高速公路隧道施工技术与质量控制

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:朱郑
[导读] 高速公路为国民经济的健康可持续发展贡献了强有力的交通保障,
        朱郑
        中铁七局集团第四工程有限公司
        摘要:高速公路为国民经济的健康可持续发展贡献了强有力的交通保障,其工程施工一般都有较大难度,特别是遇到特殊的山区地形地貌,有必要考虑加强隧道设计与施工的质量,对施工技术的要求较高。 文章介绍了高速公路隧道的施工特性,分析了当前隧道施工中存在的主要问题,总结了现阶段隧道施工运用的相关技术,并对隧道施工质量控制要点进行探讨,以期推动高速公路隧道的高效施工。
        关键词: 高速公路隧道 施工技术 质量控制
        引言:
        随着施工实践的不断增多,将会有更多适用性强的施工技术应用于隧道施工。只有积极优化施工技术,不断提升施工质量,才能保障隧道工程的安全性,推进全路段的标准化施工。因此,探讨高速公路隧道施工技术与质量控制策略,具有非常重要的意义。
        1.现阶段高速公路隧道施工存在的主要问题
        1.1隧道施工的支护问题
        高速公路的隧道施工中,顶帮支护是重要的施工内容。要在隧洞纵深开挖中及时对围岩进行支护,若未按操作规程或技术规范实施支护,则会遗留安全质量隐患。隧道围岩支护要确保闭合成环以构建稳定的承力结构。在一些隧道工程中,若采用台阶式开挖手段,可能拉大纵向台阶距,不利于支护的闭合成环,支护强度达不到要求,支护结构稳定性减弱,围岩脱离初期支护结构的可能性较大,最终形成拱脚悬空或拱顶空洞等施工质量问题。
        1.2隧道施工的开挖问题
        高速公路隧道需持续有序地进行开挖,若施工者不注意现场围岩变化情况,未认真判断围岩性质去调整爆破参数,就会偏离爆破开挖预设值,无法准确满足设计标准,形成超欠挖等严重质量问题。
        1.3隧道施工的防水问题
        高速公路隧道施工全过程都需要处理好防水问题。若未准确监测监控围岩渗水量,防水操作中没有设计针对性的施工措施,是不利于整个工程的安全施工的。一些隧道施工工程所应用的防水材料质量不达标,在材料的存放、使用等方面没有保持科学规范的态度,也会给工程施工质量带来更多不可预知的风险隐患。
        2.高速公路隧道施工的主要应用技术
        2.1洞口周边及明洞施工技术
        隧道洞口按照设计要求开挖的边坡、仰坡等结构,要抓好水土保持工作,开挖完毕后即刻组织地表复原,所有操作应按照环保标准要求进行。隧道洞口岩体或土方的开挖与支护等施工作业要充分考虑对围岩造成的扰动性,若计划启用爆破手段,则需要控制好爆破范围,降低炸药用量。洞口的边坡支护施工要有统筹意识,既要考虑施工安全性、进度与质量,又要考虑未来投入运营阶段的安全性及环保影响。隧道洞门的设计与施工要优先于隧道主体工程开挖施工,应同步完成洞门工程以及周边排水设施的施工作业。
        2.2隧洞主体开挖施工技术
        高速公路隧道工程的施工中,洞身主体的开挖周期较长,施工技术应用要求多。可以选择环形开挖预留核心土法、全断面法、双侧壁导坑法、台阶法、单侧壁导坑法、中导洞法的技术工艺要求组织作业。每一种施工方法的技术工艺要求都有侧重点,如台阶法多应用于中小跨度隧道施工,围岩等级为Ⅲ到Ⅴ级,若围岩等级达到Ⅵ级,则应率先进行预加固处理后再组织台阶式开挖作业。一般来说,单车道隧道宜采用二台阶法;地质结构稳定的双车道隧道同样宜应用二台阶法;洞身断面大或单层台阶断面大的隧道宜采用三台阶法。
        2.3 锚杆支护施工技术
        施工者应尽早尽快熟悉设计图纸,对设计要点进行梳理,按照设计图纸完成放样,标识清楚支护施工区域的典型位置,点位标识后开展钻孔作业。

钻孔要及时清理岩层粉末、铁锈等杂质,在孔洞内插入锚杆后要达到预紧力要求,并在封堵钻孔口处及时灌浆,确保锚杆与围岩实现整体加固。锚杆支护过程中,技术人员要认真完成预紧力检测,确保锚杆的牢固性、稳定性达标,且有较强的抗拉拔能力。
        2.4 混凝土锚喷施工技术
        从实际应用看,锚喷技术分湿喷、潮喷、干喷三类,其中湿喷的技术优越性较为突出,有利于增强混凝土喷射的粘结性,实际应用范围广泛。湿喷喷射厚度应在0.1 m以上,一般要参考钢筋埋置距离,要均匀严实,可表现出较弱回弹力,增加围岩支护质量。应用混凝土锚喷施工技术要注意:(1)结合现场实况选定好喷射机类型,注重喷射的均匀效果,且要达到连续性及密封性标准;(2)结合作业需求选定好喷射方法,要密切关注环境条件的变化动态选择喷射技术与方法;(3)不能过于依赖速凝剂的粘结作用,而应科学配置混合料,提升混凝土自身性能。混凝土的潮喷施工技术有优于干喷的经济性优势,可改善隧道施工环境,控制速凝剂用量,利于压缩施工成本。
        2.5二次衬砌施工技术
        高速公路隧道工程施工常常为增加表面装饰效果而运用二次衬砌施工技术,此技术应用还可增加工程安全性,有效承受围岩外部水压、蠕变压力、膨胀性地压或其他浅层荷载等压力。二次衬砌施工技术要在定型模板台车的应用下实施,现阶段多使用较为先进的整体移动式模板台车、全断面液压衬砌台车,一方面可减少立模时间,另一方面可完成墙拱连续浇筑,从而提升了施工速度,是较先进的模板设备。二次衬砌施工多采用从下而上的顺序,先墙后拱,均衡对称分层完成浇筑,最大程度确保混凝土体衬砌获得高效质量。
        2.6 隧道整体防排水技术
        高速公路隧道施工的防排水工作是贯穿于整个施工过程的,一般宜采用“防、排、堵、截”等技术手段,不同的技术手段可相互配合,因地制宜,按照现场施工作业需求完成防排水的综合治理。隧道防排水系统的科学建设,可有效增强隧道结构稳定性,并确保隧道投入营运后的行车安全。具体施工时,隧道洞口施工完成后,要建立畅通可靠的辅助坑道排水系统,增加对地表水的排放。增加有效防水层的铺设面积与范围,达到良好的防水效果。
        2.7 隧道钻爆施工技术
        此技术运用中,首先应结合现场工况选定钻爆方法。不同的地质结构所要求的施爆强度并不一致,坚持制定合理的钻爆方案,才能为整体施工提供可靠的安全质量保障。当前,隧道钻爆施工技术组织多选用硝铵炸药,炸药用量、装设时间都有严格的技术规范,爆破的最终目的是保障工程结构的安全稳定,降低后期施工出现安全事故的可能性。
        3.高速公路隧道施工的质量控制策略要点
        技术人员要积极学习和借鉴当前国内和国外的先进施工技术及工艺,要注重总结不同地质结构和围岩条件下的隧道施工工艺,形成一定的标准化施工体系。施工人员应主动增强自我见识,不断补充学习新的施工技术工艺。在施工阶段,相关负责人员应周期性做好材料存放地的巡查,注意防火、防潮、防盗,提高安全性。特别是对于隧道钻爆施工所用的炸药品,必须安排专人实施定点管理。对每日运行的机械设备进行编号登记,记录必要的调度轨迹,避免设备长期闲置受损,同时也应避免机械设备超负荷超时限运作。抓好了安全管理,才能赢得更多的质量与效益。因此,施工现场必须坚持开展安全标准化管理,规范人的操作行为,严格要求佩戴安全帽等个人防护用品,并控制机、物的合理应用。对于工程中涉及的电缆线路、通风管道、运输以及行人通道等,应建立统一的规划管理模式。
        结语
        高速公路隧道施工会面临诸多复杂的影响因素,因此需要注重加强技术的研究优化,并做好施工质量控制,而施工中注意逐步完善施工工艺,有效增强材料监管,科学规范设备监管,精准实施人员监管,全面推进安全管理,将有助于实现隧道施工质量的提升。
        参考文献
        [1]王博武.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].中国标准化,2018,532(20):80-81.
        [2]范生.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].城市建筑,2019,16(15):168-169,182.
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