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高速公路隧道施工技术及控制要点研究
来源:www.czwtzb.com 发布时间:2020年12月22日
       随着社会经济的快速发展,提高交通出行效率已经成为人们关注的重点。建设高速公路需要穿过山区、丘陵, 既可以缩短路程又能够节省时间。而这些地区地质环境的差异,成为了高速公路隧道工程施工需要面对的重要问题。因此,为提高隧道施工整体质量,应对隧道施工技术进行不断优化,同时对整个施工过程进行管理和控制。

1.高速公路隧道的施工特点
       高速公路隧道施工项目在穿越深山峡谷地带时,施工环境较差,施工难度系数较高,工程施工具有非常隐蔽的特点。在隧道内进行施工属于地下洞内作业,环境比较恶劣。施工过程中,由于不确定因素较多,导致施工实际情 况与设计不相符的问题频频出现。此外,需要提前勘察高速公路隧道工程所在地区的地质和水文地质,如果预计出现误差,将导致后期隧道施工设计出现不断调整、修改的现象,在不断变更的过程中也会产生诸多问题,需要全部 解决。因此,只有加强对隧道施工技术的研究,才能确保工程施工质量。

2.高速公路隧道施工技术要点分析
       ① 隧道洞口及明洞工程施工技术:高速公路隧道工程施工前,需要做好各方面的调研工作。首先,要具体了解当地施工环境地形地貌以及水文地质情况,结合气候变化等影响因素,进行科学有效的预测、调研、勘测、评估,深入勘察该地区是否存在安全隐患。例如存在的危石、悬石、坍塌等问题。如果该施工地带属于降水量较多的区域,需要在洞口做好排水工作,设置排水管道,防患于未然,尽可能地降低大量雨水对坡体的冲刷。此外,在隧道进洞前,需要在沿拱部 120°的范围内铺设锚杆,此项工作非常重要,只有设置好锚杆后才能开展开挖进洞工作。一般情况下,明洞开挖主要针对墙体、拱部进行施工,而墙体开挖则需要采用暗挖的方式才能完成,同时,为使明洞内墙更加坚固,起到防护效果, 需要采用混凝土喷涂方法完成。明洞施工结束后,紧接着进入下一个作业环节,对明洞钢筋进行捆绑、混凝土浇筑,以提高明洞的整体质量,才能达到安全和稳定的效果。 
       ② 钻爆施工技术:钻爆施工是高速公路隧道施工中的重要施工环节,应选择合适的爆破器材。目前,硝铵炸药爆破是我国隧道工程施工中最普遍使用最的一种爆破手段,而这种爆破需要采用掏槽的施工方法才能完成。槽分为两种类型:一种是直眼型,一种是大中空孔型。钻爆施工需要安排专业技术人员进行专业部署,实行布控,严格按照隧道工程施工标准要求开展钻爆施工。实施钻爆施工时需要将隧道围岩的各种性质问题考虑在内,并严格控制支护工作,以保障隧道的稳固性、安全性。此外,由于施工工序不同,需要根据施工实际情况合理安排施工方法,在保障隧道安全和稳定效果的基础上,提高施工质量和施工效率。例如, 在软围岩施工中,以预防围岩松弛为主;在硬围岩施工中, 以控制遗留岩体损伤为主。 
       ③ 锚杆施工技术:锚杆施工是公路隧道施工中的一项重要工作,必须引起公路施工企业的高度重视。首先,必须进行钻杆钻探,在此过程中,用钻机在某一点进行初步设计,彻底清理杂质、铁锈、油污等。其次,要根据锚杆施工的具体要求,对石质地段进行清理,避免石质路堑对锚杆施工造成影响。此外,必须事先准备好药筒,并清洁钻孔螺孔,清洁度符合螺栓结构标准后,必须将药筒打入孔内,控制驱动力,使药筒固定在孔内,不因外力过大而变形和渗漏、之后将加工好的杆插入岩石通道并与放大器焊接、最后,将炸药包放入孔道内,同时还要确保炸药包能够完整。
       ④ 混凝土喷射施工技术:高速公路隧道施工中的混凝土喷射技术有潮 喷和湿喷两种。其中,潮 喷施工技术可以长期有效地改善周边环境, 节省速凝剂的用量,从而降低施工成本;湿喷施工技术可以提高混凝土的黏结性,具有很好的支护效果。一次性混 凝土喷射厚度可以达到 0.1m 左右,不存在任何回弹力,能够提高支护质量,同时充分发挥围岩的自承能力。为使混凝土喷射达到效果,需要有效控制混凝土喷射的强度、 黏结效果、密实情况、厚度等指标,具体应从以下方面进行:
       (1) 控制开挖断面的尺寸、清洁度; 
       (2) 加大混合料的配比比例,适当减少加速凝剂的掺和剂量,有效提高混凝土与高岩石之间的黏合度; 
       (3) 混凝土材料的使用必须严格把关,其规格、要求、标准都应符合高速公路隧道工程施工的规定; 
       (4) 在混凝土喷射过程中,应结合当地气候、环境、地貌等特征,选择较为适宜的喷射方法; 
       (5) 为使混凝土与高岩石之间具有更高的黏结性、密封性、连续性,应合理选择混凝土喷射机,并调整喷射机参数。 
       ⑤ 防排水技术 :在高速公路隧道工程施工中,防排水施工十分重要,同样也是整个工程的重点、难点部分,主要以结构的形式达到防排水效果。结构防排水施工前期,必须做好施工设计工作,需要结合隧道水文地质、地形地貌、隧道建造结构进行设计。通常情况下,以防排、防堵两者结合的方法较为普遍。此外,在隧道防排水施工阶段,需要控制施工缝与变形缝的施工质量,从而保障隧道排水速度且无渗漏。

3.高速公路隧道施工工艺控制要点
       ① 施工工艺的改进:高速公路施工企业要不断借鉴、参考先进的施工工艺, 在此基础上进行改进和优化,从根本上提高施工工艺的先进性。在高速公路隧道施工中,使用最多的是先拱后墙法, 该施工方法主要应用于地形地貌较为复杂的地区。然而, 经过多年发展,该方法已经不再适应现阶段的隧道施工要求,无法满足现阶段的标准,进而被台阶法替代。相较于先拱后墙施工法,台阶施工法更具安全性和稳固性,不仅 能降低成本,还能提高整体施工质量。因此,高速公路施 工企业应加强重视。 
       ② 施工安全控制:由于高速公路隧道地基岩土性质不同、工程水文条件复杂等特点,决定了隧道施工必须高度重视安全控制。一般情况下,需要从防火、防水、防有害气体的角度进行安全管控。隧道内部一般比较潮湿,各类电气线路、设备都容易发生短路、电阻过大的问题,加之隧道内风速较大, 容易引发火灾。需要采取增设消防设施、设置阶段防火门、建立应急预案的方法来防止火灾发生。隧道施工易对地下水系形成干扰或破坏,导致隧道内涌水。对此,可采取加 强地下水系勘查、使用防水材料、定期检测工程质量等措施防止过量涌水。隧道内多含有沼气、瓦斯、二氧化碳等有毒有害气体,其明显特点是易燃易爆,可以采取隧道内不直接焊接作业、使用安全炸药爆破、提前排放有毒有害 气体等措施防止有害气体产生燃爆。 
公路施工单位应研究隧道周边的各种环境因素,提前采取防范措施,避免因外部环境变化而引发安全事故,提高施工人员的安全意识。此外,还需要建立隧道工程安全监测系统,确保建筑物的实时安全监测。一旦发现有安全 问题,应立即向上级主管部门报告隧道施工工程的安全情况,采取相应的措施解决安全问题。

4.结语
       综上所诉,隧道工程规模逐步增加,而隧道施工作业一般在山体、丘陵内部完成,施工环境条件差、难度系数高,其质量与高速公路的整体质量紧密相连,因此,要引起足够的重视,并对施工技术进行不断改进,主要针对隧道洞口及明洞工程施工、钻爆施工、锚杆施工、混凝土喷 射施工等重点施工工序进行调整与规划,同时还需要对隧 道工程质量与施工安全加强控制力度,从而提升高速公路 的整体水平。

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原文作者:刘晨颖
原文来源:中国知网

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