文/陳躍進
近年來,隨著我國交通運輸行業(yè)的不斷發(fā)展,公路和鐵路的隧道施工規(guī)模也在不斷擴大,無論是在施工長度方面還是在斷面面積方面,都比傳統(tǒng)的隧道工程難度加大很多,而且施工條件也更加復雜。為了有效保障隧道工程的施工質(zhì)量,滿足隧道工程實際的運營質(zhì)量和運營安全需求,在具體施工中,建設單位和施工單位應做好技術(shù)管理關鍵點與質(zhì)量控制工作,提升施工質(zhì)量,使隧道施工技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
本文研究的工程為海滄疏港通道工程2#隧道,其 中B 標 段 線 全 長3260.883m(K3 + 580~K6 +840.883),采用雙向6 車道,設計時速80Km/h,匝道采用單向2 車道,設計時速40Km/h;匝道分岔段由主線三車道隧道逐步加寬到“3+2”斷面,斷面輪廓寬度最大開挖凈跨度30.51m,最大斷面開挖面積421.73m2。
隧道穿越地層主要為花崗巖地層,進出口段位于大帽山-石峰巖斷裂帶(F50、F51、F52、F53、F54),處于石峰巖斷塊上,圍巖較為破碎,裂隙發(fā)育,故節(jié)理、裂隙較發(fā)育,構(gòu)造裂隙水也較發(fā)育,尤其是洞口淺埋段,巖體風化嚴重,風化厚度不均,地質(zhì)條件差且山坡孤石林立;中部段落YK4+410-YK4+610 隧道洞身段距離高山水庫最近距離約100m,水庫蓄水位高出隧道設計標高約120m,且該隧道段構(gòu)造較發(fā)育,形成的構(gòu)造裂隙易形成滲水通道,存在突水和突泥風險。
就總體情況來看,該隧道中的圍巖較為破碎,裂隙發(fā)育,存在突水和突泥風險,屬于一個高風險施工隧道,其施工質(zhì)量和施工安全都有著較高的控制難度?;诖?,在對本次隧道工程的具體施工中,需要加強其技術(shù)關鍵點以及質(zhì)量控制工作,確保施工質(zhì)量和工程安全。
在隧道工程的建設施工過程中,合理應用施工技術(shù)是保障整體施工進度、質(zhì)量、安全和成本的關鍵。但是由于具體施工會受到各方面因素的不利影響,所以其施工技術(shù)管理和質(zhì)量控制存在很大的難度?;诖?,在具體的施工技術(shù)管理過程中,管理人員一定要全面掌握其技術(shù)管理的關鍵點,并著重注意這些關鍵點的管理,有效發(fā)揮出隧道施工技術(shù)的優(yōu)勢,進一步提升隧道工程施工效果,確保其施工質(zhì)量,為隧道工程的安全穩(wěn)定運行及其施工運維成本的節(jié)約奠定堅實基礎。
在隧道工程的施工過程中,借助超前地質(zhì)預報以及監(jiān)控測量技術(shù)可以實時測量隧道內(nèi)的圍巖穩(wěn)定性,有效保障施工效果與施工安全。通過科學合理的超前地質(zhì)預報,例如:本隧道施工過程中采用超前探孔成像和地質(zhì)雷達探測技術(shù),可以較為準確地判斷出隧道中的圍巖類別和穩(wěn)定性,明確圍巖類別是否符合實際設計;對于與設計不符的圍巖,應及時采取合理的支護方式進行調(diào)整,有效保障隧道施工質(zhì)量與安全性;如果圍巖情況比設計條件好,則可以合理優(yōu)化施工設計,以此加快施工進度、節(jié)約施工成本[1]。另外,應用監(jiān)控測量技術(shù)有助于相關人員對隧道中的圍巖突變情況做出及時有效的判斷,如果圍巖的變形量和沉降量都比較小,且圍巖比較穩(wěn)定,則可以在斷面開挖過程中減少沉降量的預留,并降低支護厚度,這樣不僅可以進一步加快施工進度,同時還可以實現(xiàn)施工成本的合理節(jié)約;如果圍巖的變形量和沉降量都比較大,且圍巖穩(wěn)定性也比較差,則需要在開挖中做好變形和沉降空間的充分預留,保障隧道結(jié)構(gòu)的設計尺寸與實際施工需求相符,然后通過合理的支護措施來防止其變形、沉降等帶來的不利影響,保障施工質(zhì)量與施工安全。此外,借助于監(jiān)控測量技術(shù)還可以實時動態(tài)判斷隧道掌子面開挖前方的具體地質(zhì)條件和圍巖特征等,進而為提升隧道施工質(zhì)量與安全提供科學性的參考。
在隧道工程的開挖施工中,掌子面開挖工序看似十分簡單,但是其質(zhì)量控制卻有著一定的難度,如果其開挖質(zhì)量得不到有效控制,便會對整體的隧道工程施工質(zhì)量造成嚴重的不利影響,同時還會降低其安全性,并造成更大的成本消耗。根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),在具體的隧道掌子面施工過程中,施工放樣、超前支護效果、開挖方法以及鉆孔質(zhì)量等每一個環(huán)節(jié)都會對其開挖斷面的實際尺寸是否規(guī)范以及超前支護是否穩(wěn)定產(chǎn)生直接影響。基于此,在對隧道掌子面進行施工的過程中,一定要做好這些環(huán)節(jié)的施工技術(shù)管理工作。根據(jù)實際的工程設計需求做好施工放樣,然后根據(jù)實際情況合理選擇隧道的開挖方式,并控制好超前支護質(zhì)量和鉆孔質(zhì)量等[2]。在具體施工中,所有的施工工序與技術(shù)措施都應該嚴格按照工程設計與相關標準進行;同時,對于每一個施工環(huán)節(jié),都應該做好全過程的質(zhì)量與安全檢測工作,有效確保隧道掌子面的施工質(zhì)量與施工安全,充分發(fā)揮相應的技術(shù)優(yōu)勢,以此確保隧道工程后期的應用效果及其安全性。
在隧道工程的施工過程中,良好的初期支護是保障其整體施工安全的關鍵,它可以有效控制隧道二襯斷面尺寸。因此,在施工技術(shù)的管理中,一定要合理控制初期支護質(zhì)量;對于系統(tǒng)中的錨桿尺寸、注漿間距、型鋼間距、鎖腳錨桿、混凝土初噴強度和初噴厚度等都應該嚴格控制,尤其是對于圍巖穩(wěn)定性比較差的隧道施工段,應加強其初期支護質(zhì)量的控制,有效防止因為圍巖穩(wěn)定性喪失所導致的重大安全隱患,同時還可以有效防止初期支護變形侵占隧道二襯尺寸,避免換拱施工所造成的人力、物力、財力以及時間的浪費,這對于整體隧道工程的施工質(zhì)量、施工進度、施工安全以及施工成本等方面都能起到良好的控制效果[3]。
在隧道工程的具體施工中,仰拱是隧道初期支護和二襯之間所組合成的一個環(huán)狀閉合結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量將會對隧道整體穩(wěn)定性起到關鍵性的影響作用。在具體開挖過程中,仰拱的開挖尺寸、開挖幅度、底部雜質(zhì)的清理效果、鋼筋質(zhì)量、型鋼連接效果以及混凝土施工質(zhì)量等都會對仰拱質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。如果在仰拱開挖過程中出現(xiàn)了問題,便很容易引發(fā)變形、開裂以及沉降等一系列質(zhì)量問題,進而給隧道的施工質(zhì)量與施工安全帶來極大的不利影響,嚴重情況下甚至會導致隧道喪失穩(wěn)定性,釀成重大的安全風險。基于此,在對隧道仰拱進行開挖施工的過程中,管理人員一定要充分注重其施工質(zhì)量的管理與控制工作,保障其開挖施工嚴格按照工程設計的實際要求進行,并在整個施工過程中都嚴格控制好其施工技術(shù)與施工質(zhì)量。在完成仰拱開挖施工后,管理人員應對其質(zhì)量和安全再一次進行復核,對于存在的問題,一定要做到及時發(fā)現(xiàn)和解決,只有保障其施工質(zhì)量、安全等級完全符合設計要求的情況下,才可以開展后續(xù)的施工作業(yè)[4]。通過這樣的方式,可大幅度降低整體隧道施工過程中的安全風險,在確保施工進度和施工質(zhì)量的基礎上,進一步節(jié)約施工成本。
因為隧道施工環(huán)境比較復雜,不同施工段的地質(zhì)條件不同,且地下水含量也存在差異,一些施工段僅僅含有少量的地下水,而一些施工段中的地下水含量卻十分豐富。因此,在具體的施工技術(shù)管理過程中,防水以及排水設施的施工技術(shù)也是一項管理要點。為實現(xiàn)隧道工程施工質(zhì)量的良好控制,避免地下水情況對施工效果及其安全性造成不利影響,管理人員應該合理控制防水和排水施工的技術(shù)與質(zhì)量。在隧道工程的開挖過程中,工作人員應通過抽水、降水、排水和堵水等施工方式來做好地下水處理工作。通常情況下,在其他技術(shù)措施能夠發(fā)揮出充分作用的基礎上,應盡量避免應用堵水技術(shù)[5]。
綜上所述,隧道工程的建設施工已經(jīng)成為當今公路工程和鐵路工程建設施工中的一項關鍵內(nèi)容,但是由于隧道工程的施工技術(shù)比較復雜,施工條件比較惡劣,所以在具體的施工過程中,其技術(shù)和質(zhì)量都很難得到良好控制,稍有不慎就會引發(fā)一系列的質(zhì)量問題,進而對整體工程的順利進行及其后期的應用造成不利影響,甚至還會引發(fā)重大交通安全事故,嚴重威脅乘客的生命與財產(chǎn)安全,造成較為惡劣的社會影響?;诖?,為了有效避免此類情況的發(fā)生,在隧道工程的建設施工中,管理人員一定要加強其技術(shù)關鍵點的管理,以此實現(xiàn)施工質(zhì)量的良好控制。這樣才更加有利于我國交通運輸工程的良好發(fā)展,使其在為人們提供便利的基礎上,進一步提升社會效益。