm左右。台阶开挖的方式最为常用,应该结合人工和机械设备提高开挖的整体效果。在开挖左右洞时,应该确保混凝土强度在设计值的70%以上【4】。明确台阶的特点,选择可靠的施工技术和方法,比如在下台阶开挖中应该确保中槽掘进距离在5m以内,平台预留宽度在2-4m之间。当存在较好的围岩条件时,可以采用二台阶法。
        (四)锚喷支护施工技术
        潮喷技术和湿喷技术,在锚喷支护施工中的应用效果较好,可以提高整体稳定性,保障隧道的施工质量。潮喷施工技术的成本投入较低,而且在速凝剂使用量上也不大。湿喷施工技术的综合性能较好,在高速公路隧道施工中的应用也十分广泛,有助于粘结度和牢固性的提高。如果具有同样的喷射厚度,那么采用湿喷施工技术能够有效控制粉尘,降低回弹量。在施工中应该明确钢筋网、锚杆、钢筋格栅和钢拱架等构件的特点,在融合应用当中构建完善的支护体系。定距离埋设钢筋的方式,能够实现对喷锚厚度的控制,应该对强度进行检测,确保达到施工标准。在开挖断面时,应该提前做好清理工作,保障挖掘尺寸符合设计值【5】。混合料的配比要合理,增强混凝土的粘结性。此外,还应该严格检查喷射机的性能状况,为连续施工提供保障。
        (五)二次衬砌施工技术
        二次衬砌不仅能够保障隧道的施工安全性,改善其外观,而且能够实现多种压力的承载,包括了膨胀性地压、围岩蠕变压力和外部水压、浅埋隧道附加荷载等等。定型模板台车在二次衬砌施工中得到广泛应用,不仅能够加快立模进度,而且实现了连续浇筑,有助于保障良好的施工质量和效率。在当前实践工作中,整体移动式模板台车得到推广,运用由上而下和先墙后拱的方式施工。连拱隧道中隔墙施工是二次衬砌施工的重点,应该在完成基础开挖后设置隔墙钢筋,对钢支撑接头钢板加以预埋。将纵向排水管和环形排水盲管等应用于主洞当中。

运用大块钢模,运用外拉内顶的方式提高整体施工效果。在左右洞的二次衬砌施工中,应该通过插入式振捣器,同时通过砼溜槽的设置为施工提供便捷。
        (六)排水施工技术
        地下水和地表水会对高速公路隧道施工产生不利影响,因此在施工中应该做好全面的排水工作,保障各个施工工序的顺利推进。应该按照“防、排、堵、截”的措施实施排水处理,真正分析施工区域的水文条件,遵循因地制宜的基本原则,提高整体排水效果。根据过往施工经验对防排水系统进行不断优化,从而增强其通畅性,满足设备的运行需求。在处理地表水时,可以借助于辅助坑道和隧道洞口排水设施。为了能够对地下水进行隔离处理,应该采用围岩预注浆施工技术,同时也能够通过超前小导管注浆加以控制【6】。在对地下水位进行控制时,往往采用井点降水的方式,结合防水层保障隧道的施工质量。排水沟的设置,可以针对洞顶的积水进行排出,应该定期检查排水沟情况,从而确保其通畅性。
        三、高速公路隧道施工技术的质量控制策略
        (一)审核设计图纸
        设计图纸是决定施工质量的关键内容,因此在高速公路隧道工程中应该加强对图纸的严格审核,明确图纸中的具体要求和规定,为施工指导提供科学依据。加强对隧道施工环境的现场勘察,了解当地的气候状况、地质情况、水文条件和地形地貌等,使设计图纸更加符合实际情况的特点,在技术选择和方法确定上更具可行性。针对施工中可能出现的问题进行全面评估,在设计图纸当中体现施工的重难点,从而逐步优化设计图纸。增进施工单位和设计单位的交流沟通,做好隧道工程施工的全面评估,从而在图纸审核中更具规范性和专业性。
        (二)加强质量监督
        在施工现场应该积极开展监督工作,构建完善的质量监督体系,确保每一个施工环节的可控性,防止由于施工不规范引起的质量问题。尤其是针对其中的薄弱环节,更应该提高监督力度,防止影响整个项目的进度。比如在爆破施工当中,应该确保爆破位置的精确性,做好全面支护处理,防止造成难以挽回的损失。在施工前应该做好技术交底工作,使施工人员能够全面了解设计意图和理念,在施工中严格规范自身操作行为,消除施工中的隐患【7】。加快技术管理方案的构建,在运用多种施工技术时严格遵循技术规范,在体现技术优势的同时,防止风险事故的发生。
        (三)检测施工材料
        施工材料也是影响隧道施工质量的关键因素,因此在施工中应该进行全面检查,防止在施工中出现不合格的材料。由专业人员负责施工材料的采购工作,尤其是混凝土在施工中的应用范围广泛,应该选择信誉较好的供应商,并对原材料的质量合格证书进行审核,防止出现假冒伪劣现象。在现场积极开展抽样检测工作,按照国家和行业标准控制材料规格、性能等。注重对材料运输过程的优化,合理选择运输线路,防止造成严重的破坏。在对其进行保管时也应该遵循分类保管原则,根据施工进度及实际需求提供材料,避免出现严重的浪费问题。划分容易发生坍塌或者滑坡的区域,在运输中加以重点防控。此外,还应该对施工机械设备进行全面检测和保养,提高在施工中的应用性能。
        (四)优化施工工艺
        施工工艺的合理选择,是保障隧道施工质量的关键,应该对传统施工工艺进行不断优化和调整。注重先进工艺的引进与应用,根据具体施工要求实施优化和调整,使其更加符合本工程的特点。先拱后墙工艺在实践中的应用较多,尤其是当施工区域的环境较为复杂或者存在断层破碎带时,可以采用该工艺方法【8】。然而,随着隧道施工技术的进步与发展,该工艺也呈现出一定的局限性,台阶法施工在实践中得到广泛应用,能够保障施工安全性,同时成本投入减少。
        (五)提高人员素养
        在高速公路隧道施工中,对于施工人员的需求量较大,应该逐步提高人员素养,构建一支高水平的施工队伍,从根本上预防人为因素导致的施工质量问题。应该积极开展岗前培训工作,针对隧道施工的技术特点、工艺流程和操作方法等进行深入学习,了解国家和行业标准,消除施工人员思想上的认知偏差,从而为后续施工奠定可靠的基础。在施工中建立完善的奖惩机制,对于工作态度认真、能够及时发现并处理问题的员工,应该进行及时奖励和表扬;而对于质量安全意识淡薄的员工,则应该采用惩罚措施提高其积极性。尤其是在隐蔽工程当中,更应该由专业人员加以全面引导,防止操作不慎引起的质量问题和安全问题。
        四、结语
        施工条件复杂、事故多发和难度大等,是高速公路隧道施工的基本特点,因此要加强地质预测,通过确定地质信息结合所掌握的施工技术,采取处置措施,消除不良因素的影响。在施工作业中,应该针对锚杆施工技术、洞口和明洞施工技术、洞身开挖施工技术、锚喷支护施工技术、二次衬砌施工技术和排水施工技术等技术要点加以控制,使每一个环节都更具规范性。同时,通过审核设计图纸、加强质量监督、检测施工材料、优化施工工艺和提高人员素养等途径,构建完善的质量控制体系。
        参考文献:
        [1]丁粤进,徐康.公路隧道施工技术与质量控制研究[J].智能城市,2021,7(01):134-135.
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        [4]李小座.公路隧道主要施工技术及质量控制[J].砖瓦,2020(12):196-197.
        [5]张斌.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].居业,2020(11):77-78.
        [6]王冀.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(11):116+118.
        [7]鲁成辉.高速公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术及质量控制要点分析[J].工程技术研究,2020,5(21):55-56.
        [8]彭子江.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].黑龙江交通科技,2020,43(10):126+128.
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