陳 洋
(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550001)
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,交通運(yùn)輸量不斷增加,高速公路工程項(xiàng)目數(shù)量及建設(shè)規(guī)模不斷提升。高速公路通常里程長(zhǎng),需通過(guò)隧道施工跨越山體,實(shí)現(xiàn)公路全線貫通。為提高高速公路隧道施工質(zhì)量,施工方必須采用科學(xué)合理的施工技術(shù),有效控制各工序施工要點(diǎn),同時(shí)需根據(jù)實(shí)際施工條件及需求設(shè)計(jì)切實(shí)可行的施工計(jì)劃,降低施工安全風(fēng)險(xiǎn),提高施工質(zhì)量[1-2]。
(1)突發(fā)性:隧道施工過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)很多突發(fā)情況,具有明顯的不可預(yù)料特征,大大增加施工難度,同時(shí)也對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)能力提出更高的要求。而在實(shí)際施工過(guò)程中,施工人員即便運(yùn)用最先進(jìn)的施工勘測(cè)技術(shù)也難以完全了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件,導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
(2)時(shí)效性:隧道施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境多變,如隧道圍巖結(jié)構(gòu)的變動(dòng)會(huì)影響施工安全及施工質(zhì)量。因此,隧道施工存在一定的時(shí)間限制,體現(xiàn)出明顯的時(shí)效性特征,進(jìn)一步增加了施工難度[3]。因此,在實(shí)際施工時(shí),施工管理人員應(yīng)在施工結(jié)束后及時(shí)分析和處理影響工程施工質(zhì)量的重要因素,防微杜漸,盡量減少質(zhì)量問(wèn)題,提高施工效率。
(3)差異性:隧道施工差異性較強(qiáng),施工過(guò)程中需按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,如施工設(shè)計(jì)方案與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不符就容易導(dǎo)致施工質(zhì)量問(wèn)題。因此,施工方應(yīng)結(jié)合具體的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境采用合理的施工技術(shù),以確保施工高效開(kāi)展。此外,相同的施工區(qū)域內(nèi)往往也存在多種地質(zhì)條件,施工方需全面深入分析施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,以有效保障隧道施工質(zhì)量。
(4)復(fù)雜性:隧道工程施工涉及很多交叉施工作業(yè),工序較多且操作復(fù)雜,施工難度高。高速公路隧道施工環(huán)境多變,施工人員未全面掌握施工環(huán)境變化情況導(dǎo)致施工過(guò)程存在較多安全隱患,易發(fā)生施工安全事故。
(1)隧道支護(hù)是高速公路隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)保證施工安全和施工質(zhì)量來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,如未嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求做好隧道支護(hù),可能會(huì)引發(fā)坍塌、涌水等施工安全事故。
(2)開(kāi)挖隧道時(shí)應(yīng)該做好隧道圍巖結(jié)構(gòu)支護(hù),以確保圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,受力平衡[4]。在實(shí)際施工中,臺(tái)階開(kāi)挖作業(yè)方法步驟較多,流程復(fù)雜,施工質(zhì)量難以控制。如未做好隧道圍巖支護(hù),臺(tái)階間距加大,無(wú)法監(jiān)理閉環(huán),就不能有效支撐隧道圍巖結(jié)構(gòu),最終影響隧道施工質(zhì)量,同時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定也會(huì)增加施工安全風(fēng)險(xiǎn)。
高速公路隧道施工存在較多無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的突發(fā)因素,給施工質(zhì)量及施工安全帶來(lái)負(fù)面影響。例如隧道開(kāi)挖過(guò)程中,如施工人員未結(jié)合隧道圍巖特性合理控制爆破參數(shù),就無(wú)法達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求的開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn),最終導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),甚至出現(xiàn)嚴(yán)重超挖、欠挖問(wèn)題,影響整體工程施工質(zhì)量。此外,一些施工人員缺乏足夠的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng),未有效控制混凝土噴射封閉效果,導(dǎo)致隧道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不佳,造成嚴(yán)重施工質(zhì)量問(wèn)題。
(1)隧道施工實(shí)踐中,防水施工是質(zhì)量問(wèn)題多發(fā)環(huán)節(jié),直接影響整體施工質(zhì)量,如不重視該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制,則很容易導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),甚至造成施工安全事故。
(2)施工人員必須高度重視隧道防水施工質(zhì)量控制,綜合考慮多方面因素制定最合理的施工方案,同時(shí)認(rèn)真做好防水施工材料質(zhì)量的把控,如施工材料不達(dá)標(biāo),很難保證防水施工質(zhì)量。
施工人員嚴(yán)格控制隧道洞口施工質(zhì)量,全面考慮施工質(zhì)量影響因素,結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和施工需要制定最合理的施工方案,改進(jìn)施工工藝,有效提高施工質(zhì)量[5]。
(1)應(yīng)深入分析施工現(xiàn)場(chǎng)地表環(huán)境因素,開(kāi)挖隧道洞口邊坡、仰坡后要及時(shí)開(kāi)展水土保持施工,施工過(guò)程中要盡量減少環(huán)境破壞。
(2)開(kāi)挖隧道洞口土石方時(shí)應(yīng)盡量避免使用爆破方法,以保護(hù)隧道洞口周圍巖土體完整性,確保隧道洞口結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(3)施工時(shí)應(yīng)高度重視隧道洞口邊坡防護(hù),防護(hù)施工時(shí)應(yīng)按照施工安全及環(huán)境保護(hù)要求制訂施工方案,保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量減少環(huán)境破壞。
(4)隧道明洞開(kāi)挖施工過(guò)程中,需結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)及邊仰坡穩(wěn)定性等因素采取開(kāi)挖與支護(hù)同步進(jìn)行方式,施工時(shí)要密切關(guān)注明洞周圍邊仰坡穩(wěn)定性。
(1)隧道施工過(guò)程中需進(jìn)行洞身開(kāi)挖作業(yè),開(kāi)挖過(guò)程中采用多種施工技術(shù),同時(shí)綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)條件及地質(zhì)環(huán)境,確定最合理的開(kāi)挖方式。
(2)常用隧道洞身開(kāi)挖施工方法包括全斷面開(kāi)挖法、環(huán)形開(kāi)挖法等,針對(duì)部分中小跨度隧道開(kāi)挖,可用臺(tái)階開(kāi)挖法,針對(duì)小跨度隧道如采用臺(tái)階開(kāi)挖方式需要先進(jìn)行支護(hù)加固[6]。針對(duì)部分單車道隧道,可結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行二臺(tái)階開(kāi)挖。如隧道斷面較高可進(jìn)行三臺(tái)階開(kāi)挖。
錨桿施工技術(shù)的運(yùn)用關(guān)系到隧道工程整體施工質(zhì)量控制,因此,施工人員應(yīng)高度重視錨桿施工,包括以下幾點(diǎn):
(1)結(jié)合隧道施工實(shí)際情況和施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、放樣并標(biāo)識(shí)。精確定位孔位后實(shí)施鉆孔操作,鉆孔后清理孔洞,便于后續(xù)設(shè)置錨桿。
(2)設(shè)置支護(hù)錨桿后,封堵錨桿孔口,再灌漿,以有效加固錨桿,使其與隧道圍巖牢固連接,確保錨桿發(fā)揮應(yīng)有作用,與圍巖共同承力,達(dá)到加固圍巖的目的。
(3)為提高錨桿的抗拉能力,施工技術(shù)人員在設(shè)置錨桿前必須進(jìn)行錨桿試拔試驗(yàn),以確保錨桿的抗拉能力滿足要求。如有必要也可采取管縫式錨桿施工工藝,結(jié)合隧道施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)置錨桿加固系統(tǒng)。
(1)施工過(guò)程中需進(jìn)行相應(yīng)的錨噴支護(hù),通過(guò)錨噴施工增強(qiáng)隧道圍巖支護(hù)效果。運(yùn)用錨噴支護(hù)時(shí)需結(jié)合隧道施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要合理選擇。例如混凝土噴射施工方式包括干噴、潮噴、濕噴三種,各方法的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。
表1 錨噴支護(hù)施工技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)
根據(jù)表1可知,潮噴施工方式的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于干噴施工方式,可以有效減少速凝劑消耗量,降低施工成本。而濕噴施工方式可以有效提高隧道支護(hù)施工質(zhì)量,因此,實(shí)際施工中濕噴方式應(yīng)用最多,可有效提高支護(hù)相關(guān)部件的牢固度。
(2)隧道錨噴支護(hù)施工中一般采用噴錨與錨桿等部件配合使用的施工方式,以確保錨噴支護(hù)施工效果。此外,還需確定合理的噴錨厚度,可通過(guò)定距埋置法確定合理的錨噴厚度,設(shè)置好噴錨支護(hù)后應(yīng)監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,以確保其質(zhì)量符合施工設(shè)計(jì)要求[7]。
(1)合理運(yùn)用二次襯砌施工技術(shù)可有效提高隧道施工安全性,可承受工后壓力,對(duì)于確保施工質(zhì)量意義重大。
(2)隧道工程二次襯砌施工常用定型模板臺(tái)車施工方案,可大大加快立模速度,有效提高施工效率,按照由上到下的施工順序進(jìn)行二次襯砌施工,確保各個(gè)分層之間對(duì)稱均衡。
(1)隧道施工過(guò)程中應(yīng)重視排水設(shè)施建設(shè),以保證施工設(shè)備正常工作及行車安全,避免施工安全事故,對(duì)于施工質(zhì)量控制具有重要意義。
(2)實(shí)際施工中可借助洞口及輔助坑道及時(shí)排干地表積水及地下水。此外可向圍巖中灌漿形成地下水隔離層,阻絕地下水的滲透,避免施工質(zhì)量受到地下水影響。
(1)應(yīng)結(jié)合隧道施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及實(shí)際需求設(shè)計(jì)科學(xué)合理的施工方案,設(shè)計(jì)施工方案時(shí)不應(yīng)機(jī)械套用施工設(shè)計(jì)規(guī)則,應(yīng)根據(jù)具體施工環(huán)境適當(dāng)調(diào)整施工方案。
(2)需安排專人專班監(jiān)控施工過(guò)程,分析施工過(guò)程中存在的問(wèn)題,對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化完善,最終得到最佳施工方案,并得到各施工參與方的共同認(rèn)可。
(1)原材料的選擇對(duì)于高速公路隧道工程有著重要影響,所以在施工前還需確保材料來(lái)源的合理性。在檢測(cè)施工材料的質(zhì)量時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照各項(xiàng)指標(biāo),對(duì)原材料質(zhì)量及規(guī)格進(jìn)行全面檢測(cè),盡可能選擇有質(zhì)量保障,生產(chǎn)規(guī)模較大的實(shí)力材料生產(chǎn)廠商,并建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。在材料進(jìn)場(chǎng)之前,要查驗(yàn)出廠合格證,將材料規(guī)格與設(shè)計(jì)要求做好比對(duì),待最后抽樣檢查結(jié)束后,不合格的材料進(jìn)行及時(shí)處理,禁止直接用于施工。
(2)建立健全質(zhì)量控制體系。設(shè)置項(xiàng)目經(jīng)理為質(zhì)量控制小組的主要負(fù)責(zé)人,組建包括總工程師、技術(shù)員、現(xiàn)場(chǎng)施工員、施工班組負(fù)責(zé)人等人員的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),合理分工強(qiáng)化職責(zé),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,進(jìn)一步提高技術(shù)交底工作的效率。培養(yǎng)專業(yè)質(zhì)監(jiān)人員的責(zé)任心。質(zhì)監(jiān)人員作為施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)員,應(yīng)當(dāng)具備充分的責(zé)任意識(shí),按照規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量巡檢。對(duì)于重要的施工工序,需要盡好全程旁站的職責(zé),用自身的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)指導(dǎo)工作,保障施工質(zhì)量[8]。
(3)充分考慮施工材料采購(gòu)成本、運(yùn)輸成本。選用施工材料時(shí)應(yīng)先深入研究施工設(shè)計(jì)要求中的材料標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)選購(gòu)施工材料,確保材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
(4)施工所用粗骨料可選用優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r,細(xì)骨料應(yīng)選用強(qiáng)度高、耐用性好的中粗砂。
(5)噴射使用所用混凝土需添加相應(yīng)的外加劑,將選定的外加劑、水泥混合進(jìn)行相容性試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)材料的可用性。此外,使用外加劑時(shí)要嚴(yán)格控制摻加比例,一般為水泥重量的2%左右。
(1)應(yīng)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循盡量靠近工作面的原則,監(jiān)測(cè)時(shí)要確保相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)精度,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,確保計(jì)算分析結(jié)果的可靠性,從而準(zhǔn)確把握隧道施工對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)的影響。
(2)隧道施工過(guò)程應(yīng)成立專門(mén)的施工監(jiān)理部門(mén),負(fù)責(zé)監(jiān)督各施工環(huán)節(jié)施工活動(dòng),積極運(yùn)用先進(jìn)的信息化施工監(jiān)控技術(shù)高效監(jiān)控各施工工序,保證各分項(xiàng)工程的施工質(zhì)量和施工安全。堅(jiān)持動(dòng)態(tài)施工監(jiān)理,利用各種信息化施工監(jiān)控技術(shù)和工具實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控,通過(guò)監(jiān)控及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工問(wèn)題并及時(shí)解決,以確保施工質(zhì)量。
(1)在施工現(xiàn)場(chǎng)放樣測(cè)量環(huán)節(jié)施工技術(shù)人員應(yīng)準(zhǔn)確定位隧道明洞位置,合理布設(shè)截水溝等排水設(shè)施。
(2)采用分層開(kāi)挖方式按照自上而下的開(kāi)挖順序進(jìn)行隧道挖掘施工,開(kāi)挖后認(rèn)真做好隧道圍巖結(jié)構(gòu)支護(hù)加固,如發(fā)現(xiàn)有支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或者支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理,應(yīng)通知施工技術(shù)人員及時(shí)處理,以確保隧道圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(3)開(kāi)始施工前認(rèn)真開(kāi)展施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)工作,全面深入地了解施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境,分析施工過(guò)程對(duì)周圍環(huán)境的影響。
(4)施工技術(shù)人員應(yīng)該充分考慮各種可能發(fā)生的施工安全及質(zhì)量問(wèn)題,制定相應(yīng)的處置方案,以有效減少施工過(guò)程中的不可控因素,提高施工安全性[9]。
(5)每個(gè)施工工序完成后都必須進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,確保各工序施工質(zhì)量滿足要求,更好地保障后續(xù)施工順利進(jìn)行,只有上一個(gè)工序施工質(zhì)量驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行下一個(gè)施工工序。
(1)針對(duì)施工環(huán)境復(fù)雜多變,地下水含量豐富的施工區(qū)域,施工技術(shù)人員應(yīng)深入分析地質(zhì)特點(diǎn),做好地下水及地表水排水設(shè)施設(shè)計(jì)與施工,以保障施工活動(dòng)的順利開(kāi)展,保證施工人員安全。
(2)為有效避免隧道施工過(guò)程中出現(xiàn)塌方、涌水等安全事故,施工技術(shù)人員需監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)施工安全問(wèn)題的區(qū)域,在塌方風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)段設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),采取有效的預(yù)防措施,做好支護(hù)加固,防止塌方事故的發(fā)生。此外,地下水的處理是影響隧道施工安全及質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工技術(shù)人員需深入勘測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)地形及地下水分布清孔,檢查支護(hù)結(jié)構(gòu)狀態(tài),確保支護(hù)結(jié)構(gòu)牢固。
綜上所述,高速公路隧道工程施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變,施工安全風(fēng)險(xiǎn)較高,施工質(zhì)量控制難度大。因此,在開(kāi)始施工前應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用最合理的施工技術(shù),制定科學(xué)完善的施工方案及施工質(zhì)量控制措施。該文對(duì)高速公路隧道施工技術(shù)及施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行了深入研究,以提高隧道工程施工質(zhì)量,降低施工安全風(fēng)險(xiǎn),確保高速公路工程建設(shè)順利進(jìn)行。