公路隧道施工技术及质量控制措施戴麟.docx

公路隧道施工技术及质量控制措施戴麟 摘要：经济的飞速发展为交通运输行业的壮大创造了机会，公路是交通运输业重要的载体和物质基础。近年来公路建设数量的增多及规模的加大不仅促进了各地经济的交流与发展，同时组成了我国发达的交通网络。隧道施工作为公路建设的重要施工环节，其施工质量的好坏关系到公路的整体质量和运行性能，所以必须结合建设地地理环境，加强对公路隧道施工技术的研究，并通过优化施工工艺、加强施工全过程的质量监管和安全监督，来为隧道工程的高效进行创造条件，进而促进公路综合性能的提升。关键词：公路隧道；施工要点；技术控制近年来国家在交通设施方面的投入力度不断加大，使得公路建设项目也逐步增多。公路隧道是公路建设中常常遇到的建设内容，由于其施工工序繁琐且技术要求标准高，同时地质条件具有复杂多变的特征，在施工过程中常常受到自然条件和施工环境的限制而影响其施工进度和质量，而目前我国隧道施工技术仍有很大提升空间，所以结合现代化公路建设特点、市场需要及我本人在黄延高速扩能工程府村川隧道施工现场的经历，及时总结和完善施工实践中的经验和不足，通过掌握隧道施工技术的关键及控制要点，来确保全面提升隧道工程质量。1黄延高速扩能工程府村川隧道的概况黄陵至延安高速公路扩能工程为西安至延安高速公路扩能工程的重要组成路段。黄陵至延安高速公路扩能工程（K47+000K153+909.826）起于富县羊泉峁头村北侧，止于安塞县沿河湾镇南侧，与既有包茂高速和在建延延高速以枢纽立交相接，全长106.909公路。本项目为LJ-12标段，路线长约5.538065km，合同总价57775.9067万元，双向六车道，设计时速100公里/小时，路基宽度33.5米，主要工程量：隧道工程1座（府村川隧道左线ZK82+712-ZK84+476长1764m，右线YK83+270-YK84+435长1165m），路基工程3.176Km（挖方69.79万方、填方121.96万方、防护8.9万方）、桥梁8座共计全长2392.2米、涵洞8道。府村川隧道为三车道隧道，采用新奥法施工。隧道采用单头掘进。对洞口级围岩段采用CD法（或短台阶法）开挖，辅以大管棚施工辅助措施，确保隧道进洞安全。级围岩采用台阶法开挖，、级围岩采用全断面开挖。隧道均采用无轨运输，施工时坚持“短进尺，弱爆破，快封闭，勤量测”的原则；首先进行明洞、洞口土石方及边仰坡施工，并施作防排水及坡面防护，洞口土石方采用机械开挖，部分辅以凿岩机钻眼，小炮控制开挖，人工刷整边坡，自卸汽车运输的方法施工。洞身施工，隧道衬砌按仰拱超前，拱墙一次衬砌。喷射砼采用湿喷工艺，降低回弹量和粉尘；隧道衬砌采用液压钢模衬砌台车，按仰拱超前，拱墙一次衬砌，砼集中拌和，砼运输车运输至作各业面，泵送砼入模，插入式捣固器与附着式捣固器联合振捣。隧道通风采用压入式风机通风。施工中加强围岩的监控量测，运用先进的量测、探测技术，指导施工。2公路隧道施工技术要点2.1开挖隧道首先公路隧道施工前要进行详细的地质勘查，主要包括当地的自然条件、降雨、地质状况、地下水位情况等，同时对周边环境地形、地貌进行调查分析，以免因周边环境存在悬石或不稳定状况给工程施工带来危害。同时根据当地降水量的多少，在洞顶设置截水沟，地面防水与排水措施也要同时进行，以此降低雨水对洞口边坡的损害。其次依据勘查结果确定开挖方式，采取自上而下的顺序对边坡和仰坡进行逐段开挖，结合施工区域的地质状况选择挖掘设备，同时自卸车与装载机要配合挖掘机做好出土、倒土工作，借助人工风镐操作实现对边坡的整形修整。最后开挖过程中在保护好坡面喷锚网不受影响的情况下，确保护锚杆与坡面处于同一垂线上，以此控制隧道的开挖深度。另外要设置地表沉降观测点，以随时监测地表变化情况。不同类型的隧道围岩需要采用不同的开挖方法，开挖应综合考虑场地围岩的条件，以确保施工安全。如府村川隧道，对洞口级围岩段采用CD法（或短台阶法）开挖，辅以大管棚施工辅助措施，确保隧道进洞安全。级围岩采用台阶法开挖，、级围岩采用全断面开挖。隧道均采用无轨运输，施工时坚持按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤测量”的原则一步一步完成各项操作。开挖过程中随时根据现场条件调整施工参数。合理选择爆破设备进行爆破施工，严格控制钻爆施工技术，利用预裂爆破技术与光面爆破基础，这两种施工技术可以对爆破范围进行合理控制。在实施光面爆破时注意对装药量的控制，尽量确保光面爆破达到预期效果。为了有效提升施工质量，需要控制双向洞口轴向于同一直线，综合考虑隧道岩土地质、洞口距离及其他条件。除此之外，施工过程中还要考虑好机械等因素。2.2公路隧道初期支护公路隧道支护系统是确保隧道安全使用的物质基础。公路隧道的支护系统要结合施工区域不同的地质类型进行合理选择，针对不同的围岩等级所采取的的支护结构类型也会明显不同。如若围岩等级为、级围岩时，根据该围岩自身的物理特性，可不用设置初期支护；对级以上的围岩类型，要结合洞口周围的地质环境，为防止局部地基不稳或产生落石现象的发生，通常采用锚杆、锚杆挂网、混凝土喷射或锚喷联合支护的方式，必要时联合钢架支护辅助方式同步进行。对于一些软弱地层，采取地表注浆加固及地面旋喷桩加固等措施实现对地基的强化处理。2.3公路隧道二次衬砌公路隧道施工中的二次衬砌主要为了有效防止围岩、地下水压力及支护结构自重对隧道产生的破坏，以此有效降低因围岩风化和变形引发的隧道不稳定现象，因此二次衬砌的质量直接关系到公路后期使用寿命和安全性。二次衬砌的主要施工材料为钢筋混凝土，根据设计要求及地质构造的不同，需合理选择二次衬砌的结构类型，以确保延长隧道工程的使用周期。混合料采取集中拌制的方式，运送至施工现场后采用全断面自行式钢模台车配砼输送泵泵送入模的方式完成浇筑，同时为了有效降低二次衬砌裂缝问题，要采用连续浇筑施工，并通过高频振捣设备完成对混合料振捣密实操作，以此确保二次衬砌最大限度的发挥对隧道的防护作用。衬砌台车采用12m长的全液压自动行走的整体式台车，混凝土衬砌的施工时间根据现场监控量测结果确定。明洞衬砌采用衬砌台车作为内模，外模采用组合钢模进行现场拼做。洞身二次衬砌采用液压衬砌台车整体浇筑，衬砌段长12m。浇筑前提前12个衬砌循环铺设防水层。洞口段、软弱破碎、岩溶地段尽快施作二次衬砌，其与开挖掌子面的距离不大于20m，以充分发挥二次衬砌的承载力，保证施工安全。其它地段在初期支护变形达到规范及设计要求时再进行二次衬砌，先施工仰拱，再施工边墙及拱圈二次衬砌。2.4公路隧道防排水公路隧道的防水操作贯穿于整个隧道施工的全过程，其施工质量的好坏直接关系到隧道的整体质量和后期使用效果。公路隧道防排水施工要结合隧道地质条件选择最佳的施工方式。隧道正洞的结构防水要求“以防为主，防、排、截、堵相结合”的综合治理原则。重点加强对施工缝与变形位置的防水控制，利用橡胶止水带和综合黏结法来提升防水关键部位的防水性能。在铺设防水卷材时，应顺着隧道的拱部环向进行，同时做好搭接和黏结部位的有效控制。衬砌施工可选用具有防水性能的混凝土，利用泵送的方式将其输送至搅拌仓中，这样可有效避免混凝土对防水卷材的破坏。对于地下水多的地方，适当的增设排水设施，并做好水流路径的防水防护，从而顺利的将积水引到隧道外。在二衬混凝土钢筋的安装与焊接中，为了避免防水卷材被破坏，应采取相应的遮盖措施。在浇筑混凝土时，注意通过泵送的方式将混凝土泵送进场，可以避免对防水卷材的烫伤。采用附着式振动器振捣混凝土时，应确保振捣设备不会接触防水卷材，避免防水卷材破损情况的出现，一旦发现有破损情况，就必须及时采取修补措施。在防水卷材材料的质量控制过程中，应严格控制防水层耐老化能力、抗破坏能力、耐酸性能力及使用寿命等参数、性能，在材料检测工作中，需要针对材料长宽、厚度等参数进行仔细监测。3公路隧道施工质量控制措施3.1改进施工工艺先进的施工工艺可有效提高公路隧道的施工质量，所以公路建设单位要结合隧道工程实际与建设要求对施工工艺进行优化，积极学习国外先进的施工工艺和成功经验，结合自身实际情况进行改造和创新，从而形成适合我国公路隧道工程建设的施工工艺。加强对新技术、新材料的应用力度，不断提升施工技术的科技含量，注重对每一施工环节的规范运用，确保为提升隧道工程整体质量奠定基础。传统施工工艺先拱后墙的施工方法主要适用于地质状况复杂且中断层破碎带施工区域，但随着现代化公路工程的发展，对隧道施工提出了更严格的要求，传统的施工工艺已跟不上现代公路发展步伐。CD法和台阶法施工工艺的出现和运用，不仅提升了隧道施工的稳定性和安全性，同时还能降低工程总体投入，提高施工进度。由此可见施工工艺的不断优化和改进，是提升隧道施工综合性能的重要手段。3.2优化配置施工要素由于公路建设中使用的建筑材料、机械设备类型和数量都较多，并且不同的施工环节其施工流程和质量标准具有明显差异，因此要实现对施工现场各要素的优化配置，确保为工程的顺利进行创造一个井然有序的施工环境。首先加强对施工材料的管理。材料进场前，要安排专人对材料进行质量检验和性能测试，确保材料各项技术参数符合工程建设标准，对检查不合格的材料一律清出场外进行处理。其次做好材料进场后的保管和存放工作，要严格按照不同材料的保管要求进行分类管理，同时要结合材料使用的先后顺序和距离，做好材料存放位置的选择。再次加强对机械设备的检查和维护，做好隧道施工前的机械设备检查和调试工作，确保设备性能良好，以此降低因设备故障给工程施工带来的不利影响。3.3做好施工安全控制公路隧道施工工序繁琐且施工环境复杂，容易因外部环境变化或内部管理问题引发安全事故和质量问题，所以做好隧道施工过程中的安全控制是确保工程顺利进行的重要条件。隧道施工安全控制主要从以下三方面进行，一是通风控制，通过分析隧道内部最大施工人数和最大爆破所消耗的氧气量进行计算，结合隧道长度及深度科学设置通风口，来保证新鲜空气的进入，改善隧道内空气质量。二是环境控制。结合施工工艺及隧道地质条件分析施工过程中外在及潜在风险点，做好相应的防控措施，并加强对施工人员的安全教育培训，来保证施工安全。三是完善监督系统，在隧道的各施工环节及关键部位设置监测系统，以便监测人员及时了解到现场施工动态，从而根据工况变化采取有效措施进行应对。结语公路隧道施工所处的环境具有复杂和多变性的特征，造成隧道施工质量和安全问题的影响因素较多，因此施工单位要结合隧道工程的施工特点，深入分析隧道外部环境及内部环境对隧道施工的影响，根据问题成因制定针对性的解决措施，从而最大限度的发挥隧道施工技术的应用效果，实现对质量的有效保障。同时施工单位要为隧道施工技术的运用创造良好的施工条件，从加强现场质量监管和安全控制，实现对各要素的优化配置等多方面着手，为促进公路工程整体性能的提升而发挥作用。参考文献：1张勇峰基于隧道施工中相关技术与质量控制措施的研究J绿色环保建材，2016（10）：1002李佳试论公路隧道施工的质量控制措施J山西建筑，2017，43（19）：188-1893王少飞，张建阳，赵春艳，等大数据技术在公路隧道工程中的应用探讨J公路，2017，62（8）：166-1734熊杰实例探析公路隧道施工技术及质量控制措施J黑龙江交通科技，2014，（4）.5贾悦迪高速公路隧道施工技术及控制要点探析J建筑学研究前沿，2017，（7）.6邓赵红高速公路隧道施工技术及控制要点探讨J建筑学研究前沿，2017，（27）.7陈永辅浅析隧道施工技术和质量控制J基层建设，2017，（8）. -全文完-