高速公路隧道工程施工測量與施工技術研究

郭凱敏

（中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 101500）

京昆高速石家莊至冀晉界公路LJ-12標項目在落實期間的重點工程項目有路基、橋涵、隧道。其中隧道工程的作業項目眾多，該項目部采取多方保證措施，分別從管理、工藝、人員、設備、材料等方面加以全面分析與跟進，盡可能地減少主客觀因素對工程建設帶來的負面影響，維護工程建設質量。此外，針對特殊天氣、不良地段等采取應急性質控措施，試圖提升工程建設力度，提升作業測量精準程度。

1 工程概況

該工程起于京昆高速公路，試圖將其與曲陽橋相互貫通，路線總計65km，設計方向為東北、西南，工程經過區域以石家莊為主，沿線總計8個城鎮、1個井陘礦區。工程起點里程設定在K62+480，終點設定在K65+210，里程總長度為2.731km，采取全封閉作業方式，以全立交工程建設標準為參照。

2 施工測量與技術

2.1 總體作業方案

該工程中隧道項目有4個分區，分別為小裕隧道，達柯1號、2號隧道及神水泉隧道。隧道建設方式均為左右線形式，規格范圍在300～625m。隧道作業工藝總體規劃為明洞區間工程，作業工藝以明挖法為主；其余工程均以新奧法為作業工藝。由此擬定作業方案如下：

（1）明洞作業區間，應采取垂直作業方式，作業期間關注防護措施。（2）依據圍巖等級各區間的實際狀態，作業方式為雙側壁導坑法。（3）洞室作業依據圖紙設計內容，保障作業一次成型。（4）設定地測勘測小組，及時獲取作業區的地層巖性，針對異常情況給予有效響應措施，保障工程建設的有序性[1]。（5）采用新奧法作業工藝流程，如圖1所示。

2.2 施工測量

圖1 新奧法施工流程圖

（1）隧道施工測量。隧道作業測量項目有控制、作業、竣工三類。①控制測量。作業前期，針對交接導線網點、水準基點等項目開展復核測量流程，復核導線點位置相關參數的準確性，將測量結果予以計算分析，確定參數準確，將其作為作業控制點位。②作業測量。洞口測量：準確計算洞口相關參數的正確性，比如開挖邊線的坐標，借助附合導線與洞口相關坐標相互之間的關系，應用全站儀控制洞口開挖程度；洞身測量：參照隧道設計文件，準確計算百米樁相關參數，包括坐標與結構規格，以10m為單位，編制標高表，為隧道工程建設提供數據參考資料。③竣工測量。在測量復核基礎上，開展中線控制基樁的測量操作，以200m為單位，在曲線起止位置分別增設基樁，基樁為混凝土材質；隧道以直線距離為參考，50m為設計單位，曲線以20m為單位；基樁設立完成時，在隧道墻繪制相應標志；洞內高程點在復核期間，以km為單位，逐一埋設，不足1km的區段，以1km為計設立一個基樁。

測量與分析的各類數據，應采取真實記錄、準確標注方式，數據格式統一，保證記載數據與作業現場具有一致性。

（2）監控量測。監控量測是新奧法作業工藝的核心技術，借助現場監測程序，為圍巖、支護等工程提供力學動態與穩定性的保障，繼而依據圍巖實際變化開展優化設計，保障作業方案與實際工程建設的適用性，維護作業安全。監控量測的作業目標在于安全作業，節約成本，減少事故發生。監控量測項目有洞內地質、支護情況等，量測方法為觀察與地質羅盤，測點設在支護完成時，測量頻率以15d、1個自然月、3個月、半年為時間點。拱頂下沉量測（拱頂沉降量測布設圖如圖2所示）借助精密水準儀完成，斷面量測單位最大值為50m，每斷面設立3個量測點位，量測頻率為每天1次。地表下沉借助水平儀完成量測，測量點位確定方式與拱頂下沉量測一致，測量頻率依據作業面與量測面之間的間距數值，若間距不大于30m，1d/次；若間距不大于60m，2d/次；若間距不大于80m，7d/次。此外，圍巖內容、支護等項目均采用適用性量測方法，以保障工程建設的有序性[2]。

圖2 拱頂沉降量測布設圖

2.3 施工技術

（1）洞口、明洞作業。洞口、明洞作業期間，應在洞頂位置鋪設截水溝，保障洞口排水能力，繼而采取分層形式開展噴錨防護措施，維護山體穩定性。洞口土石方的作業工藝以人工+機械作業方式為主，采取淺孔爆破形式，工藝原則為少藥量、高循環。在施工時應注意，作業行為應符合圖紙的相關規范內容，以垂直向下的形式開挖，線孔爆破形式，有助于減少原地層松動的可能性；作業區應清除浮石與危石，對凸凹位置采取整修措施；洞門作業應結合地層穩定性開展開挖作業。

（2）洞身作業。該工程中，圍巖等級有三種，分別為Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級，圍巖屬性分別為2441m、995m、629m。圍巖等級具有差異性，相應作業開挖形式存在區別。①Ⅴ級圍巖的作業方法：工藝為雙側壁導坑法，循環規格0.8，單日循環3次，單日作業2.4m，單月作業60m。②Ⅳ級圍巖的作業方法：工藝為預留核心土臺階，循環規格1.2，單日循環3次，單日作業3.6m，單月作業100m。③Ⅲ級圍巖的作業方法：工藝為臺階法，循環規格2，單日循環2次，單日作業4m，單月作業120m。

（3）支護。隧道開挖作業完成時，結合圍巖等級的差異，及時依據作業設計開展支護工藝，保障圍巖自承力的規范性。支護工程的作業形式以噴錨、掛設鋼筋網兩個工藝相結合形成初期支護主體，如若地質條件不佳，應架設型鋼鋼架，增強支護效果。該工程中，結合地質的實際勘察結果，工程方與監理工程師建立了良好溝通模式，科學確定了作業工藝，有效調整了初期支護的各項參數，最終保障了作業質量。

支護工程中，作業工序有噴射混凝土、砂漿錨桿、中空注漿錨桿、鋼筋網、鋼架。其中鋼筋網作業的具體流程如下：制作網片，將半成品網片良好拼接，提升掛網效率；依據網片規格、錨桿布置的具體情況，網片重量應不大于50kg，并為其配置帶鉤，便于掛設；掛網期間，應保障網片與巖面連接的穩定性，提升鋪設的平整性，網片搭接長度應大于規范數值；掛網完成時，焊接網片與鋼筋、錨桿頭，使其形成牢固狀態，防止網片晃動，提升支護作業效果。

（4）防排水。防排水作業的設計理念為防、排、截、堵四工序相結合，以因地制宜為作業理念，開展全面治理與防護工序，達成防水目標，保障工程排水通暢性。作業期間應依據作業設計與相關規范內容綜合開展排水盲管、無紡布等程序。環向盲管安裝方式如下：在噴射完成的混凝土表面，給予劃線定位操作，以線位布設為作業原則，依據洞壁實際情況加以調整，主要參看洞壁的滲水問題，盡可能地在噴射位置布設線位，保障線位順利通過出水位置。沿線布設的材料選擇為PE板窄條（規格為8cm×20cm）、水泥鋼釘。將環向盲管作業于初噴混凝土的表層位置，保障鋼釘間距在30～50m范圍內[3]。

（5）隧道仰拱。該工程中，隧道仰拱作業程序分為開挖與支護兩部分。開挖程序應嚴格遵守設計文件的相關要求，Ⅳ類及以上圍巖的作業規范為地段長度最大值為10m。如若圍巖條件良好，其地段長度最大值應控制在15m以下。支護工藝應全面測量基地位置的相關參數，比如標高，以保障其作業的規范性。在支護期間，應完整清除基坑內雜物，為作業提供便利條件。如若坑穴較大，應選擇C20片石砼予以回填，提升支護工藝的作業效果，保障隧道工程建設質量[4]。

3 結束語

綜上所述，隧道工程中，作業測量與施工工藝兩個項目較為關鍵，測量數值的精準性是保障隧道作業質量的關鍵因素，作業工藝的科學選擇直接關乎工程建設的社會與經濟雙重效益。為此，相關單位開展工程建設期間，應科學開展作業測量、工藝確定與實施等項目，保障工程建設的有序性，減少經濟損失事件的發生[5]。