关键词:高速公路;隧道施工;施工技术;质量控制
1 引言
高速公路是我国重要的交通运输途径,相对于其他交通运输路径来说,具有速度高、阻碍少、路途平坦等优点,是我国交通运输系统的重要组成。一般来说,高速公路都建在城市外围,而因为地形地貌的影响,有时需要经过隧道,而这就带来隧道施工。而这部分的实施难度较大,而且要结合实际情况进行,对于施工质量控制提出了更高的要求。
太凤高速是陕西高速公路网规划的联络线的其中一条。董家坪隧道是我公司承建的太凤高速六标内的一条中型隧道。隧道按左、右线分离式设计,主要地质为中风化砾岩夹泥(砂)岩,隧道右线总长541.5米,其中V级围岩251.5米,IV级围岩290米;隧道左线总长508.5米,其中V级围岩244.5米,IV级围岩264米。通过实地勘察,发现隧道距离居民区较近,因此夜间不能爆破施工;所处地市环保形势严峻,需要做好灰尘清洗,避免对道路带来污染。因此要设计更有效的施工技术,以此提升质量水平。
2高速公路隧道施工的特点
相比其他工程建设,这部分施工表现出独特的特点,包括:一是难度大,因为大多施工内容都是在洞内进行,因此施工过程的不确定性很大,受自然地质因素等的影响较大,带来的现场环境存在很大不同。而且因为隧道内的空间较小,需要放置的施工人员和设备较多,大型设备的使用会受到限制,使得机械化水平不高。还有就是可能出现坍塌、漏水、岩溶等突发事故,会影响施工进度和质量。二是环境差,隧道施工面临的环境十分多样,主要是隧道内的岩体结构有很大区别,有时同一个项目会遭遇多种岩体结构,而且工程的地貌和水文条件也存在很大区别,还有气候条件的干扰,给施工带来很大影响。隧道施工的空间小、工序多、技术复杂,在施工时可能出现交叉施工,安全隐患的转移较快,增加了施工难度。三是危险性高,隧道施工中因为环境较差,而且地貌和水文条件变化较大,所以受环境的影响很大,因此可能出现各类事故,比如塌方、泥石流等,带来很严重的危害。再加上施工人员工艺水平不到位,没有严格按照要求施工,材料和设备质量不合格等,也可能增加事故发生的几率,带来危险。四是差异性,在工程施工中,施工设计和施工规划是重点内容,都需要与实际情况相结合,所以要求进行地质条件以及施工环境的现场勘查。
3高速公路隧道关键施工技术
3.1明洞开通技术和边仰坡技术
施工时首先的关键技术就是明洞开通技术、边仰坡技术。这是决定隧道是否顺利施工的关键。在具体施工前,工作人员需要先对施工地点进行测量放线,做好现场勘查,包括明洞边坡及仰坡的顶线以及放线的精度都要准确把握,按照最佳标准进行控制。主要是施工过程中,需要在坡顶建立节水句,避免其受阳光照射时间过长。而在这个操作过程中,需要考虑支护措施的使用,按照施工需求增加支护力量,主要是靠调整锚杄之间的距离来控制。隧道开通时一般是使用挖掘机+人力的方式,而如果有需求的话,还可能使用炸药,对一些区域进行爆破,从而促进工程进展。
3.2爆破施工技术
因为隧道施工面临的地质环境比较复杂,施工条件比较复杂,而且其中的围岩一般比较坚硬,所以施工时经常需要爆破。在这里,爆破设备的品质和应用方式,对于工作效果有很大影响。当前我国进行隧道爆破施工,多是选择硝铵炸药,但是具体到实际施工过程中,需要结合隧道的地质情况进行合理选择,选择适宜的爆破方法,不然可能出现各种安全性问题,比如干扰到支护设备的使用,导致坍塌等,可能带来严重的人身财产威胁。在进行爆破施工时,施工人员需要先研究岩石的组成和结构,进行分类,然后据此选择合适的炸药;安排专业的爆破人员进行爆破或者进行技术指导,避免盲目使用炸药;准备完善的个人防护设备,有效的保护自己安全。
3.3初期支护技术
这是隧道施工常用的技术种类,紧随开挖面及时施工。因为支护工作是进行隧道施工的基础,所以对技术的要求很高,要安排经验丰富的施工人员进行,而且要准备高质量的设备和材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进行施工时,洞口段先进行开挖支护,配合排水管道的施工,准备支护材料;洞门施工,搭建简易脚手架,使用钢筋混凝土,加强防排水,避免水分过多浸泡墙角导致围岩不稳定;洞身多选择锚喷支护,使用锚杆、钢筋网、钢架等设备进行。
3.4二次衬砌施工技术
在高速公路隧道施工过程中,对于具有IV-V类围岩的区域,可以滞后部分内容的施工机遇。而期间所使用的混凝土,是在隧洞外边进行搅拌制作后,直接运到洞内使用,使用运送泵入模。另外,混凝土喷射技术也是常用的种类。按照隧道工程建设的情况,一般使用的方式是潮喷法,这样可以在一定程度上改善施工环境,降低施工成本。而湿喷法的喷射厚度可以超过10cm,回弹力相当低,但是其可以大幅度提高混凝土平喷射的粘结性和支护能力,有效发挥出围岩的承受能力。所以施工期间要科学选择混凝土喷射方法。
3.5防排水技术
防排水技术是保证施工质量的关键因素之一,因为高速公路承载的车辆速度较快,如果公路本身雨雪积累过多,会带来出行的安全风险,因此要有良好的防排水技术。施工人员需要结合施工实际实现防排水要求。一般对于隧道施工会选择防、排、堵这三种方法结合的方式来进行防排水施工;在进行施工设计时要根据隧道的水文地质条件和建设结构进行考虑,合理设计;还要监督施工缝和变形缝所使用的材料是否达到国家标准;另外要合理应用排泄地下水和地温,阻止水垢当中的水发生冻结。
4高速公路隧道施工的质量控制措施
4.1做好施工准备阶段的质量控制
一是审核施工设计图纸。在实际施工之前,技术人员需要严格进行设计图纸的审核,结合现场勘察情况以及隧道施工的要求,联合高水平的设计人员,对施工图纸进行复核,必要的话可以打造BIM进行模拟,分析图纸是否存在设计问题,如有的话要联系实际情况及时变更,避免在施工期间出现问题而延误工期且增加成本。
二是施工材料设备准备。隧道施工质量控制的关键点还在于材料和设备。施工人员需要控制好原材料的质量水平,保证合格材料入场,定期对原材料进行质检和抽查,保证质量合格;妥善放置原材料,合理储备,注意阴雨天气和高温天气、寒冷天气等的影响。对于设备要尽量准备比较先进的设备,保证参数性能最佳,并且要适用于隧道的环境情况;安排专业人员进行操作,保证有相应证书,尤其是特种设备,防治由于错误操作引发安全事故;制定科学的维护保养制度,按规定进行日常保养、检修,保证性能一直良好,可以稳定使用。另外借助信息系统实现信息化管理,做好台账记录,并安排专门的人员负责。
4.2做好施工过程中的质量控制
一是隧道支护施工。因为隧道本身的结构特点,进行施工时需要做好隧道支护工作,保证安全稳定。施工前对混凝土进行严格排查,对其质量、厚度和强度进行检查,包括其与围岩的粘结强度,产生的粉尘及回弹率,进行强度检验测试。如果围岩条件较差,需要采用钢支撑,同时实施检查。
二是控制施工安全。施工期间要保证施工安全。本身隧道空间就叫嚣,有时还需要进行爆破施工,所以危险性较大。在每天施工前要全面排查安全隐患,准备好高质量的防护设备,并注意进行安全知识宣传,提高所有员工的安全意识,能够严格按照要求进行施工。
4.3做好施工验收阶段的质量控制
主要是施工单位要严格按照隧道施工要求进行验收,同时要结合隧道的条件特点进行适当调整,保证符合高速公路隧道工程的标准。
5结语
对于高速公路隧道施工,难度较大,施工条件比较复杂,技术水平要求较高。所以施工人员要严格按照相应的标准,选择合适的技术工艺,提升技术人员水平,关注各个关键技术的使用,确保施工安全和质量,能够按照进度要求完成施工,满足项目要求。另外,相关人员还要做好各个环节的质量控制工作,保证质量水平。
参考文献:
[1]范生.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].城市建筑,2019,16(15):168-169+182.
[2]张松超,陈熙.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].建筑工程技术与设计,2017,():1013.
[3]黄遵明.高速公路隧道施工技术及质量控制要点分析[J].工程技术研究,2019,(13):8-9.
[4]靳荣瀚.公路隧道施工技术及质量控制要点[J].路桥工程丶管理,2019,16(320):326.
论文作者:刘新强
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/8