道路、桥梁、隧道工程施工技术与安全监控研究

沈阳

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

道路、桥梁、隧道施工中有时会发生突发性事故，为保证道路、桥梁、隧道施工过程的安全性，更好地保障施工质量，为民众提供更为安全的外部交通环境，施工团队需要不断优化施工技术，革新安全监控方法，促进工程施工顺利推进。然而，施工技术的优化和安全监控策略的革新并非一朝一夕可达成的，因此需要施工团队不断积累经验，合理借鉴成功案例，以切实保证施工安全性。

1 道路桥梁隧道工程施工特点

1.1 施工危险程度较高

道路、桥梁、隧道施工均会存在一定的危险性，相较于道路、桥梁施工，隧道施工的危险性更大，这是由其施工地点所决定的[1]。大部分道路桥梁施工是在露天环境下，但隧道施工有所不同，需要在洞穴内或地下进行。并且，在隧道施工建设过程中，可利用的空间十分有限，施工过程中的各项工序，如支护、掘进和通风等，在具体施工操作过程中极易相互影响，这会极大地提高施工的风险程度。此外，相较于道路桥梁施工，隧道施工的环境较差，对施工人员的身体健康也可能产生一定的影响。

1.2 施工的预知性较差

不论是在道路施工过程中，还是在桥梁、隧道施工过程中，都可能出现各类突发问题，最终影响工程施工的顺利推进，导致相应的工程施工无法依照原定计划进行。即便施工团队在道路、桥梁、隧道工程施工之前，已经到了目标施工地点进行了实地调研，收集和整理了与目标施工地点相关联的各项关键数据资料，也难以保证施工内容不会与设计要求相冲突。如果在施工过程中遭遇了极端天气或突发性的地质灾害，那么原有的施工计划就要被迫中断，施工团队需要依照现阶段目标工程施工地点的具体情况，调整和修正原有的施工计划[2]。因此，施工预知性较差，也是当前道路、桥梁、隧道工程施工的一个特点。

1.3 对环境影响大

道路、桥梁和隧道工程施工对环境有显著影响，主要涉及土地、水体和空气等方面。这些影响主要来自土方开挖、爆破和施工活动所带来的各种环境影响和污染物释放。

首先，大规模的土方开挖和爆破作业可能导致土壤侵蚀。这些施工活动可能破坏原有的土壤结构和植被覆盖，导致土壤裸露和水土流失。土壤侵蚀不仅会造成土壤损失和退化，还可能引发河道淤积和河道改变，对生态系统产生负面影响。

其次，施工期间产生的噪声和振动会对周边居民和野生动物造成不利影响。机械设备、爆破活动等产生的噪声可能干扰居民的正常生活和休息，可能扰乱其野生动物的栖息和繁殖。

最后，施工过程中产生的粉尘和废水会对环境造成污染。土方开挖和爆破会产生大量粉尘，其中可能含有颗粒物、有害化学物质和重金属等污染物，会对空气质量造成影响，也可能通过风被散布到周边区域。同时，施工过程中产生的废水可能含有有害物质，会对水体造成污染。

2 道路桥梁隧道工程施工技术优化

2.1 全面优化复合地基处理技术

在具体的道路、桥梁、隧道工程施工过程中，需要完成复合地基的处理工作。由于地基处理的成本较高，为节约成本，施工团队需要先完成规划方案拟定任务，借此来有效控制施工成本，提升施工性价比。施工团队可通过以下措施优化复合地基处理技术：

第一，先确定人工地基的桩型。需注意的是，并非所有的目标施工地点都适合采用人工地基处理方法。因此，施工团队需要考虑地基形变问题，如果地基形变在15～20cm 范围内，且土壤的分层较为均匀，需采用自然地基处理方案。

第二，为了优化复合地基处理技术，施工队需要充分考虑原有基础的承载力。基础承载力的判定方法较为严格，施工团队需要按照承载能力标准值以及各类精准数据信息来确定原有基础的承载力，这样才能实现复合地基处理技术的优化运用。

第三，可以在基础下设置一定厚度的褥垫层。由于桩体的弹性模量高于土体的弹性模量，而在基础下设置一定厚度的褥垫层（褥垫层选用砂性土壤），能使一部分荷载通过褥垫层作用在桩间土上，实现桩体和土体的共同作用，进一步提高整体承载能力。

2.2 全面优化施工工程检测技术

目前，在道路桥梁隧道工程施工过程中，最为常见的检测技术有三大类。

第一类是磁粉检测技术，该技术的运用较为方便快捷，因此在工程检测中的应用较为广泛。

第二类是射线技术，射线技术有一定的使用门槛，但具有较为明显的高精度特征，所能够起到的监控效果十分理想。使用射线技术，目标施工对象的抗压性能以及强度都能得到检测。因此，使用该项技术，施工团队能及时发现道路、桥梁、隧道施工工程建设过程中的各类问题。

第三类技术是红外线热像技术，这类技术的使用原理并不复杂[3]。由于建筑物的传热性能存在明显的差，因此大多数目标施工地点的地面温度都存在不均匀现象，通过红外热成像技术向目标施工地点注入热量，地表温度就会发生极大的变化，通过专门的仪器设备，将来自被测目标的红外辐射转化成可见的热图像，便可以进行相关的分析和研判。

这三项检测技术各有优势，施工团队伍需要根据实际施工情况，优化选择工程检测方案，进而为道路、桥梁、隧道的施工质量提供保障。

2.3 全面优化目标洞口施工技术

在隧道工程施工过程中，通常采用自上而下的方式进行分层作业。为了让洞口变得更加平整，施工团队应当优先选用挖掘机设备完成开挖任务。进行洞口施工时，施工团队应当使用装载机来压实地面，如果在压实地面的过程中碰到了坚硬的岩石，则要采用手工钻孔的方式完成爆破工作。在这一过程中还需要使用卡车运输挖掘出的土方，并将土方放在指定的堆垛场。

此外，在洞口施工过程中，施工团队还需要从整体角度出发，合理完成电力、给水等方面的规划工作，确保整个洞口施工作业有条不紊地推进。例如，合理进行截水和排水装置的布置，将洞口与洞外的排水系统连接起来，以有效降低地表水冲刷影响。

2.4 全面优化目标隧道支护技术

在隧道工程施工中，需要优化运用支护技术，以保持隧道内部空间的净空度，降低隧道投入使用后发生突发性事件的概率。为此，施工团队需要采取有效措施控制岩体质量，构建更为安全、可靠的隧道结构。

隧道支护技术的优化，可从以下方面入手：

首先，需要针对目标隧道的特点和工程需求，应用更先进、性能更优越的支护材料。例如，采用高强度、耐腐蚀的钢材、纤维增强材料等，以提高支护结构的稳定性和耐久性。

其次，要借助计算机辅助设计和数值模拟等先进技术，优化支护结构设计，使其更加合理、有效，通过优化结构形式、减少材料使用量，实现施工成本的降低和工程效益的提升。

再次，可以应用自动化设备和机械化工具，实现隧道支护自动化施工。例如，采用隧道掘进机等设备进行支护结构的快速、精确施工，提高施工效率和质量。

最后，可以引入高精度的监测与预警技术，对隧道施工过程进行实时监测和数据分析。通过对地表沉降、应力变化等指标的监测，及时发现和预警隧道支护结构的变形和损坏情况，以保证施工安全和工程质量。

3 道路、桥梁、隧道工程施工安全监控

3.1 合理预测道路、桥梁、隧道工程施工情况

由于我国各地区的地质和气候条件存在明显差异，因此不存在通用的安全管理方式[4]。因此，开始施工前，施工团队需要完成预测工作，到目标施工地点进行现场调研，分析和研究当地的地形地貌特征以及水文情况，获取详细的一手资料，并及时完成信息数据的整合工作。如此，便于制订更完善的施工方案，降低工程施工过程中各种突发性风险的发生概率，确保施工人员的人身安全。

3.2 提升施工人员综合素质

道路、桥梁、隧道工程的最终建设质量与施工人员的技术水平和综合素养密切相关，因此除了需要从制度层面出发，加大安全监控投入力度，还需要提升施工人员的综合素养和能力，降低安全隐患和安全事故的发生概率。

在施工过程中，施工团队需要根据既定岗位的工作要求，设立与施工人员专业素养相关的培训课程，优化一线施工人员的知识结构，提高施工人员使用先进施工设备的能力，这样能有效保证工程施工质量。此外，管理人员需要制订更具可行性的考核制度，定期考察施工人员的个人素养和能力，全面做好监督和管理工作，并对施工人员在施工各环节所呈现出的技能水平、工作态度、安全意识等进行客观的记录。

3.3 保证道路、桥梁、隧道工程材料质量

在道路、桥梁和、隧道工程施工过程中，难免会遇到安全问题。有些安全问题是施工材料引发的，如施工材料质量不佳，会影响工程使用后的安全性和稳定性，还有可能影响工程的使用寿命[5]。

因此，在安全监控工作中，需要重视材料质量筛查和监管。为了降低铺装层脱落的风险，施工团队应选择优质材料。同时，采购钢筋材料时，应加大监督管理力度，提高材料进场的准入门槛，并在使用钢筋材料之前进行涂层操作，以免钢筋材料受到腐蚀，延长其使用寿命。另外，还需要国家不断完善相关规范条例，更好地管控建筑材料市场，为施工质量及安全提供保障。

3.4 做好道路、桥梁、隧道工程施工资金分配

由于道路、桥梁和隧道工程建设体量较大、工期较长，需要使用大量材料和专业机械设备，因此需要加强施工成本管理。资金分配、资金资源优化配置是道路、桥梁、隧道工程施工管理工作中应重视的问题。然而，如果一味缩减道路、桥梁、隧道工程施工建设成本，工程施工所使用的材料和设备很可能无法达到既定标准，进而影响道路、桥梁、隧道的最终施工质量。因此，需要找到压缩成本、保障质量、提升施工安全性之间的平衡点，以更好地达成施工成本管理目标[6]。

3.5 完善道路、桥梁、隧道施工安全监控工作

由于道路、桥梁和隧道工程施工的工序流程较为繁杂，某一环节操作不当，便有可能引发安全事故。为了避免这种情况，在道路、桥梁和隧道施工过程中，施工团队需要设置安全监管岗位，并合理运用智能化监测技术，提高安全监管工作效果。例如，在某桥梁工程施工的安全监控过程中，通过自动化监控方式（如图1）及时获知桥梁的施工状态。

图1 桥梁施工安全监控工作图示

在施工过程开始之前，安全监控工作人员需要制订各种操作细节和规章守则，并仔细管理一线施工人员的各项工作，确保其能按照既定规则和流程完成施工任务，以有效降低道路、桥梁、隧道工程施工出现安全事故的概率，保证施工的稳定性和安全性。

4 结语

总而言之，在道路、桥梁、隧道工程施工过程中，需要不断优化施工技术，制订更具可行性的安全监控方案，提升施工质量，降低安全事故的发生概率，使相关工程更好地满足民众的日常出行需求，为民众创设更好的外部出行环境。