公路工程桥梁隧道施工安全评估监控技术

陈兴奎

（青海省交通工程监理有限公司，青海西宁 810000）

0 引言

该工程位于青海省海东市乐都区、化隆县境内，是国家公路网规划的一部分，是海东市乐都区南部人文生态旅游片区的主要干道之一，也是青海东部城市群“三横三纵”对外综合运输通道中“三纵”之一的“天祝- 乐都- 化隆”公路的组成部分，公路全长53.594km。现主要研究地滩村大桥及乐化隧道的施工安全评估监控技术。地滩村大桥为乐化公路上的山间高架桥（其中乐化公路的路基宽度为7m，地面高度差约为63m），经测定，桥址区域为Ⅱ级地貌，地形起伏大且植被发育良好。乐化隧道隧址区临近青藏高原，进洞口外侧最低点地面的标高约为3100m，最高点地面的标高为3896m（地貌单元由河流阶地、高山等构成）。由于青海省海东市乐都区与化隆县交界处，地处青藏高原边缘，隧址区位属于半干旱气候，全年降水量较少、平均气温较低，因此该工程将会面临冰冻期长、日温差较大等因素带来的一系列问题。

1 公路工程桥梁隧道施工技术简析

由于公路工程桥梁隧道施工工艺十分复杂，具有较高的作业难度，所以施工人员必须具备较高的专业水平。施工过程中需要大量的机械设备及相应的监管人员，且公路工程需要多个参建单位协同施工，只有加强相关部门之间的合作，才能切实保证整体工程的施工安全。公路工程桥梁隧道的施工内容比其他工程内容全面，且在精度方面的要求也更高，若想提高整体施工质量，则必须保证桥梁隧道施工中使用的施工材料（如钢筋、混凝土等）质量满足相应的技术要求。

乐化隧道项目（见图1）依照公路功能及路网规划需求，以节能安全、耐久以及经济环保为基本原则进行主体结构设计。遵照《公路隧道设计规范》(JTG 3370.1—2018)等技术标准，合理设计高速公路等级、隧道速度（如隧道几何尺寸净空断面的速度可设置为80km/h）、隧道界限（如界限净高为5m 等）以及交通量等。

图1 乐化隧道界限及内轮廓图

该项目利用新型技术与材料，对隧道防排水设施进行分区处理，充分利用新型可排水被贴式止水带，弥补传统施工工艺中存在的各种不足。为了保证隧道结构的耐久性，洞口排水系统采用聚氨酯保温板等材料进行防寒防冻设计，能有效防止隧道结构被冻坏。充分利用新型防水材料，可进一步提高桥梁隧道的柔性防水性能。在地基加固方面，该工程的桥梁隧道采用新型复合地基加固工艺，结合地基土质、施工条件以及材料性能等因素，全面强化地基加固技术的实际应用效果，保证整体工程结构的稳定性。在实际施工过程中，钢筋、混凝土是最重要的施工材料，在施工过程中，受各种因素的影响，混凝土结构容易产生裂缝问题。为了全面提升桥梁隧道的整体施工质量，可以充分利用现代科技（如预应力技术、连接技术等），以确保模板安装及各类裂缝问题可迎刃而解。

2 桥梁隧道工程施工安全评估监测技术的弊端

开展公路工程桥梁隧道施工安全监测工作时，应先精准测量、分析桥梁结构的相关参数，通过对比相应的监控结果，了解桥梁结构相关参数是否处于安全范围。然后结合监测系统预估该桥梁结构在施工过程中的合理性，避免出现安全问题，实现对桥梁施工安全的动态监管，有效调整施工过程中产生的相关变量，促进工程建设灵活、有序地落实。对于隧道工程施工来说，安全评估监控技术侧重于对施工现场的地质水文条件的监测，随着施工进度的持续变化，相应的监控工作也应根据施工环境的变化实行动态监测，合理评估监测结果，并给出可靠的指导意见，以便出现危险情况时能及时警示，最大限度地降低安全事故的发生概率。

当前，虽有专门的机构负责桥梁隧道施工安全评估监控工作，也有相应的机制保障，但在实际工作中仍然存在一定的不足。因为任何法律法规都无法无死角地约束工程项目的所有安全管理工作细节，加之部分企业未能及时更新安全管理制度，使得部分工程的安全评估监控工作存在一些疏漏，这不仅不利于工程项目的高质、高效开展，也无法全面满足现代公路工程建设的发展需求。对比国内外的桥梁隧道施工安全评估监控技术可知，我国的相关安全评估监控技术还有待提高，因此必须持续改进当前的评估监测技术，以有效提高工程项目安全评估监控的精准度。

3 桥梁隧道工程施工安全评估监测工作流程

在工程的前期准备阶段，可成立相应的桥梁隧道专项评估小组，明确划分评估对象及职权范围，结合相关法律法规的要求，精准把握同类工程事故的基本情况。结合现场查勘工作，有效评估施工现场的地质、气象等条件，全面整合工程建设所需的各类资料。综合运用定性与定量的方式，合理分析项目中的风险因素，初步评估施工环节可能发生重大事故的概率，初步评估总体风险等级。比如，乐化隧道存在季节性冻土、高地应力以及断层破碎带等不良地质情况，进行隧道工程地质评价时，根据其岩性硬度、地下水类型等，综合评估围岩级别，在施工环节可将18 工字钢改为20 工字钢，然后核查施工执行情况是否满足要求等，保证相关结构的强度及稳定性达标。

具体流程可设置为：合理制定安全预案—成立专业技术管理团队—运用全过程管理模式—反思施工安全管理之不足—拓展监控内容、类别—做好施工人员管控—系统测试桥梁结构相关参数—对比（应变、温度等）测量数值—综合评估。结合桥梁实际情况及钢构桥的力学特性，合理选择监测周期、监测点位及相关参数等，合理调控变量误差，全面分析桥梁施工环节的结构状态，并合理预测下个环节所需的设备，进一步查看当前施工阶段是否需要进行相关参数调整等。隧道施工安全评估系统是根据地质、环境以及井内岩层的变形情况等监测信息进行预警或评估，有助于施工人员及时采取有效措施应对施工问题，以确保施工安全。因此，施工人员必须熟悉隧道施工安全评估监控工作流程及相应的施工监控管理规范。

4 桥梁隧道工程施工安全评估监控技术的具体实施策略

4.1 完善施工安全评估监督体系

公路工程桥梁隧道施工，需要通过评估监督管理体系来保证施工过程的安全性及施工质量。在管理实践中，为避免因管理不当、监管松懈而产生安全事故，相关监管部门应承担起监督管理的责任，加大监督力度，并明确划分相关人员的工作职能及权限范围。施工单位也应当明确自身的相关职权（如环保、质量及施工安全等层面的工作职责），要求相关责任人根据评估管理工作程序严格规范自身行为。可以采取分段式验收检查的方式监控施工现场，保证项目支出符合工程造价预算，并严格施行费用支出的精细化管理。在工程设计阶段就要充分考虑后期所需的各项支出，使其成为项目造价预算指标之一。还要聘请经验丰富的专业管理人员持证上岗，结合施工图及合同等有效资料，制定工程施工安全评估技术规范，使行业标准及相应的工作流程更加清晰明确，使质量管理工作有序开展，切实提高安全评估监控水平。

比如，在进行隧道施工安全设计时，施工单位首先应根据相关文件，了解相关规程的实际要求，详细编制各项隧道施工安全应急预案及具体工作流程。针对洞口、洞身施工安全问题，逐步落实相应的施工工作。及时清理隧道洞口的落石，布置好相应的安全隔离设施，并在施工前做好洞口改沟等工作，使其排水畅通，实现洞口安全施工。与此同时，相关管理人员应认真检查隧道施工作业在通风、照明、防水、防尘等方面的安全防护措施是否完善。严格监测围岩并及时反馈相应的测量信息，使相应的支护方式及开挖方式得到合理修正，有效指导施工机具的安全布设，确保隧道施工作业安全开展。

4.2 严格把关施工质量，确保安全评估管理工作落实到位

公路工程桥梁隧道施工现场的安全评估监控可从材料检验及施工工序检查等层面入手，由第三方监理单位具体落实相应的施工质量监控工作。从全局考虑评估内容的覆盖范围，畅通监理单位、施工单位以及建设单位之间的信息沟通渠道，促进其高效沟通、合作，形成统一协调的系统化管理模式，以更好地达成升级施工质量的终极目标。公路工程施工监控管理工作较为复杂，相关管理者必须对传统的现场管理方式进行改善，有效提高管理成效。

公路工程桥梁施工环境相对恶劣，且网络架设不够稳定，这会在一定程度上增加基于视频监控手段的评估管理工作难度。因此，相关评估管理工作人员可结合施工现场的相关录像、实地检查报告及常规工作记录等有效资料，持续优化视频检测手段，达到评估管理工作全面覆盖的目标。针对一些无法采取视频监控的过程项目，可以配备专业的工作人员深入施工第一现场，精准把握施工情况，进一步增强评估工作的精准性。比如，在评估乐化隧道车行横洞时，应根据紧急情况需要，保持紧急停车带的位置处于较好的围岩地段，以便发生地质变化时能及时做好相应的调整，合理选择施工方法，避免扰动围岩引发不必要的安全事故。因此，工作人员可深入施工现场，获取相应的评估检验数据，使之成为评估分析的依据。此外，要注重对评估管理过程的灵活创新，采取科学的评估手段，有效提升隧道施工的安全性。

4.3 确保建设、监理及施工三方联合，提升安全评估工作实效

施工安全风险无处不在，它几乎渗透于整个公路工程的每个施工环节。任何违规施工都可能引发不同程度的安全事故。设计环节遗留的风险、环境因素的不确定性以及施工行为不当等形成的综合后果，都可能增加安全事故的发生概率。所以，并不是项目工程落实施工安全风险评估工作之后，就一定能够保证后继施工过程绝对安全，在后继的工程安全管理中应高度重视施工安全风险评估结果及相应的风险提示，确保配套的风险应对措施能在具体施工中充分发挥其应有的警示及预控作用。因此，各参建单位应结合工程特点及既定的施工要求，建立健全工程安全管控体系、编制专项施工方案。与此同时，相关监理单位应参与施工单位风险管理的监督、记录等工作，以便及时发现施工中的安全隐患，并督促施工单位进行有效整改，若施工单位拒不配合整改，则应及时上报建设单位及相关的公路工程安全生产监管部门。

除此之外，施工单位入场后应积极落实施工安全风险管理工作，及时完善施工组织设计、高危分项工程的专项施工方案以及配套的专项应急预案等，并提交该类资料报监理审批。然后结合风险评估结果，实施项目施工全过程监控，落实公路工程桥梁隧道安全风险管理工作。对于该工程中的乐化隧道来说，必测项目主要包括地质与支护情况、围岩变形、隧道地表下沉变形等，通过隧道的结构面及支护裂缝等维度，综合评估隧道支护效果及洞室围岩稳定性等，在施工时以物探等方式提前预报可能出现塌方、突发性涌水等情况的相关位置，并及时预报其对工程施工可能产生的影响等，然后分析、制定可行性较强的应对策略，最大限度地保证施工安全。

5 结语

总之，将安全评估监控技术应用于公路工程桥梁隧道施工，利用现代施工管理理念优化施工管理流程，以精细化的管理模式全方位覆盖整体工程的监管范围，以完善的监管体系严格落实施工质量管控工作，既能提高桥梁隧道工程的安全管理成效，又能提升相关工作人员的安全施工意识，进而保证桥梁隧道的施工质量。