高速公路隧道施工技术及控制要点研究

苟想伟

（甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃兰州 730010）

0 引言

在科学技术的发展下，越来越多的新工艺、新材料、新技术被应用到了高速公路隧道施工中，促使施工管理要求不断提高。隧道施工受地质条件、气候环境影响较大，需要施工单位制定科学的施工对策，选择科学的施工技术方法，整合资源，统筹规划，把握技术要点。

另外，在施工前，单位还需要对隧道工程地质条件进行全面勘察，做好预防和控制工作，设计科学的施工方案，有效预防隧道坍塌、溶洞、突水涌泥等重大事故，提高风险防范能力，保证施工质量。

1 高速公路隧道施工的特点

1.1 不稳定性

高速公路隧道施工环境恶劣，条件不足，施工难度大，施工单位难以准确把握工程地质条件，难以确保地质勘查的全面性和准确性，难以判断围岩的变化情况，无法预测是否会发生泥石流和地震灾害，无法预测地下水位的变化，对于未来的自然灾害和突发情况也无法准确预知，施工中存在较多不稳定因素，施工难度较大。

1.2 复杂性

在高速公路隧道建设的过程中需要确保施工的连续性和整体性，但是因为施工环境复杂，面临的情况复杂，会因为人员活动、机械操作、开挖作业等各种因素导致施工环境变化，伴随着无法预测的围岩变化、地下水位变化、气候变化，对此在隧道施工之前就需要加强安全预防，施工中和施工完成后更需要做好防护处理，确保隧道施工的安全性、有序性。

1.3 环境恶劣

隧道施工一般会在地下进行，容易出现坍塌事故，且因为现有的技术条件限制，无法准确判断和预测施工过程中的各种突发情况，安全隐患较多。同时，在隧道施工中伴随着交叉作业，且工序复杂、流程烦琐、施工空间狭小，导致施工难度增加、施工隐患增多，需要施工人员强化安全意识和质量意识。另外，隧道施工处于半封闭的环境中，需要做好通风和保温措施，以确保施工人员的生命安全。

1.4 安全隐患难以控制

高速公路隧道工程结构复杂，围岩稳定性差，各个工序之间衔接难度大，需要施工人员之间紧密配合；同时，在施工中还存在一些隐蔽性工程，比如排水、深基坑施工等，安全隐患较多，难以控制。如果管理人员现场协调能力不足，则会导致施工混乱，现场安全风险增加。

2 高速公路隧道施工技术

2.1 隧道边仰坡开挖及明洞开挖施工技术

在高速公路隧道施工的过程中隧道边仰坡开挖及明洞开挖施工是非常重要的环节，在开挖前需要施工单位做好测量放样工作，需要对边仰坡和明洞顶线进行测量，在测量的过程中需要严格根据相关测量操作要求进行，确保测量数据的精准度。在此过程中需要确定截水沟位置并及时施工完成，需要缩短边仰坡的外露面，如果出现异常情况可以设置临时支护结构，对边仰坡进行支护。但是在设置支护时需要实时调整锚杆之间的距离，适当地增加混凝土的厚度，提高钢筋的密度，保证支护结构的稳固性，有效发挥其作用，具体的施工流程如图1 所示。

图1 施工流程

在隧道开挖的过程中需要用到挖掘机，为了确保挖掘机的振动对周围的岩土体不会产生影响，需要施工人员之间相互配合，控制好斜坡，可以采用风钻打孔后使用少量的炸药进行爆破处理。另外，需加强仰坡位移监测，控制沉降量，并加强观测点的保护[1]。

2.2 钻爆施工技术

在隧道施工的过程中，施工人员需要根据现场实际情况选择特定规格和型号的爆破设备，制订科学的施工计划和方案，科学选择施工技术，加强施工工序和流程的控制，确保施工的有序性和规范性，有效预防各种突发事故。在进行钻爆施工前，施工人员需要对隧道内部岩土的性质和性能进行分析，在此基础上确定爆破的力度、位置和范围，并安排专业人员进行操作，并对整个过程进行动态化的监控；同时还需要采取必要的安全防护措施、提高施工人员的安全防范意识，以确保施工人员的生命安全。在施工的过程中还需要根据施工进度、现场实际情况加强技术应用的控制，保证施工进度和质量，确保隧道施工顺利进行。另外，钻爆施工危险性较大，施工中应尽量少地使用该技术，尤其是在洞口处，可以采用人工分层开挖的方法，减少对隧道围岩的振动，也可根据实际情况使用中小型挖掘机，以确保土地基层的稳定性不受破坏和影响。

2.3 锚杆施工技术

在隧道施工的过程中也会用到锚杆施工技术，该技术专业性强，操作要求高，需要慎重、认真进行，做好以下工作：

第一，凿岩钻机作业应在预设的点位上匀速进行，在作业前需要对作业面进行清扫，确保在作业的过程中不会有杂物掉落其中。

第二，需要及时清除锚杆上的杂物，避免岩屑掉落入锚杆中，影响锚杆的正常使用。

第三，在钻孔结束后需要及时清理孔内的杂物，确保其内部通顺，符合设计标准。

第四，孔内安装炸药时需要做好检查，确保位置适当。

第五，在岩石孔道内插入锚杆时，需要确保锚杆和钢筋网有效衔接，对于存在的缝隙需要焊接处理[2]。

2.4 隧道防排水技术

第一，衬砌防水。在施工的过程中需要科学铺设防水层，可以采用PVC 防水板以及防水土工布作为复合防水层，施工人员需要检查防水卷材的质量，然后采用热焊无钉技术进行铺设，根据设计要求控制其质量和厚度。其中防水板间利用热焊机进行双焊缝焊接，后采用充气法检测防水层的质量。另外，在铺设前，对初支背部空洞及时注浆，确保浆液质量满足要求，在注浆的过程中需要控制速度，在完成后需要检查是否存在水渍，确定没有水渍后才可以设置防水板。需要对喷射混凝土面进行清理，做好“凸凿凹补”工作，确保初支平整、无露筋。施工人员在铺设防水板后，需进行充气试验，以确保施工质量达标。在止水带和止水条施工过程中也需要加强质量控制，尤其是在二衬施工中，应在沉降缝处视实际情况采用中埋式止水带进行止水。

第二，防水层施工。在防水层施工的过程中需要选择采用PVC 防水卷材以及无纺布缓冲保护层材料，并保证材料的质量和性能合格，铺设结束后需要确保表面平整、松弛度合理，及时检查是否存在吊空、褶皱、起鼓等问题，发现问题需要及时处理。在焊接完成后，还需要检查搭接的长度和宽度，确保其达到设计标准[3]。

第三，沉降缝以及施工缝处理。如果在施工的过程中出现了沉降缝和施工缝，则施工人员需要设置背贴式止水带，安装时从墙底开始进行施工操作，沿着衬砌轮廓向上依次进行挂设，确保止水带中心、工作缝重合。

2.5 锚杆施工和混凝土施工技术

在高速公路隧道施工的过程中，需要确保围岩的性质不发生变化，最大程度地利用围岩的承载力，有效发挥其支护作用。施工单位需要科学利用锚杆，将其和混凝土施工技术进行结合，在此施工理念的指导下，最大程度地发挥两者的协同作用，促使两者有效结合。在设置锚杆前，需要对锚杆的数量和质量进行检查，并及时清除孔内的杂物，确保锚杆和混凝土结构体有效衔接，提高其抗剪切能力和承载力，确保围岩更加稳固。施工单位在进行锚杆注浆的过程中需要做好检查，保证注浆饱和度达标，为了提高注浆质量，施工人员可以采用反流式注浆技术，该技术的重点在于科学安装尾端垫板，确保其位置适中[4]。

总之，锚杆施工的质量直接关系着隧道的质量，关系着车辆通行的安全和稳定，可以预防隧道坍塌事故的发生。另外，施工人员还需要科学利用混凝土喷射技术，将其和注浆技术进行结合，从根本上提高隧道的稳定性。具体操作要求如下：

第一，在混凝土喷射之前，需要确保施工机械设备和材料的规格、性能、参数等都满足基本要求，然后根据隧道施工环境和地质条件科学选择不同的施工技术，在喷射中可采用全部喷射和局部喷射相结合的方法。

第二，保证混凝土的强度和支护结构的稳定性达标，在喷射的过程中需要加强检查，遵循施工流程和标准，控制喷射面，以此保障混凝土的强度。当前喷射技术主要适用于混凝土覆盖面积大、钢筋黏结面积大的工程中，采用该技术可以避免混凝土出现过早固结的问题，可以控制其硬化的时间，促使隧道施工过程更加高效。

另外，采用该隧道施工技术不仅能有效节约施工成本，还能最大程度地保证隧道的稳定性，保障高速公路隧道工程的整体质量。

3 高速公路隧道施工控制要点

3.1 加强设计图纸的审查

在高速公路隧道施工的过程中，施工单位需要对设计图纸进行检查、分析，将其和现场实际情况进行对比，及时发现其中的不足之处，及时进行调整，避免在后期出现设计变更、返工和停工的问题，保证工期和进度不受影响。对此，施工人员需要熟悉设计图纸，科学分析，明确设计意图及要求[5]。

3.2 优化施工工艺和流程

为了缩短工期、加快进度、降低风险、保证质量，需要施工单位加强安全检查，及时发现隐蔽工程中存在的问题，同时加强对施工人员的培训，通过安全生产培训确保施工人员专业知识和技能、综合素质、责任心等都符合要求，操作规范、专业，并确保在施工中做好安全防护措施。施工单位需要重视隧道坍塌和断层爆裂等问题，对于一些地质条件复杂、气候环境多变的岩溶地区需要科学处理，降低施工难度。施工单位也需要对原有的施工工艺和流程进行优化、调整，确保施工精准、到位；引进先进的施工技术，比如BIM 技术，通过创建三维模型对施工全过程进行模拟，预测风险并有效加以防范。

3.3 加强施工全过程监管

在隧道施工的过程中还需要加强施工技术、施工材料和设备、施工人员的管理和监督，对于一些易燃易爆、有毒有害的材料需要重点管理，科学存储，避免对环境造成污染，避免出现安全事故，且在材料运输的过程中也需要加强监管，做好防护措施。需要制定监管制度，严格根据制度内容进行管理。另外，施工单位需要引进先进的设备和仪器，引进信息网络技术，加强信息化管控，实现全天候、动态化的管控，及时发现各种安全隐患问题，通过信息系统自动检测、自动报警，以技术优势打造施工优势。且施工单位也可以通过系统及时识别不同作业面、不同角落中存在的安全隐患，及时发现、及时消除，提高隧道施工的应急能力[6]。

4 结语

综上所述，高速公路的隧道施工是一项难度系数较高的建设工程，在施工的过程中需要应用到多项专业的施工技术，同时也需要各个不同的工种、不同的工序和众多的施工人员进行配合。研究高速公路隧道施工技术及控制要点，可以为工程的高效、安全施工提供必要的指导，从而使得高速公路隧道施工的技术水平得到有效的提升。