高速公路隧道施工技術與質量控制研究

張文權

（甘肅路橋第三公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

高速公路隧道施工容易受到周圍環境的影響，且施工過程中所運用到的技術多復雜繁瑣，使得施工難度進一步加大。另一方面，因受到各種外在因素的影響，施工事故頻發，對工作人員的安全帶來了較大威脅。但歸根結底，施工問題的發生多源于施工技術并未完善，難以對施工質量控制。因此文章對施工特性、施工問題進行了細致分析，最終提出了相關改善措施，旨在進一步促進施工質量的提高，為今后施工提供參考。

1 高速公路隧道施工的特點

1.1 不可預料性

高速公路隧道施工過程中往往面對著較多未知的情況，具有較強的不可預料特性。這也是施工過程中的重要難點之一。與其他工程項目相比，這一施工對技術人員有著較高的要求，所需要的技術水平更高。高速公路隧道施工中，工作人員并不能夠全面掌握施工地的地質狀況，即使利用最發達的科學技術，也難以精準把握。

1.2 時效性

高速公路隧道施工過程中會面臨著較多地質方面的變化，例如在施工過程中，圍巖發生變化會對整個施工產生一定影響。這一時效性使得施工難度進一步加大。所以在施工過程中，相關工作人員還需在工程結束之后，盡快對能夠影響到施工質量的因素加以處理，防止質量出現問題，同時加強工程的有效性。

1.3 差異性

高速公路隧道施工具有較強的差異性，這一工程施工過程中，往往將設計以及施工作為重點進行，而相應的設計還需針對施工地情況來加以確定。對于不同的地質條件來講，還需采用不同的施工技術，以保證施工能夠順利進行。在同一個施工地，存在著較多不同的地質狀況，這就需要相關技術人員對施工環境進行細致全面的分析。

1.4 施工環境變化惡劣

施工過程中往往面對著較多的交叉作業，這使得施工工序增加，且操控較為復雜，施工難度加大。另外對于高速公路隧道施工來講，面對的施工環境容易變化，但相關工作人員卻不能夠及時掌握相關變化情況，這使得整個工程建設過程中，存在著較多的安全隱患，容易發生坍塌事故。

2 高速公路隧道施工中存在的問題

2.1 施工支護問題

施工支護在整個高速公路隧道工程中起著非常重要的作用，若是在處理相應施工支護問題時沒有按照相關施工規范進行，則容易導致質量問題的產生。一般來講，隧道開挖過程中，需要對周圍的圍巖進行支護，以此來保證整體受力。在高速公路隧道施工中，臺階式開挖方式較為復雜，且難以控制。支護技術若利用不當則容易使得臺階之間距離加大，難以形成閉環，無法支撐整個施工結構，最終影響到施工質量。支護結構不穩，甚至會給整個工程增加較大的安全隱患。

2.2 開挖施工問題

高速公路隧道施工過程中會遇到較多不可控因素，這些因素難以預料，容易對整個施工進度以及施工質量造成不良影響。例如在開挖施工過程中，若是相關工作人員并未根據圍巖性質對爆破參數進行調整，則會使其難以達到預定的開挖標準，最終使得工程建設達不到相應規范，甚至會造成超欠挖嚴重的問題，使得施工質量不佳。再者部分施工人員專業性有所不足，對于初噴認識不足，并未對其封閉效果有所關注，使得整個操作使用不符合規范，造成較多質量問題。

2.3 防水施工問題

防水施工環節的施工質量問題也是比較嚴重的，這一環節與整體工程有著密切的聯系，若是不關注這一問題，容易使得整個工程受到影響。在這一基礎下，相關工作人員需要對這一環節的工作加以重視，多角度找到最佳施工方案。另外需要特別關注防水材料的使用，若是材料不符合建設規范，容易對工程質量造成影響。

3 高速公路隧道施工技術控制措施

3.1 洞口及明洞施工技術

對于隧道洞口涉及到的各項工程，相關技術人員還需全面考慮，找到最佳施工方案，優化施工措施，保證施工質量。在這一施工過程中，需要考慮到地表環境問題，對洞口邊坡以及仰坡開挖之后需要做好水土保持工作，施工過程中不能對環境有過多破壞。另外對于洞口土石方開發工作開展過程中，不能夠使用大爆破手段，需要對周圍的巖土體進行相關保護。施工過程中不能夠忽視邊坡的防護工作，在防護過程中可以結合隧道施工安全以及環境保護等因素進行考慮，保證施工質量的同時防止環境被破壞。在明洞地段施工過程中，需要考慮到周圍地質條件以及邊仰坡是否穩定等問題，在具體實施過程中，一般需要采用邊開挖邊支護的方式，相關技術人員在施工過程中同時需要對周圍山坡穩定程度加以監測。

3.2 洞身開挖施工技術

高速公路隧道施工過程中會涉及到洞身的挖掘工作，這一過程中往往涉及著多種施工方式，在具體實施過程中還需考慮到實際施工條件以及地質狀況，以此來確定最優挖掘方式。一般來講，施工方式有全斷面法、環形開挖預留核心土法等等。例如在對一些3~5級的中小跨度隧道開挖的過程中，可以采用臺階法，而6級圍巖等小跨度隧道雖然也可采用臺階法，但需要在加固之后采用這一方式。其次對于一些單車道隧道，可以根據實際情況采用二臺階法。若隧道有著較高的斷面時，可以采用三臺階法。

3.3 錨桿施工技術

這一技術的使用對于整個隧道工程有著較大的影響，技術人員需要對這一技術加以重視。施工人員需要首先根據施工現場的具體情況進行分析研究，結合設計圖紙，對現場進行放樣并標識。在最終確定準確位置之后，對其進行鉆孔操作，之后還需清理好孔洞，以便安放錨桿。在錨桿安置好之后，將孔口封堵，最后灌漿。這能夠有效將錨桿與圍巖加固成為整體，保證其能夠在工程中共同受力，加固圍巖。其次為了保證錨桿具有一定的抗拉能力，操作人員需要在工程實施之前做好試拔檢測，以保證錨桿的固定性。若有必要，也可以選擇管縫式錨桿等方式，根據施工地質條件來進行系統布置。

3.4 錨噴支護施工技術

在施工過程中可以適當采用錨噴技術，以此加強支護。這一技術的使用也需針對施工現場具體情況進行選擇。例如在混凝土噴射中，存在著干噴、潮噴以及濕噴三種方式，具體使用優缺點如表1所示。

表1 錨噴支護施工技術及其優缺點

一般來講，潮噴方式比干噴方式具有更高的經濟效益，能夠有效降低速凝劑的使用量，成本較低。而濕噴方式則能夠有效對支護質量加以保障，所以在使用過程中，多采用濕噴方式，加強相關部件的牢固度。另外在選擇噴射方式時，往往會采用噴錨與錨桿等部件聯合使用的方式，以此來保證支護效果。其次關于噴錨厚度的選擇也需加以重視，可以采用定距離埋置的方式對其厚度加以控制，在噴錨設置完成之后，還需對其強度進行檢測，以保證其質量。

3.5 二次襯砌施工技術

二次襯砌的應用不僅僅能夠增加安全度，同時也能夠承受施工之后受到的壓力，對于保證工程質量有著較大作用。這一技術在實際應用過程中，多采用定型模板臺車，這能夠有效縮短立模時間，能夠有效加快施工速度。襯砌施工往往采用從下到上的施工順序，保證每個分層之間都是對稱且均衡的，以此來對混凝體質量加以保證。

3.6 排水技術

在施工過程中，施工團隊還需對排水體系加以處理，需要保證施工過程中設備能夠正常運行，行車能夠順利且安全。建立合理科學的防排水體系對于施工有著較大意義。一般來講，施工團隊多會利用隧道洞口和輔助坑道排水系統對地表水以及地下水進行處理。另外也可以在圍巖中注漿，以此隔離地下水層，將水源與施工地進行隔絕，防止工程受到地下水的影響。再者相關技術人員可通過井點降水的方式降低地下水位，或者采用防水層對水源加以控制。

4 高速公路隧道施工質量控制措施

4.1 適時調整施工方案

高速公路隧道施工過程中還需對方案進行詳細設計，在方案設計過程中不能夠僅僅遵照以往的設計規則，相關工作人員需要針對不同的施工環境全面考慮施工方案。若是發現施工設計中存在不合理的部分，則需要及時處理。另外可以設置專業團隊對施工現場加以考察，以此對施工設計加以分析研究并優化相關方案。最終保證施工方案得到各方人員認可之后，再開展相關工作。施工方案影響整個施工進程，一點失誤都會影響到施工質量，所以還需對其加以重視。

4.2 加強原材料質量控制

原材料的選擇對于高速公路隧道工程有著重要影響，所以在施工前還需確保材料來源的合理性，同時確保材料質量。另外在這一基礎上需要考慮到運輸成本以及材料成本。在選擇材料時，需要先對施工規定的材料標準加以分析研究，之后選取規定標準的鋼材、水泥等等。在粗骨料的選擇方面，可以采用優質的石灰巖，而細骨料則能夠選取較為堅固，同時有著較好耐力的中粗砂。除此之外，混凝土噴射一般需要選擇合適的外加劑，在這一材料選擇過程中，可以將選擇好的外加劑與水泥做相容性試驗，以確保材料可用。外加劑的使用需要嚴格把控用量，可以將其控制在水泥重量的2%左右。

加強材料控制還需對其質量進行嚴格檢測，在材料進入到施工現場之前，需要對材料進行篩選，不允許任何不合格材料進入現場。例如在鋼筋的選用方面，需要對其表面進行檢測，對于表面有裂紋或者是有油污的鋼材加以拋棄，而在選擇水泥方面，需要對水泥穩定性以及質量進行嚴格檢測。再者對材料監管也需加以重視，需要做好防潮防火等工作，確保材料的完好性。

4.3 加強施工監測

在測試過程中相關的測量點需要盡量靠近工作面，測試過程中需要嚴格把控測試數據的準確性，以便對相關數據進行分析計算。保證數據準確性，能夠有效分析出開挖等方式對圍巖的影響，以此做好數據分析，保證圍巖具有一定的穩定性以及安全性。另外在施工過程中，還需設置專門的監督部門，在施工過程中對各項活動加以檢測。必要時可以引入較為先進的監控技術，以便對每個項目合理監控，保證各項工程項目完成其建設目標。再者，監管手段可以適當動態化，對施工現場全面化監控，保證能夠通過監控及時發現建設過程中存在的問題，并及時解決。對于施工過程中的安全隱患，也需全面關注，并采取合適的措施加以解決。

4.4 做好技術要點把控

首先在測量放線環節，需要精準對明洞等位置加以判斷，以此來合理設置截水溝位置。其次還需合理采用分層方式，對挖掘工作加以明確，開挖順序一般要按照自上而下的方式。再者，支護施工工作需要嚴格把控，若發現有不合適的支護結構，或者是在支護設置過程中出現問題，需要相關人員及時處理，保證結構穩定性。除此之外，施工之前需要做好調查工作，對施工周邊環境全面檢查，同時分析施工過程對環境的影響。相關技術人員需要針對可能會發生的問題制定合理的解決方案，以便減少施工過程中的不可控因素，加強施工安全性。最后在每一個施工環節完成之后，都需要對該環節工作進行檢查，防止對后續工作造成影響。只有在全面保證該環節工作符合要求之后，才能夠進入到下一施工環節。

4.5 科學處理不良地質地段隧道

對于一些地質條件較為復雜且具有較多地下水的地段，還需提前對該地地質加以分析，以便保證施工能夠順利進行，在全面認識到地質特點之后，再開展相應的開挖活動，這樣能夠有效保證施工質量，同時能夠保證施工安全。另外為了預防塌方，相關操作人員需要對有可能出現這一問題的地點及程度加以預測，在有可能發生塌方的地段設置合理的預防方案，防止安全事故的發生。針對一些具有流沙較為軟弱的底層，可以提前做好預防工作。另外在高速公路隧道工程中，最關鍵的問題之一是處理地下水，工作人員需對地形以及地下水進行觀察預測，及時檢查支護狀態，加強結構牢固性。若是發現異常需要及時對其處理，還需對每個地段的防水工作加以重視。

5 結束語

綜上所述，高速公路隧道工程中需要面對較多復雜且多變的地質情況，施工過程中也有著較多的風險，所以在開展這一工作之時，還需針對實際情況對施工技術進行改良完善，對施工質量嚴格管控。上文對該工程中的施工技術以及施工措施進行了分析，旨在進一步提高工程質量，促進高速公路隧道工程發展進一步提升。