公路隧道施工技术及质量控制要点

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  摘 要:交通运输的和谐发展离不开公路的高效运营,合理的建设公路有助于带动公路沿线经济的快速发展。在公路建设施工中,常常涉及隧道施工,而公路隧道工程施工环境复杂,施工难度较大,为此必须加强对公路隧道施工的质量管控。
  关键词:公路隧道;施工技术;质量控制;要点
  1 隧道施工的特点
   隧道施工中存在很多无法预知的因素,地质条件复杂多变是其中最明显的特点之一。某隧道为双向四车道,设计时速为80 km/h,隧道建筑限界净宽11.00 m,隧道限界净高5.0 m。隧址区属暖温带高原季风气候,但因地形复杂,伴有北亚热带、南温带、中温带多种气候并存。具有冬春干旱、夏秋湿润、降雨集中、日温差较大、季节不明显及干湿季分明的特征。年平均气温为13.3℃。隧址区属乌江水系,水系发育,河流众多,呈树枝状分布,流量受季节性集中降雨量的影响较大。
   该隧道施工存在以下困难:(1)施工前期,因不熟悉地质情况,对某些地质灾害无法预料,增加了施工难度;(2)无法完全预料隧道工程地质变化,在实际施工时容易发生坍塌等情况,存在较大的危险性;(3)隧道施工很大程度上受工程自身特征的影响,隧道施工时工序间环环相扣,隐蔽工程量大,在实际施工时,若不能及时发现并采取针对性的措施对隐蔽工程中遇到的问题进行处理,就可能影响整个隧道工程的施工质量。
  2 公路隧道施工技术及质量控制要点
   本文涉及标段隧道共计2座,均为单洞,总长度约为8 198.86 m,分别为:Ⅰ草坪隧道,该隧道右线长约743 m,左线长约759.79 m;Ⅱ统景1#隧道,该隧道右线长约2 520 m,左线长约左线2 521 m;Ⅲ统景2#隧道,该隧道右线长约841.03 m,左线长约813.93 m。
  2.1 钻爆施工技术
   该技术主要用于隧道的挖掘。想要更好地发挥该技术的作用,在钻爆前,设计团队必须综合考虑项目实际情况,设计出最合理的钻爆方案。通常来说,如果要在不良地质洞口段进行钻爆,那么就应遵守“弱爆破、短进尺”的原则,并控制循环进尺不超过1.5 m;如果在地质条件相对较好的洞口段进行钻爆,那么需要控制钻孔深度不应超过3.5 m。
   为了保证钻爆过程的安全性,钻孔爆破施工前需要进行钻爆试验,并记录钻爆试验的参数,同时通过对比分析选择最为合理的参数进行正式钻爆。在完成钻爆后,要及时检查钻爆效果。
   一般情况下,钻爆完成后的平滑度和两个因素有关:周边眼间距和周边眼抵抗线。研究证明,当两者比值为2时,钻爆过程会对岩层造成严重的破坏,同时会完成钻爆后会出现不平整现象,而當两者比值为0.8时,则可以达到最好的钻爆效果。
  2.2 明洞与边仰坡开挖施工技术
   (1)测量放线。明洞与边仰坡开挖施工的过程中,测量放线为基础工作,应以设计图纸为准,由专员测量并放出控制线,为明洞和边仰坡的施工创设良好的条件,避免积水问题,应明确截水沟的位置。
   (2)分层开挖。按自上而下的顺序完成开挖作业,施工期间应严格控制开挖的坡度,确保实际施工结果与设计要求相符。边仰坡防护采取分层的方法,逐层施工并检验,避免边仰坡长时间暴露于外界的情况。施工人员应加大对边仰坡的防护力度,适度扩大防护面积,提高支护强度。施工期间调整锚杆的距离,对钢筋网采取加密措施,并增加喷混凝土的厚度。
   纵观现阶段的高速公路隧道建设状况,开挖作业可选方法较多,包含中隔壁法、全断面开挖法等。中隔壁法常被应用于大跨度软弱围岩隧道工程中,首先对隧道的一侧组织开挖作业,若无误则转向另一侧进行开挖。隧道存在较多老黄土或Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段时,通过中隔壁法的应用,可在安全的环境中完成开挖作业,可充分发挥横隔板、中隔壁的应用优势,避免安全问题或质量问题。
   全断面开挖法具有较佳的应用效果,其采取的是一次爆破成形的方法,爆破为关键的工作内容,需要精准控制爆破方法,以免出现爆破后轮廓不合理的情况。根据本工程的实际特点,采取以机械为主、人工为辅的模式,施工期间遇软石时,可采取打眼处理,具体以风钻较为合适。施工期间加强监测,以便根据监测结果反馈施工情况,若沉降量或位移量超出合理范围,应及时加强防护。
  2.3 防排水施工技术
   防排水施工属于隧道施工中的难点。在对隧道进行施工时存在诸多无法提前预知的情况,截水沟就是其中之一,假如在实际施工期间不能有效排出积水,就可能在很大程度上对隧道施工带来严重影响。总之,防排水施工应当从防水、堵水、排水这三个方面着手,相关单位应当结合隧道结构的具体特征,建立一定数量的中心水沟,以顺利排出积水。此外,还应高度重视洞身防水工作,采取针对性的手段解决隧道渗漏问题,并在此基础上制定切实可行的预防方案,以解决施工缝、变形缝及其薄弱之处存在的渗漏问题。
  2.4 混凝土喷射技术
   在公路隧道施工中,混凝土喷射技术主要应用到的设备为混凝土喷射机。隧道混凝土的喷射方式主要有三种:潮喷、湿喷或干喷。其中,通过混凝土喷射,可以为围岩建构支护结构。
   (1)潮喷技术的应用可以有效地改善隧道施工环境,降低施工成本。因此,在应用潮喷技术前,要在拌和站完成原材料的拌和,并借助混凝土泵将原料送到喷嘴的位置,因为喷嘴位置设置了速凝剂,原料和喷嘴位置可以快速地和速凝剂混合后一起喷射出来。一般喷射压为0.6 MPa~0.7 MPa。
   (2)湿喷技术的应用不仅可以提高混凝土喷射过程的黏结性,还可以降低粉尘回弹量,以达到改善隧道内施工环境的目的。
   (3)干喷技术主要应用一台拌和机和干喷剂,利用压缩空气将提前搅拌完成的干材料运输到喷嘴位置,让干材料和高压水在喷嘴位置进行混合,借助0.6 MPa~0.7 MPa的喷射压力将其一起喷射到岩壁上。
  2.5 加强对施工监理工作的重视度
   在公路隧道施工中,监理工作占有非常重要的地位,隧道施工的监理工作相对其他的工程比较复杂,这对监理而人员的要求较高,需要监理人员具备过硬的相关知识才能做好监理工作保障工程质量,以保隧道施工顺利的进行。监理人员在进行监理时,首先要保障施工企业的施工水平,严格地进行监督,保障施工技术的质量达标。
   施工单位也要注意自身的监督工作,要不断地提高企业员工的施工技术和职业综合素养,培养团队的合作团结意识,同时还要培养他们的责任意识,加大对隧道施工质量的监督力度,对于发现的问题要及时的解决。在日常的监理工作中,工作人员更加重视工程的质量管理,保证工程顺利进行。
  2.6 加强施工监管
   严格按照公路隧道施工流程进行施工,可以加强全过程监督,从而提高隧道施工过程的安全性。具体需要注意的点有:(1)由于隧道施工建设往往需要消耗大量的易燃易爆材料,因此为了保证现场施工安全,必须配置专门的人员监管,从而加强对这些材料的保护。(2)加强对所有施工人员的培训和教育,增强其安全意识,让其了解处理施工过程中一些突发状况的方式,以避免安全隐患问题的发生。
  3 结论
   综上所述,公路隧洞为隐蔽工程,随着施工作业的持续开展,会遇到诸多不确定因素,若缺乏合适的施工技术或未将相关工作落实到位,易引发质量问题及安全事故。工程人员需要密切关注实际情况,识别重难点内容,合理应用技术,高效开展隧道的建设工作。
  参考文献:
  [1]曾祥泽.隧道施工安全风险与施工管理研究[J].工程建设与设计,2019(20):129-130.
  [2]任文斌.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].工程建设与设计,2019(6):196-197.
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