公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术研究

余文魁

（武汉广益交通科技股份有限公司，湖北 武汉 430074）

0 引言

随着我国城市化进程的不断加快，我国的道路交通压力越来越大，公路桥梁隧道工程的施工数量也在逐年递增，公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术的应用可以更好地保障公路桥梁隧道工程的施工安全。对该技术的研究需要从管理制度、应急方案、技术选择、地质条件勘察以及施工设备调整等方面来进行。通过研究，可以减少由于该技术存在的问题而导致的人员伤亡与经济损失，从而更好地提高公路桥梁隧道工程的施工效率。

1 工程概况

为了更好地研究公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术，选取了一个实际案例进行分析，该项目设计为分离式双向双洞形式，每个隧洞全长超过4km，其围岩主要分成三个等级，即Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。根据勘测数据，该项目选择三台阶法进行开挖，并在隧道进出口明暗交接处建设超前大管棚支护结构。超前大管棚主要由尺寸为108mm×6mm 的热轧无缝钢管制成，根据结构需要分成2m、3m、6m 三种长度，同时施工过程中要借助丝扣长15cm 以上的套筒将两个相邻管棚连接起来。

2 明洞施工

明洞施工时需要先对明洞进行探测与测量，记录开挖的位置与深度，然后利用先进的开挖仪器来进行开挖工作。需要注意，在开挖的过程中，还要伴随浇筑的动作，这样能够更快地进行明洞的固定，减少周围土质以及环境对整个开挖工作的影响。并且，也能在一定程度上缩短明洞的施工时间，增加明洞施工的整体效率。这样的施工方式与施工步骤，能够最大程度地减少明洞施工对于整体工程施工的影响。首先，施工过程中，各工段施工长度控制在12m，自上而下开挖。开挖现场应及时进行保护。边坡开挖是开挖工作中比较困难的部分，要先计算边坡的开挖角度，以及具体的开挖细节，然后再严格地按照相关步骤进行。其次，对工程进行加固，即明洞的内衬施工，将混凝土浇筑在准备好的模板中，等待其凝固，然后开始下一步的浇筑工作。最后，内衬完成后，对洞门进行部分浇筑，并加装防水层，以保护整体结构。要注意的是，必须在回填之后进行台阶厚度的调整，确保厚度达到国家标准之后再进行洞身的开挖工作，以保证开挖工作的安全性。

3 隧道洞身开挖施工

第一，要先对现场地质情况进行仔细的调查，避免不良地质情况阻碍开挖工作的进行。观察与分析施工现场的整体施工现状，并根据洞身开挖的要求和规范来明确需要准备的开挖工具和其他相关工作。如果勘测和计算的数据显示该施工现场的地质条件符合洞身开挖标准，就可以按照施工方案来进行开挖工作；如果显示施工现场存在一定的安全隐患，则需要先进行施工现场的布置，然后进行洞身开挖工作。

第二，由于洞身之间的相互作用，施工时要确保掌子面两边不重叠，距离必须大于0.5m，爆破振动速度应控制在15cm/s 以内，这样能确保洞身开挖工作的安全性，也能减少由于洞身的爆破而造成相关施工人员受伤，秉承安全第一的施工原则，使洞身开挖工作可以顺利进行。

施工时，开挖断面可分为上、中、下、底四个区块，需要确定上段高2m 左右，中部比下部高2m 左右，下部比底部高10m 左右的开挖位置。为保证施工顺利有序，上、中、下台阶高度应分别为4.5m、4.5m、3.5m。在上部台阶整体支护完成，现浇混凝土强度超过设计值的70%后，开始开挖核心土和下部台阶。为避免阻碍施工截面的完成，导致上部结构沉降变形，施工前应将槽钢梁架设在规定的位置上，调整架设的整体角度，增加架设的稳定度。另外，在混凝土浇筑之后，需要及时进行养护，一般是将浇筑的部分密封，让混凝土在密封的状态下凝固，确保洞身整体结构的完整性，提高洞身的稳固性。

4 公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术应用存在的问题

4.1 地质勘察工作不科学

地质勘察工作不科学会严重影响工程的进程，且不利于开挖防护施工技术在工程中的顺利应用。工程施工之前，都需要对施工现场进行地质条件勘察。但在实际施工中，一些施工团队受施工成本以及施工现场地质条件等因素的影响，导致地质勘察数据不准确，从而使公路桥梁隧道工程施工设计受到一定的阻碍，也对施工技术的选择产生一定的影响，轻则会影响公路桥梁隧道工程的整体施工进度，重则会给公路桥梁隧道工程造成一定的安全隐患。

4.2 工程开挖防护施工技术选择不正确

工程施工的过程中，施工技术选择不正确，也是造成工程出现隧道坍塌等安全事故的原因。工程的施工技术以及施工方式的选择需要综合考虑现场的施工环境、相关施工人员的施工水平和能力、施工原材料的材质等，这些因素都是施工技术选择的关键。开挖防护施工技术选择不正确，一方面会影响公路桥梁隧道工程的整体施工进程；另一方面也会影响工程的经济效益。

4.3 工程施工的管理不规范

公路桥梁隧道工程施工的管理不规范是开挖防护施工技术应用问题的关键，公路桥梁隧道工程施工的前提就是公路桥梁隧道工程的管理，一旦公路桥梁隧道工程施工的管理不规范，一方面会造成相关施工人员的工作不正确；另一方面会造成公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术的选择出现问题。即使开挖防护施工技术的选择没有问题，也会因为公路桥梁隧道工程的管理问题而影响开挖防护施工技术的应用，无法发挥出开挖防护施工技术的真实作用，并且很有可能在开挖防护施工技术应用的过程中，出现公路桥梁隧道工程的施工安全问题，比如爆炸、滑坡、断裂等，从而严重影响公路桥梁隧道工程的施工进展。

4.4 机械设备的选择不合理

机械设备是公路桥梁隧道工程施工中的重点，在开挖防护施工技术的应用过程中，需要根据不同的开挖防护施工技术选择不同的施工机械设备。选择正确的施工机械设备可以提高公路桥梁隧道工程施工的便捷性，同时，也能在一定程度上保障公路桥梁隧道工程的施工安全。但是，一些施工团队在进行施工机械设备的选择时，只考虑施工的成本，没有考虑开挖防护施工技术的要求，导致机械设备在使用过程中，与开挖防护施工技术不匹配，反而影响了公路桥梁隧道工程的施工进度。

5 公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术应用的解决措施

5.1 制定完善的应急处理方案

制定完善的应急处理方案是工程施工过程中比较重要的环节，在工程施工前期的准备工作、中期的施工过程以及后期的竣工检查阶段都会出现一些紧急状况，针对这些紧急状况第一时间进行应急处理，是保证工程顺利施工的依靠。应急处理方案不完善不仅会对相关施工人员的人身安全造成影响，还会给公路桥梁隧道工程带来很大的经济损失。因此，制定完善的应急处理方案，才能更好地规避由公路桥梁隧道工程的紧急事故所带来的不良影响。

第一，在公路桥梁隧道工程施工之前，需要针对以往公路桥梁隧道工程所出现过的紧急事故进行分类和数据分析，提出最有可能在公路桥梁隧道工程施工过程中出现的紧急事故，制定相应的应急方案。

第二，要根据公路桥梁隧道工程的施工细节与施工需求来分析紧急事故出现的概率，再根据紧急事故出现的概率来进行应急方案的制定。在应急方案制定的过程中，要求公路桥梁隧道工程的各个部门都要参与，提供各个部门与各个环节可能出现的紧急事故，并逐一进行应急方案的制定，最大限度地保证公路桥梁隧道工程的施工安全。

5.2 明确各个部门的工作内容与责任

在进行公路桥梁隧道工程施工的过程中，明确各个部门之间的工作内容与工作责任是开挖防护施工技术应用的重点，也是保障开挖防护施工技术顺利应用的基础。各个部门之间的工作不同，所需要承担的责任也不同，根据细节来进行各个部门的责任分配是目前最标准、最科学、最合适的一种责任分配方式。在分配了各个部门的责任之后，各个部门的负责人就需要根据分配到的责任与任务来进行具体管理人员的工作分配，每一个部门工作人员都需要负责一个施工细节，然后相关工作人员需要互相协助，在规定的时间内完成部门负责人下发的工作内容，加强对于公路桥梁隧道工程施工的管理和监督，明确相关工作人员的工作重点，确保各个部门工作人员的工作规范性与工作准确性，以此来提升公路桥梁隧道工程施工的整体质量与安全。

5.3 加强对于施工现场的安全措施检查

加强对于施工现场的安全措施检查，是保障开挖防护安全的基础。

第一，要对施工现场隐藏的安全隐患进行查找，避免由于施工现场的工作疏忽而造成的安全隐患。

第二，要根据以往的工作经验和工作内容来规避安全事故，如果现场存在安全隐患，就会给整个公路桥梁隧道工程的施工人员带来危险，并且也会对施工的设备、原材料等物品带来损失，不利于桥梁隧道工程施工成本的控制，同时，也会增加公路桥梁隧道工程的施工时间，无法保证在规定的时间内完成公路桥梁隧道工程的施工工作。因此，加强施工现场的安全措施检查，是保护相关施工人员安全的关键，也是保证公路桥梁隧道工程顺利施工的关键。

5.4 建立健全施工管理制度

建立健全施工管理制度，是公路桥梁隧道工程施工的重点。在制定管理制度之前，需要根据国家的相关规定以及开挖防护施工技术的应用来进行分析，确保管理制度的科学性与实用性。

第一，要明确施工管理制度的整体框架，在框架中标明所需要填充的制度条例方向，给施工提供完善的方向和目标。

第二，在进行具体管理制度条例的填充时，需要与公路桥梁隧道工程的各个部门的管理人员进行充分探讨，每个部门都要提供几条有利于各个部门工作的条例，然后由公路桥梁隧道工程的施工管理人员进行汇总，修改与优化各个部门所提供的管理条例与建议，制定出最终的施工管理制度。

第三，施工管理制度制定完成之后，就需要应用在公路桥梁隧道工程的施工中，相关施工人员必须严格按照管理制度上的条例和准则来进行相应的施工，规范相关施工人员的工作方式与工作内容，提升公路桥梁隧道工程施工管理工作的效率和质量。

5.5 选择正确的施工技术

选择正确的开挖防护施工技术，是公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术应用的基础。在开挖防护施工技术应用的过程中，需要根据整体施工需求以及相关施工人员的施工专业性来进行施工技术的选择，同时，也要整合各个施工环节的施工细节来进行施工技术的调整，从而使施工技术与施工设备、施工人员充分协调，发挥出更高的工作效率。另外，需要根据不同的施工环节、不同的施工现场与不同的施工内容来进行开挖防护施工技术的选择与调整，使开挖防护施工技术的应用可以更加地科学化与灵活化，实现开挖防护施工技术的应用目的。选择正确的开挖防护施工技术，也能在一定程度上提高公路桥梁隧道工程的施工安全。

6 结语

制定完善的应急处理方案、明确各个部门的工作内容与责任、加强对于施工现场安全措施的检查、建立健全施工管理制度、选择正确的施工技术等措施可以有效地提高公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术的应用效率。利用公路桥梁隧道工程开挖防护施工技术，来实现提高公路桥梁隧道工程施工安全的最终目的，进而保证公路桥梁隧道工程的整体质量与经济效益。