路橋隧道工程施工技術管理與質量控制研究

黃琦

(江蘇江都路橋工程有限公司，江蘇 揚州 225200)

1 路橋隧道工程施工特點

1.1 隱秘性

1.2 施工環境艱難

路橋隧道工程開挖作業可分為暗挖和明挖，無論選擇何種開挖方式，都有著一定的危險性和困難度，加上施工中受到有限施工空間的限制，導致工程施工中很多環節都存在問題，粉塵、噪聲、光污染等進一步降低了施工現場環境質量，導致施工隊伍的身心健康受到負面影響，施工團隊工作積極性不高，那么必然會導致施工質量和施工效率有所降低。

1.3 不確定性

隧道工程施工中可能產生各種質量問題，即便是竣工驗收階段乃至運營階段都可能發生不同類型的病害。工程施工中由于很多施工活動在未知的環境下完成，存在的不確定因素較多，為此，在路橋隧道工程整個過程都要貫徹落實質量管理工作。隧道工程施工中可能難以及時發現一些問題，或者有些問題難以修復，進而導致無法保證施工質量，有著較強的不確定關系，所以在施工中應堅持嚴謹、細致的態度，堅持預防為主的原則，聯合使用各種防控辦法，全面提升質量管理成效。

2 路橋隧道工程施工技術管理

2.1 工程施工方案設計

路橋隧道工程建設控制效果直接受到工程施工方案的影響，為確保工程的建設質量和施工技術要點充分落實，首先需要合理設計施工方案，然后以完善的施工方案為指導有序開展各項施工活動，將工程建設效率提升。具體來講，在路橋隧道工程施工中，首先應根據全面詳細的勘查結果做好施工流程的優化和確定。其次，在明確基本流程后，針對不同施工環節完成施工方案的制定，通過試驗驗證施工方案，確保和質量要求相符合。比如做好隧道開挖、支護等方案的詳細編制。通過細化完善項目的細節，有助于最終施工效果的提升。最后，做好質量控制方案的編制，嚴格控制檢查施工過程以及施工后工程質量，合理優化工程，確保能夠和質量標準規定相符合。

2.2 路基施工技術

路橋隧道工程中最為重要的結構之一就是路基，在路基施工中施工人員應提前做好場地的整理，然后根據現場實際情況處理地基，重點做好軟弱地質的處理，采用合理的方式填筑并壓實基礎部分，將路基穩定性提升。路基填筑通常采取分層填筑的方式，在合理填筑穩定的施工材料后，使用機械設備和人工結合的方式按照初壓、復壓、終壓的順序進行施工，將基礎穩定性進一步提升，以免后期出現變形、塌陷等問題。環境尤其是地質環境、水文環境是影響路橋隧道工程建設質量的主要因素，在完成路基施工后需要充分采取防護措施，避免在運營階段威脅隧道使用安全。

2.3 隧道施工關鍵技術

2.3.1 洞口及明洞施工技術

技術人員在進行隧道洞口各項工程施工中，應全面考慮各項影響因素，合理編制施工方案，制定施工質量管控措施。在這個過程中重點做好地表環境問題的分析，充分保護好洞口邊坡、仰坡開挖后的周圍環境，以免發生水土流失問題。在洞口土石方開挖中，避免使用大面積爆破方式，應注意保護好周邊巖土體。施工中應防護好邊坡位置，防護方式需要符合環境保護和隧道安全要求。明洞地段施工中還要對仰坡穩定性、周圍地質條件等問題進行全面地分析考慮。具體實施中通常采取邊開挖邊支護的方式進行施工。

2.3.2 洞身開挖施工技術

(5)人均工業總產值和人均礦產品銷售收入冀北區高。2017年河北省持證礦山企業按不同地區人均工業總產值排位，冀北居首46.86萬元，其次是冀東31.26萬元，第三是太行山區26.81萬元，第四是冀中平原23.74萬元，第五是冀西北14.71萬元；按礦產品銷售收入排位，位次同上，人均礦產品銷售收入依次為41.36萬元、30.30萬元、24.23萬元、20.27萬元及13.67萬元，可見人均工業總產值與人均礦產品銷售收入冀北區高。

洞身挖掘方式主要包括環形開挖、全斷面開挖等方式。3～5級中小跨度的隧道中常常采用臺階法進行開挖，臺階法也可以應用于6級圍巖等小跨度隧道中，但是需要加固處理。二臺階法常常應用于單車隧道中，如果斷面較高那么也可以選擇三臺階法。

2.3.3 錨桿施工技術

錨桿支護是隧道工程施工常用支護方式，技術人員首先要細致地分析施工現場具體情況，結合設計圖紙放樣標識，通過復測將位置精準確定后鉆孔，然后將孔洞中的雜物清理干凈，最后牢固地安裝錨桿。在錨桿固定后封堵孔口，最后灌漿。經過這些操作后可以將錨桿牢固地鑲嵌在圍巖上，兩者共同承受來自各個方面的力，實現圍巖加固的效果。操作人員可以通過抗拔試驗確定錨桿的抗拉能力，確保其能夠達到支護標準要求。

2.3.4 錨噴支護施工技術

錨噴支護技術在路橋隧道中發揮了良好的支護作用，工作人員可以根據現場情況合理選擇施工方式。比如噴射混凝土方式主要包括三種，分別為干噴、潮噴、濕噴(表1)。施工中，相關工作人員需要重點控制原材料，并且通過配比試驗確定原材料最佳配比，嚴格按照配比生產混凝土，從源頭上保證混凝土材料的質量。現場管理人員還要充分預防各種可能出現的突發事件，嚴格按照規范操作各項機械設備，落實施工工藝流程。

表1 錨噴支護施工技術及其優缺點

相比于干噴方式，潮噴的經濟效益更高，可以節約速凝劑等外加劑使用量。濕噴有著更好的施工方式，通常施工質量更好，也正是因此，濕噴廣泛地應用于很多隧道工程當中，其在提高部件牢固度方面發揮了良好作用。有的隧道支護工程中綜合使用噴錨和錨桿等部件，實現支護效果進一步提升的目的。此外，技術人員還要重視噴錨厚度，在完成噴錨設置后檢測其強度，確保能夠滿足施工要求，提高隧道工程施工安全性。

2.3.5 二次襯砌施工技術

二次襯砌結構在提高隧道支護結構承受能力、保證工程施工質量安全方面發揮著重要作用。在具體應用二次襯砌施工技術時，可以采用定型模板臺車，將立模時間有效縮短，加快推進施工進程。路橋隧道二次襯砌施工順序多為從下到上，這種施工方式有助于對稱且均衡地處理每個分層，保證混凝土整體質量。

2.3.6 排水技術

水文地質會嚴重影響隧道工程施工質量，甚至威脅到隧道工程的運營，為此，應合理設置排水系統，提高隧道內部排水性能，保證行車安全。通常技術人員會在隧道洞口、輔助坑中設置排水系統，專門用戶處理地下水、地表水。為了將地下水源和施工地隔絕，可以在圍巖中進行注漿處理，以免地下水影響到工程結構。

3 工程施工技術與質量控制

3.1 優化施工方案

為優化路橋隧道工程施工技術和質量，首先應優化施工方案，施工方案是否合理直接決定了后續施工活動能否順利展開。隧道工程本身有著較多復雜的施工工序，對施工技術要求較高，只有施工方案科學合理才能保證正常有序地完成施工活動。具體來說，隧道工程的施工方案設計，主要包括施工測量、洞口(明洞)施工、超前支護、洞身開挖、初期支護、監控量測、仰拱施工、結構防排水、二次襯砌施工等內容，在方案設計的過程中，要結合這些內容和方向進行綜合考慮，其中有幾個方向和內容需要重點考慮[1]。

1)在施工方案制定過程中，施工單位應當明確施工內容，將各個環節、具體流程準確確定，只有充分掌握這些內容才可以保證施工方案和實際情況相符合。為此，應按照測量、超前支護、防排水等先后順序正確地編制每個環節的具體施工方案。

2)為了將施工有效性提升，在修建明洞時需要和地形條件充分結合，在施工中注意在距離仰坡開挖邊坡線外超過5m的位置合理設置截水溝，以免水體沖刷對洞體安全產生威脅。在超前支護施工中需要以實際情況做好施工材料的選擇。比如某隧道工程中所用的Φ108熱軋無縫鋼管厚度為6mm，按照0.4m的環向間距設置，外插角控制在1～3°范圍中，導向墻采用C20混凝土澆筑，同時設置了4榀I20工字鋼架，充分保證了鋼管施工質量和方向的同時，牢固地焊接鋼管和鋼架，提高了結構整體性和穩定性。此外，超前支護環節施工中還要做好鉆機的合理選擇，比如利用KR 50412—3管棚鉆機進行施工，節約勞動力的同時可以精確地控制鉆深等參數。

3)洞身開挖，工作人員根據圍巖情況開挖洞身，確保開挖質量效果。可以采用臺階法預留核心方式開挖V級圍巖，采用臺階不留核心開挖方式開挖Ⅳ級圍巖。為保證開挖作業人員的安全需要做好開挖安全距離的控制，比如分別按照40m和50m間距設置V級圍巖和Ⅳ級圍巖的掌子面到仰拱的安全距離，按照70m和90m設置開挖掌子面和二襯混凝土的安全步距。初期支護階段在進行V級圍巖和Ⅳ級圍巖支護時可以分別采用Φ25中空注漿錨桿和Ф22早強砂漿錨桿[2]。

3.2 完善項目保證體系

完善的保證體系是確保路橋隧道施工技術落實、提升工程建設質量水平的有力保障，構建項目保證體系主要是為了將工程建設目標落實，保證體系在項目管理中發揮著重要的價值，可以約束管理人員行為。在建設并完善項目保證體系時首先需要對工程具體情況進行細致全面地分析，根據施工要求編制保證體系。其次，構建體系過程中還要做好施工組織的分析，施工組織作為保證隧道工程施工有序開展的基礎，其是否科學合理直接決定了后續作業能否順利完成，為此需要專門的管理部門和專業的人員編制施工組織，并嚴格審核施工組織內容，經過審核確認無誤后方可實施。

3.3 建立施工質量控制體系

施工質量控制體系在提升路橋隧道工程施工質量、提升施工效率等方面發揮著重要作用，為此，應構建完善的質量控制體系。路橋隧道工程建設必然會涉及諸多資源和數據信息，在整理、計算、分析這些數據過程中如果出現失誤，會直接威脅到工程的最終建設效果，影響到隧道工程建設質量，為此，應設置嚴格的質量控制體系，優化管理內容。具體來講可以按照如下方式進行質量控制體系的建設和優化。

1)將路橋隧道工程的具體數據全面收集整理，核對數據內容，確保數據信息準確無誤。在收集整理數據信息后，建立數據模型，利用計算機、大數據等先進的信息技術分析數據內容。

2)挖掘數據內容，提高數據的多樣性。施工單位可以借助建筑信息模型統計所有的工程信息，并且直觀地展示出數據信息，詳細地分析數據內容，對其中存在的不足發出提示，還可以通過碰撞檢查明確施工方案中的沖突，進而采取合理的調整辦法。建筑信息模型中由于涵蓋了工程所有信息，可以充分發揮數據信息的作用，跟蹤管理工程施工過程[3]。

3)為了高效落實質量控制體系，施工單位可以設置專門的監管部門控制體系落實情況和執行情況，確保實際工作中充分發揮質量控制體系的作用。

3.4 路橋隧道施工技術管理

路橋隧道工程施工前，首先由專業的人員勘查工程所在區域的條件，其中包括氣候環境、地理環境、水文地質等，經過詳細勘查后，為工程設計提供參考。其次，設計人員根據勘查結果精細化設計路橋隧道，并由技術人員、管理人員等組建審核小組對設計方案進行細致地分析，及時調整其中的不足，提高設計圖紙的可行性、科學性。再次，合理編制施工方案，明確施工方案中設計參數和工程量等內容，借助BIM信息技術模擬施工過程，展示施工效果，分析施工組織中的不足，合理選擇施工工藝技術。最后，向相關部門申報，在相關部門審核批準后及時做好準備工作，并且正式施工[4]。

3.5 加強環境保護

綠色環保施工理念已經成為現代工程建設中必不可少的一部分內容，為盡可能地避免路橋隧道施工對周邊自然環境產生的威脅，需要綜合考慮多方面的情況，通過科學的管理方式合理配置各項資源，將施工效率提升，將施工設施利用率提高，在保證工程施工質量安全的前提下，縮短施工工期、節約施工成本，保護周圍的生態環境。施工中注意做好揚塵污染、水體污染等各種污染問題的防控，在施工后及時恢復環境，推動人與自然的和諧發展[5]。

4 結語

作為我國交通基礎設施建設中重要的內容，路橋隧道工程施工會對工程建設發展產生很大的影響。路橋隧道工程通常有著較大的工程量，有著相對惡劣的施工條件，在具體施工中，需要嚴格控制施工技術和施工質量，保證施工安全，建設優質的工程項目，為交通運輸業的長遠發展提供助力。