高速公路隧道施工技術及控制要點研究

茍想偉

（甘肅路橋第三公路工程有限責任公司，甘肅蘭州 730010）

0 引言

在科學技術的發展下，越來越多的新工藝、新材料、新技術被應用到了高速公路隧道施工中，促使施工管理要求不斷提高。隧道施工受地質條件、氣候環境影響較大，需要施工單位制定科學的施工對策，選擇科學的施工技術方法，整合資源，統籌規劃，把握技術要點。

另外，在施工前，單位還需要對隧道工程地質條件進行全面勘察，做好預防和控制工作，設計科學的施工方案，有效預防隧道坍塌、溶洞、突水涌泥等重大事故，提高風險防范能力，保證施工質量。

1 高速公路隧道施工的特點

1.1 不穩定性

高速公路隧道施工環境惡劣，條件不足，施工難度大，施工單位難以準確把握工程地質條件，難以確保地質勘查的全面性和準確性，難以判斷圍巖的變化情況，無法預測是否會發生泥石流和地震災害，無法預測地下水位的變化，對于未來的自然災害和突發情況也無法準確預知，施工中存在較多不穩定因素，施工難度較大。

1.2 復雜性

在高速公路隧道建設的過程中需要確保施工的連續性和整體性，但是因為施工環境復雜，面臨的情況復雜，會因為人員活動、機械操作、開挖作業等各種因素導致施工環境變化，伴隨著無法預測的圍巖變化、地下水位變化、氣候變化，對此在隧道施工之前就需要加強安全預防，施工中和施工完成后更需要做好防護處理，確保隧道施工的安全性、有序性。

1.3 環境惡劣

隧道施工一般會在地下進行，容易出現坍塌事故，且因為現有的技術條件限制，無法準確判斷和預測施工過程中的各種突發情況，安全隱患較多。同時，在隧道施工中伴隨著交叉作業，且工序復雜、流程煩瑣、施工空間狹小，導致施工難度增加、施工隱患增多，需要施工人員強化安全意識和質量意識。另外，隧道施工處于半封閉的環境中，需要做好通風和保溫措施，以確保施工人員的生命安全。

1.4 安全隱患難以控制

高速公路隧道工程結構復雜，圍巖穩定性差，各個工序之間銜接難度大，需要施工人員之間緊密配合；同時，在施工中還存在一些隱蔽性工程，比如排水、深基坑施工等，安全隱患較多，難以控制。如果管理人員現場協調能力不足，則會導致施工混亂，現場安全風險增加。

2 高速公路隧道施工技術

2.1 隧道邊仰坡開挖及明洞開挖施工技術

在高速公路隧道施工的過程中隧道邊仰坡開挖及明洞開挖施工是非常重要的環節，在開挖前需要施工單位做好測量放樣工作，需要對邊仰坡和明洞頂線進行測量，在測量的過程中需要嚴格根據相關測量操作要求進行，確保測量數據的精準度。在此過程中需要確定截水溝位置并及時施工完成，需要縮短邊仰坡的外露面，如果出現異常情況可以設置臨時支護結構，對邊仰坡進行支護。但是在設置支護時需要實時調整錨桿之間的距離，適當地增加混凝土的厚度，提高鋼筋的密度，保證支護結構的穩固性，有效發揮其作用，具體的施工流程如圖1 所示。

圖1 施工流程

在隧道開挖的過程中需要用到挖掘機，為了確保挖掘機的振動對周圍的巖土體不會產生影響，需要施工人員之間相互配合，控制好斜坡，可以采用風鉆打孔后使用少量的炸藥進行爆破處理。另外，需加強仰坡位移監測，控制沉降量，并加強觀測點的保護[1]。

2.2 鉆爆施工技術

在隧道施工的過程中，施工人員需要根據現場實際情況選擇特定規格和型號的爆破設備，制訂科學的施工計劃和方案，科學選擇施工技術，加強施工工序和流程的控制，確保施工的有序性和規范性，有效預防各種突發事故。在進行鉆爆施工前，施工人員需要對隧道內部巖土的性質和性能進行分析，在此基礎上確定爆破的力度、位置和范圍，并安排專業人員進行操作，并對整個過程進行動態化的監控；同時還需要采取必要的安全防護措施、提高施工人員的安全防范意識，以確保施工人員的生命安全。在施工的過程中還需要根據施工進度、現場實際情況加強技術應用的控制，保證施工進度和質量，確保隧道施工順利進行。另外，鉆爆施工危險性較大，施工中應盡量少地使用該技術，尤其是在洞口處，可以采用人工分層開挖的方法，減少對隧道圍巖的振動，也可根據實際情況使用中小型挖掘機，以確保土地基層的穩定性不受破壞和影響。

2.3 錨桿施工技術

在隧道施工的過程中也會用到錨桿施工技術，該技術專業性強，操作要求高，需要慎重、認真進行，做好以下工作：

第一，鑿巖鉆機作業應在預設的點位上勻速進行，在作業前需要對作業面進行清掃，確保在作業的過程中不會有雜物掉落其中。

第二，需要及時清除錨桿上的雜物，避免巖屑掉落入錨桿中，影響錨桿的正常使用。

第三，在鉆孔結束后需要及時清理孔內的雜物，確保其內部通順，符合設計標準。

第四，孔內安裝炸藥時需要做好檢查，確保位置適當。

第五，在巖石孔道內插入錨桿時，需要確保錨桿和鋼筋網有效銜接，對于存在的縫隙需要焊接處理[2]。

2.4 隧道防排水技術

第一，襯砌防水。在施工的過程中需要科學鋪設防水層，可以采用PVC 防水板以及防水土工布作為復合防水層，施工人員需要檢查防水卷材的質量，然后采用熱焊無釘技術進行鋪設，根據設計要求控制其質量和厚度。其中防水板間利用熱焊機進行雙焊縫焊接，后采用充氣法檢測防水層的質量。另外，在鋪設前，對初支背部空洞及時注漿，確保漿液質量滿足要求，在注漿的過程中需要控制速度，在完成后需要檢查是否存在水漬，確定沒有水漬后才可以設置防水板。需要對噴射混凝土面進行清理，做好“凸鑿凹補”工作，確保初支平整、無露筋。施工人員在鋪設防水板后，需進行充氣試驗，以確保施工質量達標。在止水帶和止水條施工過程中也需要加強質量控制，尤其是在二襯施工中，應在沉降縫處視實際情況采用中埋式止水帶進行止水。

第二，防水層施工。在防水層施工的過程中需要選擇采用PVC 防水卷材以及無紡布緩沖保護層材料，并保證材料的質量和性能合格，鋪設結束后需要確保表面平整、松弛度合理，及時檢查是否存在吊空、褶皺、起鼓等問題，發現問題需要及時處理。在焊接完成后，還需要檢查搭接的長度和寬度，確保其達到設計標準[3]。

第三，沉降縫以及施工縫處理。如果在施工的過程中出現了沉降縫和施工縫，則施工人員需要設置背貼式止水帶，安裝時從墻底開始進行施工操作，沿著襯砌輪廓向上依次進行掛設，確保止水帶中心、工作縫重合。

2.5 錨桿施工和混凝土施工技術

在高速公路隧道施工的過程中，需要確保圍巖的性質不發生變化，最大程度地利用圍巖的承載力，有效發揮其支護作用。施工單位需要科學利用錨桿，將其和混凝土施工技術進行結合，在此施工理念的指導下，最大程度地發揮兩者的協同作用，促使兩者有效結合。在設置錨桿前，需要對錨桿的數量和質量進行檢查，并及時清除孔內的雜物，確保錨桿和混凝土結構體有效銜接，提高其抗剪切能力和承載力，確保圍巖更加穩固。施工單位在進行錨桿注漿的過程中需要做好檢查，保證注漿飽和度達標，為了提高注漿質量，施工人員可以采用反流式注漿技術，該技術的重點在于科學安裝尾端墊板，確保其位置適中[4]。

總之，錨桿施工的質量直接關系著隧道的質量，關系著車輛通行的安全和穩定，可以預防隧道坍塌事故的發生。另外，施工人員還需要科學利用混凝土噴射技術，將其和注漿技術進行結合，從根本上提高隧道的穩定性。具體操作要求如下：

第一，在混凝土噴射之前，需要確保施工機械設備和材料的規格、性能、參數等都滿足基本要求，然后根據隧道施工環境和地質條件科學選擇不同的施工技術，在噴射中可采用全部噴射和局部噴射相結合的方法。

第二，保證混凝土的強度和支護結構的穩定性達標，在噴射的過程中需要加強檢查，遵循施工流程和標準，控制噴射面，以此保障混凝土的強度。當前噴射技術主要適用于混凝土覆蓋面積大、鋼筋黏結面積大的工程中，采用該技術可以避免混凝土出現過早固結的問題，可以控制其硬化的時間，促使隧道施工過程更加高效。

另外，采用該隧道施工技術不僅能有效節約施工成本，還能最大程度地保證隧道的穩定性，保障高速公路隧道工程的整體質量。

3 高速公路隧道施工控制要點

3.1 加強設計圖紙的審查

在高速公路隧道施工的過程中，施工單位需要對設計圖紙進行檢查、分析，將其和現場實際情況進行對比，及時發現其中的不足之處，及時進行調整，避免在后期出現設計變更、返工和停工的問題，保證工期和進度不受影響。對此，施工人員需要熟悉設計圖紙，科學分析，明確設計意圖及要求[5]。

3.2 優化施工工藝和流程

為了縮短工期、加快進度、降低風險、保證質量，需要施工單位加強安全檢查，及時發現隱蔽工程中存在的問題，同時加強對施工人員的培訓，通過安全生產培訓確保施工人員專業知識和技能、綜合素質、責任心等都符合要求，操作規范、專業，并確保在施工中做好安全防護措施。施工單位需要重視隧道坍塌和斷層爆裂等問題，對于一些地質條件復雜、氣候環境多變的巖溶地區需要科學處理，降低施工難度。施工單位也需要對原有的施工工藝和流程進行優化、調整，確保施工精準、到位；引進先進的施工技術，比如BIM 技術，通過創建三維模型對施工全過程進行模擬，預測風險并有效加以防范。

3.3 加強施工全過程監管

在隧道施工的過程中還需要加強施工技術、施工材料和設備、施工人員的管理和監督，對于一些易燃易爆、有毒有害的材料需要重點管理，科學存儲，避免對環境造成污染，避免出現安全事故，且在材料運輸的過程中也需要加強監管，做好防護措施。需要制定監管制度，嚴格根據制度內容進行管理。另外，施工單位需要引進先進的設備和儀器，引進信息網絡技術，加強信息化管控，實現全天候、動態化的管控，及時發現各種安全隱患問題，通過信息系統自動檢測、自動報警，以技術優勢打造施工優勢。且施工單位也可以通過系統及時識別不同作業面、不同角落中存在的安全隱患，及時發現、及時消除，提高隧道施工的應急能力[6]。

4 結語

綜上所述，高速公路的隧道施工是一項難度系數較高的建設工程，在施工的過程中需要應用到多項專業的施工技術，同時也需要各個不同的工種、不同的工序和眾多的施工人員進行配合。研究高速公路隧道施工技術及控制要點，可以為工程的高效、安全施工提供必要的指導，從而使得高速公路隧道施工的技術水平得到有效的提升。