研究公路隧道施工技术要点及控制措施

缪骐羽

（舟山市公路与运输管理中心，浙江 舟山 316000）

公路隧道工程是一项基础性工程，在工程施工建设阶段隧道的施工难度较大，对技术水平的要求较高，因此需要全面掌握技术要点，提高隧道施工水平，为运输、物流等行业的稳定发展提供良好的运输环节与条件。另外在施工建设阶段需要加强对工程的质量管控，进一步保证工程质量，减少其他因素对工程造成的影响，提高工程的稳定性与安全性。

1 工程概况

隧道1 座，为寺山隧道（K9+880～K10+880，总长1000m）。此隧道为单洞双向隧道，采用二级公路标准设计，设计行车速度为60km/h。隧道洞口段穿越残积、强～中风化凝灰岩，围岩稳定性差；洞身段穿越微风化岩体，围岩完整性、稳定性较好，地下水以孔隙水与基岩裂隙水为主，水量较贫乏。本项目隧道工程比重大，主要工程量为长度1000m 的隧道，其余均为少量附属工程，因此本次施工组织设计主要针对隧道施工进行详细优化布置；隧道超宽，净宽15m；进出口围岩差，Ⅳ、Ⅴ级围岩长度分别为140m、120m；进洞口偏压严重，采用半明半暗进洞方案，设偏压挡墙。

2 公路隧道施工技术要点

2.1 隧道洞口土石方开挖施工技术要点

洞口施工是公路隧道施工的主要组成部分，为了提高洞口施工质量，需要把握洞口施工要点[1]。洞口施工需要尽量避开雨季，如果需要在雨季施工，工作人员需要根据实际情况制定施工方案并做好防护措施，全面监测山坡的稳定情况。对洞口土石方来说，需要结合地层稳定性、施工季节并明确施工的时机和方法。因为施工环境较为复杂，对洞口边坡、仰坡土石方的开挖需要减少对岩、土体的影响，禁止使用大爆破方法；对于边坡及仰坡上可能坍塌的表土、灌木及边坡与仰坡上的浮石、危石需要及时清除，进洞前需要根据设计方案做好加固处理工作；对松软地层进行开挖边、仰坡的过程中，开挖的过程需要做好支护，随时监测了解山坡稳定情况。如果洞口存在地层滑坡、崩塌等情况，要做好预防稳定措施，为施工的安全提供保障。偏压洞口需要做好支挡、反压回填等工作；需要根据偏压地形情况合理选择开挖方法，避免受到其他因素影响导致偏压严重。将明挖法应用于边坡与仰坡的施工过程中，结合从上至下的顺序进行针对性开挖。第一阶段需要挖至设计临时成洞面，同时结合围岩情况及暗洞开挖方法预留进洞台阶。第二阶段需要对其余部分进行开挖，产生永久性边仰坡。如果存在弱风化岩石，需要通过微震控制爆破处理。在雨季前建立边仰坡排水系统。确保隧道与洞外排水系统的稳定连接，不可对隧道与明洞基础造成侵袭导致其软化。开挖的土石方需要在进洞前完成，废弃土石方需要放置在指定地点，不可堆积在边坡、仰坡上方。如果洞口周围有建筑物，需要使用弱爆破的方法。石方开挖的过程中，首先需要明确爆破方案，同时对炮位、炮孔深度及用药量进行合理计算。

2.2 洞身开挖施工技术要点

公路隧道洞身开挖的施工量较大，施工断面较大，施工过程易对洞身造成影响，为了满足工程要求，在施工阶段需要加强对施工质量的控制[2]。洞身开挖需要结合隧道长度、结构形式、断面大小等条件，合理选择开挖方案，为了最大程度利用围岩的自承能力，需要使用有助于减少超挖、围岩扰动的方法对洞身开挖。结合隧道围岩情况、隧道形式及洞口的施工条件，该项目V 级围岩区使用双侧壁导坑超短台阶法、拱部留核心土弧形开挖法进行施工；Ⅳ级围岩区使用拱部留核心土弧形开挖法进行施工；Ⅲ级围岩区使用台阶法开挖确保其贯通。V 级围岩开挖需要使用挖掘机与人工配合的无爆破施工方法，避免对地层造成扰动。开挖需要做好监控工作，了解围岩与支护变形情况，及时调整支护参数。完成侧壁导坑的开挖作业后，需要及时支护在早期形成封闭环。侧壁导坑形状与椭圆形断面接近，导坑跨度为隧道跨度的1/3。对左侧与右侧导坑进行施工时，需要严格控制前后拉开距离，确保其大于15cm，导坑和中间土地共同施工，导坑需要超前30-50m。Ⅳ级围岩开挖需要将开挖面分为四个部分逐级掘进施工，核心土面积需大于地面面积的一半。为了便于机械作业，需要对上部开挖高度与中部开挖高度进行合理控制，均为4.5m，下部台阶为3.5m。各台阶完成开挖后，需要喷射4cm 厚混凝土，封闭围岩，采用钢架与锁脚锚杆，分层再次喷射至设计厚度，必要情况需要在各台阶临时设置仰拱，强化支护。Ⅲ级围岩开挖过程中台阶不需要分多层，上下台阶的距离需要符合设备正常作业要求。如果顶部围岩存在破碎情况，需要适当延迟台阶的长度。施工需要遵循先护后挖的原则，开挖过程中使用微震光面爆破技术。

2.3 初期支护施工技术要点

支护是公路隧道施工的关键技术，需要严格根据相关流程及标准件施工，初期支护的主要内容为喷射混凝土与锚杆施工[3]。喷射混凝土大多需要应用湿喷工艺，液体速凝剂采用环保无碱速凝剂，对湿喷混凝土的坍落度进行合理控制，为80-120m。隧道开挖后便需要及时对岩面喷射混凝土，避免岩体松弛。喷射需要分段、分片按照顺序进行，遵循从上至下的顺序，各作业区段的纵向长度需要控制在6m 内。混凝土喷射需要紧跟开挖面，对下次爆破与混凝土喷射结束的间隔进行合理控制，不可小于4h。一次混凝土喷射的厚度与位置需要根据设计要求明确，初喷厚度需要大于4-6cm，复喷一次喷射厚度拱顶需要低于10cm，边墙不可超过15cm。第二次喷射混凝土需要在锚杆、钢架等安装完成后，为了保证锚杆的稳定性还要建立受力层，避免岩体及洞身变形。

锚杆施工过程中，钻孔的深度不可低于锚杆杆体的长度，但是深度超长值不可高于100mm。采用直线钻孔的方法使锚杆钻孔的方向与开挖面处于垂直的状态下，如果岩层面或者主要结构面较为明显，需要尽量形成较大交角，但是与开挖面的垂直偏差不可高于20°。水泥砂浆锚杆孔深的允许偏差为±50mm。完成锚杆的安装后需要进行拉力试验，确保其强度满足工程要求。

2.4 二次衬砌施工技术要点

二次衬砌施工阶段为了提高施工质量，需要使用全液压自动行走的整体衬砌台车，台车外设置高频振捣设备，同时采用插入式振捣器将混合料振捣密实。另外，为了防止柔水性防水层受施工影响出现防水效果不佳的问题，需要采用低碱性膨胀水泥砼将衬砌制作为具备良好防水功能的结构[4]。

3 质量控制措施

3.1 建立完善的质量控制体系

首先，需要以项目技术负责人为主，加大管理系统的建设力度，组织施工人员、质检人员及其他工作人员在各分享工程开工前分析施工方案、工艺及技术措施等，并提出建议，为工程质量提供技术保障。对于施工阶段存在的薄弱环节，需要安排工作人员进行QC 公关，在施工开展前，工程科分层次展开书面技术咨询工作，为后续施工作业的顺利进行提供保障和规范。其次，需要通过质检科组织施工和试验，并要求现场质检人员对确保各项施工工艺的有效实施提出解决措施，工程实施前向施工部门做好落实工作。在实际施工阶段需要加强监督，及时发现问题进行改进，保证施工阶段的工程质量。另外需要建立专门的培训机制和奖惩机制，强化其专业素质及职业道德素养。

3.2 提高原材料的质量控制水平

对公路隧道施工来说，为了能够有效保证工程质量需要加强对原材料质量的控制。隧道工程使用原材料类型较多，主要包括钢筋、混凝土及防水板等，因此在进行原材料选择的过程中，需要确保其强度质量符合施工要求。例如在喷射支护施工过程中，需要确保混凝土具有良好的强度。使用前需要对混凝土强度进行试验，试验合格后方可应用于施工。另外对钢筋来说，需要保证其性能良好，表层没有裂纹、铁锈等问题，如果存在异常情况需要及时更换[5]。公路隧道的施工量较大、施工周期较长，使用原材料类型丰富，因此需要对其分类管理、合理存储，对进场、出场进行详细记录，为工程的顺利进行提供保障。

3.3 建立完善的质量检查机制

施工阶段需要建立完善的质量检查机制，施工班组需要定期进行自检，同时施工部门、质检部门等其他部门需要加大巡回检查力度，进行相应工序的过程中进行全面检查，同时为下一道工序做好准备，夯实基础[6]。其次各班组需要互相监督，及时发现和处理问题。最后施工人员、质检人员需要对整个施工流程进行巡回检查，对于一些影响工程质量较为明显的问题制定科学合理的改进措施，进而实现对工程质量的有效控制，确保工程整体质量。

4 结语

综上所述，隧道施工是公路工程的重要组成部分，目前隧道工程建设阶段仍存在一些问题，因此需要进一步提高施工水平，把握施工技术要点，采取有效的质量控制措施，最大程度提高施工效率，保证工程质量。