公路工程橋梁隧道施工安全評估監控技術

陳興奎

（青海省交通工程監理有限公司，青海西寧 810000）

0 引言

該工程位于青海省海東市樂都區、化隆縣境內，是國家公路網規劃的一部分，是海東市樂都區南部人文生態旅游片區的主要干道之一，也是青海東部城市群“三橫三縱”對外綜合運輸通道中“三縱”之一的“天祝- 樂都- 化隆”公路的組成部分，公路全長53.594km。現主要研究地灘村大橋及樂化隧道的施工安全評估監控技術。地灘村大橋為樂化公路上的山間高架橋（其中樂化公路的路基寬度為7m，地面高度差約為63m），經測定，橋址區域為Ⅱ級地貌，地形起伏大且植被發育良好。樂化隧道隧址區臨近青藏高原，進洞口外側最低點地面的標高約為3100m，最高點地面的標高為3896m（地貌單元由河流階地、高山等構成）。由于青海省海東市樂都區與化隆縣交界處，地處青藏高原邊緣，隧址區位屬于半干旱氣候，全年降水量較少、平均氣溫較低，因此該工程將會面臨冰凍期長、日溫差較大等因素帶來的一系列問題。

1 公路工程橋梁隧道施工技術簡析

由于公路工程橋梁隧道施工工藝十分復雜，具有較高的作業難度，所以施工人員必須具備較高的專業水平。施工過程中需要大量的機械設備及相應的監管人員，且公路工程需要多個參建單位協同施工，只有加強相關部門之間的合作，才能切實保證整體工程的施工安全。公路工程橋梁隧道的施工內容比其他工程內容全面，且在精度方面的要求也更高，若想提高整體施工質量，則必須保證橋梁隧道施工中使用的施工材料（如鋼筋、混凝土等）質量滿足相應的技術要求。

樂化隧道項目（見圖1）依照公路功能及路網規劃需求，以節能安全、耐久以及經濟環保為基本原則進行主體結構設計。遵照《公路隧道設計規范》(JTG 3370.1—2018)等技術標準，合理設計高速公路等級、隧道速度（如隧道幾何尺寸凈空斷面的速度可設置為80km/h）、隧道界限（如界限凈高為5m 等）以及交通量等。

圖1 樂化隧道界限及內輪廓圖

該項目利用新型技術與材料，對隧道防排水設施進行分區處理，充分利用新型可排水被貼式止水帶，彌補傳統施工工藝中存在的各種不足。為了保證隧道結構的耐久性，洞口排水系統采用聚氨酯保溫板等材料進行防寒防凍設計，能有效防止隧道結構被凍壞。充分利用新型防水材料，可進一步提高橋梁隧道的柔性防水性能。在地基加固方面，該工程的橋梁隧道采用新型復合地基加固工藝，結合地基土質、施工條件以及材料性能等因素，全面強化地基加固技術的實際應用效果，保證整體工程結構的穩定性。在實際施工過程中，鋼筋、混凝土是最重要的施工材料，在施工過程中，受各種因素的影響，混凝土結構容易產生裂縫問題。為了全面提升橋梁隧道的整體施工質量，可以充分利用現代科技（如預應力技術、連接技術等），以確保模板安裝及各類裂縫問題可迎刃而解。

2 橋梁隧道工程施工安全評估監測技術的弊端

開展公路工程橋梁隧道施工安全監測工作時，應先精準測量、分析橋梁結構的相關參數，通過對比相應的監控結果，了解橋梁結構相關參數是否處于安全范圍。然后結合監測系統預估該橋梁結構在施工過程中的合理性，避免出現安全問題，實現對橋梁施工安全的動態監管，有效調整施工過程中產生的相關變量，促進工程建設靈活、有序地落實。對于隧道工程施工來說，安全評估監控技術側重于對施工現場的地質水文條件的監測，隨著施工進度的持續變化，相應的監控工作也應根據施工環境的變化實行動態監測，合理評估監測結果，并給出可靠的指導意見，以便出現危險情況時能及時警示，最大限度地降低安全事故的發生概率。

當前，雖有專門的機構負責橋梁隧道施工安全評估監控工作，也有相應的機制保障，但在實際工作中仍然存在一定的不足。因為任何法律法規都無法無死角地約束工程項目的所有安全管理工作細節，加之部分企業未能及時更新安全管理制度，使得部分工程的安全評估監控工作存在一些疏漏，這不僅不利于工程項目的高質、高效開展，也無法全面滿足現代公路工程建設的發展需求。對比國內外的橋梁隧道施工安全評估監控技術可知，我國的相關安全評估監控技術還有待提高，因此必須持續改進當前的評估監測技術，以有效提高工程項目安全評估監控的精準度。

3 橋梁隧道工程施工安全評估監測工作流程

在工程的前期準備階段，可成立相應的橋梁隧道專項評估小組，明確劃分評估對象及職權范圍，結合相關法律法規的要求，精準把握同類工程事故的基本情況。結合現場查勘工作，有效評估施工現場的地質、氣象等條件，全面整合工程建設所需的各類資料。綜合運用定性與定量的方式，合理分析項目中的風險因素，初步評估施工環節可能發生重大事故的概率，初步評估總體風險等級。比如，樂化隧道存在季節性凍土、高地應力以及斷層破碎帶等不良地質情況，進行隧道工程地質評價時，根據其巖性硬度、地下水類型等，綜合評估圍巖級別，在施工環節可將18 工字鋼改為20 工字鋼，然后核查施工執行情況是否滿足要求等，保證相關結構的強度及穩定性達標。

具體流程可設置為：合理制定安全預案—成立專業技術管理團隊—運用全過程管理模式—反思施工安全管理之不足—拓展監控內容、類別—做好施工人員管控—系統測試橋梁結構相關參數—對比（應變、溫度等）測量數值—綜合評估。結合橋梁實際情況及鋼構橋的力學特性，合理選擇監測周期、監測點位及相關參數等，合理調控變量誤差，全面分析橋梁施工環節的結構狀態，并合理預測下個環節所需的設備，進一步查看當前施工階段是否需要進行相關參數調整等。隧道施工安全評估系統是根據地質、環境以及井內巖層的變形情況等監測信息進行預警或評估，有助于施工人員及時采取有效措施應對施工問題，以確保施工安全。因此，施工人員必須熟悉隧道施工安全評估監控工作流程及相應的施工監控管理規范。

4 橋梁隧道工程施工安全評估監控技術的具體實施策略

4.1 完善施工安全評估監督體系

公路工程橋梁隧道施工，需要通過評估監督管理體系來保證施工過程的安全性及施工質量。在管理實踐中，為避免因管理不當、監管松懈而產生安全事故，相關監管部門應承擔起監督管理的責任，加大監督力度，并明確劃分相關人員的工作職能及權限范圍。施工單位也應當明確自身的相關職權（如環保、質量及施工安全等層面的工作職責），要求相關責任人根據評估管理工作程序嚴格規范自身行為。可以采取分段式驗收檢查的方式監控施工現場，保證項目支出符合工程造價預算，并嚴格施行費用支出的精細化管理。在工程設計階段就要充分考慮后期所需的各項支出，使其成為項目造價預算指標之一。還要聘請經驗豐富的專業管理人員持證上崗，結合施工圖及合同等有效資料，制定工程施工安全評估技術規范，使行業標準及相應的工作流程更加清晰明確，使質量管理工作有序開展，切實提高安全評估監控水平。

比如，在進行隧道施工安全設計時，施工單位首先應根據相關文件，了解相關規程的實際要求，詳細編制各項隧道施工安全應急預案及具體工作流程。針對洞口、洞身施工安全問題，逐步落實相應的施工工作。及時清理隧道洞口的落石，布置好相應的安全隔離設施，并在施工前做好洞口改溝等工作，使其排水暢通，實現洞口安全施工。與此同時，相關管理人員應認真檢查隧道施工作業在通風、照明、防水、防塵等方面的安全防護措施是否完善。嚴格監測圍巖并及時反饋相應的測量信息，使相應的支護方式及開挖方式得到合理修正，有效指導施工機具的安全布設，確保隧道施工作業安全開展。

4.2 嚴格把關施工質量，確保安全評估管理工作落實到位

公路工程橋梁隧道施工現場的安全評估監控可從材料檢驗及施工工序檢查等層面入手，由第三方監理單位具體落實相應的施工質量監控工作。從全局考慮評估內容的覆蓋范圍，暢通監理單位、施工單位以及建設單位之間的信息溝通渠道，促進其高效溝通、合作，形成統一協調的系統化管理模式，以更好地達成升級施工質量的終極目標。公路工程施工監控管理工作較為復雜，相關管理者必須對傳統的現場管理方式進行改善，有效提高管理成效。

公路工程橋梁施工環境相對惡劣，且網絡架設不夠穩定，這會在一定程度上增加基于視頻監控手段的評估管理工作難度。因此，相關評估管理工作人員可結合施工現場的相關錄像、實地檢查報告及常規工作記錄等有效資料，持續優化視頻檢測手段，達到評估管理工作全面覆蓋的目標。針對一些無法采取視頻監控的過程項目，可以配備專業的工作人員深入施工第一現場，精準把握施工情況，進一步增強評估工作的精準性。比如，在評估樂化隧道車行橫洞時，應根據緊急情況需要，保持緊急停車帶的位置處于較好的圍巖地段，以便發生地質變化時能及時做好相應的調整，合理選擇施工方法，避免擾動圍巖引發不必要的安全事故。因此，工作人員可深入施工現場，獲取相應的評估檢驗數據，使之成為評估分析的依據。此外，要注重對評估管理過程的靈活創新，采取科學的評估手段，有效提升隧道施工的安全性。

4.3 確保建設、監理及施工三方聯合，提升安全評估工作實效

施工安全風險無處不在，它幾乎滲透于整個公路工程的每個施工環節。任何違規施工都可能引發不同程度的安全事故。設計環節遺留的風險、環境因素的不確定性以及施工行為不當等形成的綜合后果，都可能增加安全事故的發生概率。所以，并不是項目工程落實施工安全風險評估工作之后，就一定能夠保證后繼施工過程絕對安全，在后繼的工程安全管理中應高度重視施工安全風險評估結果及相應的風險提示，確保配套的風險應對措施能在具體施工中充分發揮其應有的警示及預控作用。因此，各參建單位應結合工程特點及既定的施工要求，建立健全工程安全管控體系、編制專項施工方案。與此同時，相關監理單位應參與施工單位風險管理的監督、記錄等工作，以便及時發現施工中的安全隱患，并督促施工單位進行有效整改，若施工單位拒不配合整改，則應及時上報建設單位及相關的公路工程安全生產監管部門。

除此之外，施工單位入場后應積極落實施工安全風險管理工作，及時完善施工組織設計、高危分項工程的專項施工方案以及配套的專項應急預案等，并提交該類資料報監理審批。然后結合風險評估結果，實施項目施工全過程監控，落實公路工程橋梁隧道安全風險管理工作。對于該工程中的樂化隧道來說，必測項目主要包括地質與支護情況、圍巖變形、隧道地表下沉變形等，通過隧道的結構面及支護裂縫等維度，綜合評估隧道支護效果及洞室圍巖穩定性等，在施工時以物探等方式提前預報可能出現塌方、突發性涌水等情況的相關位置，并及時預報其對工程施工可能產生的影響等，然后分析、制定可行性較強的應對策略，最大限度地保證施工安全。

5 結語

總之，將安全評估監控技術應用于公路工程橋梁隧道施工，利用現代施工管理理念優化施工管理流程，以精細化的管理模式全方位覆蓋整體工程的監管范圍，以完善的監管體系嚴格落實施工質量管控工作，既能提高橋梁隧道工程的安全管理成效，又能提升相關工作人員的安全施工意識，進而保證橋梁隧道的施工質量。