高速公路隧道施工技术及控制要点分析

易荣

（湖南省高速公路集团有限公司益阳分公司，湖南益阳 413002）

0 引言

随着我国科学技术水平的不断提升，很多高速公路工程项目皆得到了发展。但是，有些项目在建设过程中存在一些不足之处。为了提高高速公路隧道质量，确保安全稳定运行，对高速公路隧道施工技术及控制要点进行合理研究十分必要。

1 高速公路隧道施工技术分析

1.1 洞口施工技术

施工人员在洞口施工时，应在洞内设置排水系统（洞口施工详情如图1 所示）。通常情况下，如果洞室的坡度较大，为了保证洞口施工进度，应在洞内铺设排水管道。在高速公路隧道施工过程中，需要对洞室进行开挖。

图1 洞口施工

首先，应该设置排水管道，尽量缩短排水管道的长度，而且应该设置一条或者两条。

其次，加强支护设计工作。

最后，确保施工操作的安全。在洞内开挖过程中，还应按照规范要求，设置通风道。当采用明装钢架的时候，应尽量缩短钢支撑的长度。当钢筋混凝土板、梁出现断裂时，要及时使用止裂胶进行封闭连接。

1.2 混凝土喷射技术

混凝土喷射技术是指利用喷射机，将混凝土混合料进行快速喷射。在高速公路隧道施工中，混凝土喷射技术主要采用高密度的喷浆机和喷嘴进行工作，通过高压水对其进行清洗作业，然后将混合料送入喷射孔。在高速公路隧道施工之前，要对所需浇筑的区域进行实地勘测，了解其地质情况和具体要求等因素。在隧道开挖过程中，按照规定路线设置相应的钢筋网。由于需要用到很多大型机械设备以及各种辅助材料等多种物资，所以要对各种辅助材料和机械设备进行合理的规划和安排。

混凝土喷射技术具有很多优点：首先，在混凝土浇筑过程中，通过控制和调整各种设备以及技术参数等方法，达到提高施工效率和质量等目的。其次，保证钢筋网与混凝土的密实性，从而使隧道施工顺利完成。

混凝土喷射技术主要应用在隧道施工的过程中，主要应用于隧道结构表面层以及侧墙混凝土浇筑过程中。在施工过程中，应选择一些合理的工作方法和技术参数进行作业。

首先，根据现场施工环境的实际情况，选择合适的喷浆机进行工作。

其次，控制喷射材料的质量及性能，使其达到最好效果。

最后，对喷浆设备进行合理规划设计。在隧道施工完成之后，还要做两次检查验收工作：

第一次，检查喷浆的质量情况，如果发现喷浆效果不达标或者出现一些质量问题，需要将这些设备及材料全部拆除、清理干净，并且重新进行喷浆。

第二次，对喷浆管等相关辅助配件及喷射系统设备进行检查[1]。通过两次检查验收工作，才能够有效地保证喷浆质量以及设备安全运行情况。

1.3 钻爆施工技术

为了保证高速公路隧道施工的爆管质量，施工人员在进行隧道施工的过程中，要严格按照相关技术规范，对爆管的长度进行控制，同时还需要保证爆管和管段的位置以及埋设位置正确。在钻爆施工过程中，主要采用人工挖孔爆破技术，即对隧道洞顶进行开挖后，直接将炮眼爆破掉，然后进行人工开挖。为保证隧道洞顶周边岩层的安全完整性，在对炮眼进行装药及打孔作业时，要保证施工机械和人员安全。在施工过程中，采用机械钻孔工艺，可使孔距与炮距更合理，并且钻孔深度达到相应要求。在钻孔作业时，需要根据现场实际情况，确定钻孔深度以及打孔位置。严格按照相关要求，控制炮眼深度。

在隧道洞顶岩层开挖中，采用的炮眼埋槽以及炮眼位置必须准确可靠，且钻孔深度不小于20cm。在钻爆施工中，所采用的炸药也是有特殊要求的，因此要对各方面因素进行严格筛选和审查保证炸药的质量与使用寿命。

1.4 防水技术与排水技术

为了避免在高速公路隧道施工过程中，产生大量积水，施工前，需要对隧道周围进行处理，确保没有积水。首先，确定隧道防水工作的重点。通常情况下，将防水区域划分为两个区域。第一个区域是由岩层和混凝土构成的区域，第二个区域是由钢筋混凝土构成的区域，可以在此基础上对两部分进行分类处理。其次，对于隧道施工过程中所产生的积水，需要及时处理。在隧道修建之前，需先将地面部分的排水系统进行疏通，避免出现堵塞现象，影响其正常排水。

在施工前，需要排放雨水。在处理地下水时，还要对雨水中混入的泥沙进行清理，防止泥沙流入地下，影响高速公路隧道施工质量和安全。对于一些特殊情况，需将排水工作做得更加细致有效。根据当地气候特点，确定具体的排水方案；然后，根据方案，制订排水工作计划。做好相关记录工作，根据具体情况，制订合理的排水方案，并将其实施到位，才能保证隧道施工质量和安全，满足有关规定要求，并提高施工效率。在高速公路隧道施工过程中，为了确保结构稳定，隧道内部不出现积水现象，防止发生坍塌事故等，要加强对混凝土工程材料质量和结构强度的检测工作，以及控制措施的管理[2]。在实际操作中，需要严格控制混凝土的配合比、混凝土的表面状态、钢筋骨架尺寸等技术指标，掌握混凝土搅拌、振捣等技术要点，加强混凝土质量检测、原材料检测力度，强化管理相关检验标准制定，检测仪器、设备的管理和使用。

2 高速公路隧道施工控制要点

2.1 规范和优化工程设计图纸

在设计图纸时，要尽量采用经济合理的设计方案，才能在隧道施工的各个阶段，保证设计图纸具有较强的科学性、合理性和可操作性。此外，还要做好结构优化设计图，保证各施工环节所采用的工艺都是科学合理的，确保高速公路隧道施工中，各个节点之间的衔接和配合更加顺畅。

首先，优化工程施工图，调整施工方案，然后结合施工现场的实际情况，对优化方案进行补充和修改。

其次，保证隧道结构在开挖前完成混凝土结构施工，并确保混凝土工程具有较高的质量。在隧道开挖过程中，当遇到围岩破碎或地下水水位较高时，要采用超前注浆加固或超前支护方法，提高围岩的稳定性[3]。

再次，应及时对结构进行加固处理和补强处理。

最后，加强隧道施工中的监控与检测工作。

在高速公路隧道施工中，要做好监控量测工作和安全监测工作。在监控量测方面，通过建立监控量测控制系统，确保监控量测数据及时、准确、全面地反映各种病害现象；在安全监测方面，加强对安全监测系统的管理与控制。在高速公路隧道工程中，设置一套完整而可靠的信息系统和数据库，可以有效地提高监测质量和降低施工成本。另外，还要完善常见的高速公路隧道工程问题的处理办法和应对措施。

2.2 全面检测防水材料的性能

当前，高速公路隧道工程在防水材料的选择上存在一些问题。首先，必须根据隧道工程的实际情况，选择防水材料；其次，防水材料应具有一定的耐水性以及耐腐蚀性；最后，考虑不同类型防水材料之间性能的互补性。目前，我国已有不少专家、学者在进行相关研究工作。例如，一些研究者对不同类型防水材料在不同环境下的耐水性以及耐腐蚀性进行了测试和比较。因此，为了高速公路隧道工程顺利实施和安全运行，必须提高防水材料的性能。首先，在高速公路隧道施工过程中，必须对防水材料进行检测，确定该材料可以应用于隧道工程；其次，确保隧道施工人员根据实际情况，选择所需的防水材料；最后，当所选防水材料满足要求时，就要尽快使用并应用到隧道施工中[4]。

2.3 规范和控制施工步距，加强对施工的动态监测

在高速公路隧道施工中，施工单位要严格把控原材料、水泥、混凝土及钢材的质量，按照设计要求，确保原材料质量合格，并在使用过程中，按照有关规定进行检验。另外，在施工前，要做好相关准备工作。其一，严格控制隧道的开挖深度和距离。其二，隧道开挖时，严禁超挖或乱挖。其三，对岩壁上的洞口，进行封闭处理。其四，当采用机械开挖时，要对周围的土体和围岩进行加固，防止其坍塌破坏。其五，在隧道中进行钻孔作业时，要对周围围岩采取加固措施。其六，在隧道施工过程中，采用超前钻孔法或超前地质钻法进行钻孔灌注桩施工，确保钻孔深度和灌注桩桩长等符合要求。其七，在隧道施工过程中，要及时测量隧道轴线、高程、收敛变形和支护压力及支护结构受力变形等数据。其八，施工单位在做好防水工作的同时，还应对周围环境进行检测，避免对工程结构造成影响。在施工工程整体完工后，相关工作人员还应做好最后的竣工核验工作，如图2 所示，从而以此来对施工质量进行根本上的保障。

图2 高速公路隧道验收核验

2.4 完善施工工艺

为了高速公路隧道施工能够顺利进行，在隧道施工前，必须做好相关的准备工作，如各种材料、机械设备、施工技术以及相关的人员等。隧道的开挖和支护是保证隧道施工顺利进行的关键工序，也是保证施工质量的重要环节之一。在施工中，必须对各种不同类型的地质进行详细分析、研究和评价，确定最合理的施工方案。在隧道开挖前，根据地质情况，制订详细、完备、切实可行的初支设计和支护方案。在隧道开挖中，需要对地表以下10m 左右，进行爆破和支撑支护。在初期支护中，由于采用了新技术、新材料及新工艺，使隧道的结构更加稳定。初期支护一般都是采用喷射混凝土或锚杆加固形式。在初期支护中，常用锚杆预注浆，喷射混凝土，喷层厚度约2～3cm，锚喷厚度为10～20cm[5]。

此外，根据不同地质条件，确定是否采用帷幕注浆方法，以及如何选择帷幕注浆材料、施工方法等也是非常重要的研究内容之一。在初期支护时，要对地层做详细分析，确定相应的支护方法及使用年限；在选择材料时，尽可能使用新技术、新材料及新工艺。在初期支护中，经常会遇到很多问题，如喷层厚度不够、强度低、变形大等问题，都要加以解决或处理，使初期支护满足安全稳定的要求。还需要充分考虑围岩和地层的条件、经济、技术等因素。

2.5 对隧道主体结构做好保温防冻措施

在高速公路隧道施工中，其内部结构大多由混凝土构成，对主体结构起到保温、防冻的作用。在隧道施工中，常常因为气温、湿度等因素，导致混凝土出现收缩变形、收缩裂缝。当这种现象发生时，就表明主体结构存在严重的质量问题。所以施工单位必须采取有效的措施，对隧道主体结构采取保温、防冻措施，确保高速公路隧道在严寒天气下，仍能正常通行。

3 结语

综上所述，通过对高速公路隧道施工技术及控制要点进行分析，可以发现，在高速公路隧道施工中应用了很多先进的施工技术，如大断面、浅埋、大变形施工技术，同时也采用了先进的施工设备和施工方法。这些新技术需要在实际应用中不断探索，总结经验教训，才能更好地服务于高速公路隧道施工工作。