高速公路隧道施工技术与质量控制

高速公路隧道施工技术与质量控制

吴琛

湖南交通国际经济工程合作有限公司 湖南 长沙 410000

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，高速公路隧道工程建设越来越多。为了进一步优化现有工艺方案，围绕现场施工阶段的重难点问题提出隧道施工的控制要点，并在此基础上对常规施工流程展开梳理。本文首先分析高速公路隧道施工技术，其次探讨高速公路隧道施工质量控制，希望能够以此提高高速公路隧道施工质量，并对施工方案进行整体优化。

关键词：高速公路隧道；施工技术；质量

引言

交通对于经济发展的重要性是不言而喻的，交通越便利，货物流通就越快，也更有利于满足人们出行的需求，目前我国政府部门已经充分意识到交通在社会经济发展和人们生活中的重要作用，因此在高速公路工程建设方面投入了大量资源。很多地区的高速公路项目建设中，都需要开展隧道工程施工，如今我国的隧道工程施工技术水平和整体实力都有了显著提高，但是实际施工中仍然难免有渗漏水问题的存在，这就要求施工企业针对高速公路隧道工程防水施工技术进行更加深入的分析研究。

1高速公路隧道施工技术

1.1准备灌浆材料

在隧道工程的施工中，需要选择准确的灌浆材料，并做好制备工作，才能发挥出灌浆技术的作用，这也是灌浆技术的应用重点。通过合理的材料准备，防止后续阶段出现性能偏差问题，提升灌浆的整体效果。非化学浆液和化学浆液是主要的灌浆材料，在实际的隧道施工中，对非化学浆液的应用更加频繁，主要选择水泥及水泥膨润土浆液填补裂缝、开展施工。选择非化学浆液作为主要材料，开展隧道工程的灌浆技术，能够加固隧道工程的结构，让灌浆效果更加明显。当然，化学浆液的作用也不容忽视，在实际的隧道工程中也取得了一定成果，有着非化学浆液无法比拟的优势。水玻璃类浆液、有机高分子化学浆液等浆液类型，需要隧道工程结合实际需求，选择适合施工的灌浆技术。结合隧道工程的施工环境、地质条件等因素，针对想要获得的加固目的，选择合适的灌浆材料，才能发挥出应有的价值。而灌浆材料的制备，关键是对配合比例的控制。规定好各类型灌浆材料的原材料，精细化各种原材料的调和比例，提升灌浆材料的整体质量，在填补裂缝和孔隙时，也能取得更理想、更明显的效果。

1.2明洞开挖施工

开挖施工过程中，施工人员需要利用挖掘机开挖，并借助自卸汽车与装载机将碴料运输至弃碴场。开挖人员需要加快进洞速度，避免在洞口区域产生较多不必要的刷坡情况，开挖前需要确保截水沟顺利完成，能够结合路基情况修建完善的排水设施;针对阳坡、边坡区域，施工人员需要进行临时加固处理，严格按自上而下逐段开挖的方式开展施工，需要避免出现上下重叠开挖或掏底开挖等操作。施工人员需要做好明洞基础承载力检测和加固处理工作，避免出现承载力不足250kPa的情况，针对开挖期间出现的地下水应做好引流处理工作。

1.3隧道照明系统

在实际施工过程中，照明系统的安装非常严格，不能有任何的死角，而且要保证每个地区的光线都一样，同时各地区的照明设备都要达到照度、实用性、线条美感等方面的要求。由于地下隧道环境比较复杂，在内部安排大量的照明灯，工作量比较大，因此，在进行灯光布局时，要仔细地对灯光的位置进行详细的分析和调整，从而达到提升隧道整体采光和美观度的要求，采用平直、线形、流畅的设计为主，利用激光指向仪进行定位划线，保证间距合理。在施工前，首先在洞口位置设置一组照明灯具，并将其作为样板，确定其光线的亮度和质量。在工程建设时，必须要对隧道的内部进行参数预测，以便更好地了解地下隧道结构平整程度和地表的变化，而为了保证加固技术的有效性，通常都会采用暗挖法和注浆技术，这样既可以保证加固的效果，又可以保证加固技术的有效性。在保证隧道施工安全的前提下，必须注重加强技术的运用，以保证施工安全。

1.4混凝土浇筑施工技术

混凝土浇筑混凝土运输阶段，施工人员需要按照2～4r/min的速度在运输车中搅动混凝土，到达现场喂料前需要进行20～30s的高速旋转处理，运输时间需要控制在45min之内，避免出现初凝或离析等质量问题，运输阶段的混凝土应避免加水，初凝的混凝土应丢弃处理。仰拱混凝土应借助梭槽进行左右分侧浇筑，两侧高差需要始终维持在1m范围内;拱墙衬砌需要借助输送泵送到模板之中，并保持模板底面与出料口2m以内的间距。拱墙衬砌振捣器为插入式和附着式，仰拱振捣器为插入式，拱顶振捣器为附着式，墙顶与边墙振捣器为插入式;插入式振捣器需维持10～30s的振捣时间以及30cm的分层厚度，附着式振捣器则需要维持30～50s的振捣时间。振捣期间应遵循快插慢拔的原则，插入深度需达到现浇层下方5～10cm部位，同时离开模板10cm，振捣终止时需确认混凝土表面平整且无气泡、下沉等情况。模板拆除前，施工人员需要对混凝土强度进行检查，确认强度不低于5MPa，脱模后应立即进行洒水养护，并保持表面湿润，养护期间如果存在气温低于5℃的情况应避免进行洒水处理。

1.5预应力处理技术

对路桥工程项目来说，其使用寿命和稳定性有很大的影响。施工人员需要制定行之有效的施工方案，了解施工工艺和方法，结合当地公路桥梁工程的实际情况，熟练运用多层次预应力施工技术，既能提高路桥施工质量，又能提供良好的施工条件。在路桥工程施工过程中，受弯构件容易发生弯曲，构件的结构稳定性将受到不同程度的影响，从而导致质量和安全方面的问题。为了解决这一问题，施工人员必须科学合理地运用预应力施工技术，对于路桥施工的具体标准和相关要求，在处理过程中应合理使用碳纤维材料，并施加适当的应力，以有效改变建筑物的内部结构，使建筑物更加稳定。在此基础上，体外预应力加固技术在道路和桥梁施工中得到了越来越广泛的应用。它可以合理地将主结构的压力分配给一些辅助结构，有效降低结构的承载力，提高结构的稳定性。施工人员应深入了解加固技术的内容和优点，并根据主结构、辅助结构等易出现问题部位的不同应力状况，合理使用加固技术。大量集中钢索分散了道路桥梁主体结构的承载能力，必须要科学地分析桥梁结构的承载力，根据工程实际情况设置钢索的位置，提高结构稳定性和安全性。

1.6封口

最终的封口处理也是应用灌浆技术需要关注的环节。需要保障灌浆液填充到隧道工程缝隙的一定深度，尽可能提升封口的可靠性。防止由于封孔不及时等因素的影响，降低隧道结构的强度和整体性。需要及时检查封口的效果，在完成封口作业的24h内，需要频繁开展观察，分析封口的效果和状况。在发现浆液下降等相关问题时，第一时间上报给负责人，及时开展补浆作业。选择与原有浆液一致的材料，确保浆液的整体性，在达到预定高度的前提下停止作业，继续观察调整直到达成灌浆施工目标。

1.7明洞回填

明洞衬砌施工完成后，施工人员需要将砂浆平整涂抹于拱圈背部，并对底层、中部、面层分别铺设土工布、防水板和土工布，铺设期间需要确保搭接长度超过100mm，相互搭接错缝并粘贴紧密，确认无误后将水泥砂浆涂抹于上层。拱顶中心部位需保持3m之内的填土高度，并分层、对称夯实到位，回填土应具有透水性，压实度需要控制在93%以上。边墙墙背应利用M10浆砌片石回填，有效控制结构内弯矩。顶部则需要利用粘土材料回填，起到一定程度的隔水效果。

2高速公路隧道施工质量控制

2.1前期准备阶段的质量控制

施工活动正式开始前，施工人员必须处理好施工现场混凝土面不平整及锚杆外露的问题，否则喷射混凝土面会对防水板预留长度判断造成影响。如果预留长度不是非常准确，可能会引发防水板断裂、分离或者拱顶厚度不足的问题。如果混凝土喷射过程中没有引起特别注意，局部可能会出现凹凸问题，这有可能会扩大二次衬砌缝隙间距。

2.2严格按照标准对施工进度进行管理测控

我国高速公路机电工程专业多，工序衔接性强，通常是在高速公路建设项目完工后立即进行机械设备的施工。所以，在公路机电安装项目中，如果不能按时完成，会导致后续一系列工期紧张，这也是高速公路机电安装工程的一大特点。如果工程延误，将导致相应的道路无法正常通行，从而严重地阻碍了高速公路的功能发挥。首先，在公路建设中，机电设备的安装进度对机电设备的安装质量影响。管理部门要掌握施工速度、工期和进度，不能盲目让施工人员追赶进度，也不能让施工人员拖延，要科学地进行规划督促，采取有力措施管理测控，及时发现问题，消除隐患，确保施工进度的正常推进。其次，管理人员要对节点工程的建设进行评估。施工节点的施工进度是指对高速公路机电工程的每个节点都进行追踪，每个节点都由技术人员进行监督和管理，完成后再进行下一环节施工，如果完成了，就会安排一个项目，若没有完成就必须要加班施工，保证施工进度能够完成。管理人员要将部分比较简易的施工环节提升到计划日期之前，从人力、设备、材料等方面动态监测和追踪，以保证项目按时进行，争取早日完工。

2.3加强施工勘测与塌方预防

首先，在施工前应详细、全面地调查拟建区域水文地质条件和变化规律，编制科学合理的桥梁隧道施工方案。同时，由于山区地质条件复杂，施工过程中变数较大。因此，要根据道路桥梁隧道施工的实际情况，制定有针对性的分项工程施工方案，确保道路桥梁隧道施工各个环节高质量、高效地完成。其次，结合实际工程进度和实际需要，不断优化施工设计方案，有效减少和杜绝洞口滑坡和崩塌。隧道施工中钻孔爆破作业是造成岩体和土体松动的主要原因，因此必须重视爆破的科学设计与合理安排，确保施工过程中钻孔的精度和爆破质量，爆破完成后需要快速支撑。最后，施工期间应加强施工现场地质资料监测工作。施工现场地质条件变化较大，水文流向及结构会发生变化。因此，要特别重视水文地质条件的变化，采取相应的技术措施，减少安全事故。施工过程中要加强地质信息监测，持续监测、测量，及时收集、整理施工现场地质信息。当地质信息发生变化时，应立即停止作业。

2.4借助先进的科学技术

在隧道施工灌浆作业中引入先进的仪器设备，提升隧道灌浆施工的质量。施工人员需要掌握高新仪器设备的操作技能，了解仪器设备的实际作用和运行效果，才能用规范化的施工流程和方式，防止出现施工故障。在先进仪器设备的支撑下，桥梁隧道的灌浆施工才能有序推进，隧道工程的结构强度和整体质量也会有明显提升。

2.5施工工作人员要全面实行结合设计图纸进行技术交底的制度

施工工程最终要由总管理人员进行审核，施工期间由专业工程师进行审核，所有设计图纸必须经过两名以上管理人员审核并提出针对性的修改意见。在审核设计图纸的基础上，设计人员要向施工人员进行交底，创新交底制度并作出详细记录。与此同时，相关管理人员必须审查施工现场，与施工管理单位对路基施工情况进行不断优化。

2.6提高防水工作质量

首先，优化防水板性能。高速公路隧道工程施工过程中使用比较广泛的是EVA防水板，缓冲层厚度最好控制在2.6～3.2mm，防水板厚度在1～2mm范围内最优。在施工前还应对施工防水板进行外观与性能检测，尤其应对贮存时间较长的防水板材料进行严格抽检，在其拉伸性能与防水性能方面进行针对性检测，保证防水板性能符合项目施工要求。其次，处理锚杆头部。如果在混凝土表面有突出锚杆出现，会对防水板完整性造成影响，必须把外露锚杆清除干净，同时，还要进行及时处理现场缓冲材料，确保防水板质量符合要求。同时还应对混凝土结构表面的其他凸起结构进行清理，例如有杂物、毛刺、麻面等会导致混凝土表面铺设防水层破损的结构物都应做好处理，为防水板铺设提供有利条件。再次，张挂防水板。在组织防水板铺设的过程中，要对厚度进行准确控制，避免出现防水板破裂问题。浇筑混凝土的过程中可能会有拱顶变形的问题出现，比如出现拉裂、收缩问题，为了防止出现这些问题，铺设过程中必须将松弛度控制在6%～8%范围内。防水膜搭接时，中间位置两层膜总搭接厚度不能低于10cm。将自动爬行热合机引用到隧道工程中来能够有效提升焊接质量。焊接作业完毕后还得粘贴起来，将折叠位置妥善地固定在防水板上。最后，焊接防水板。焊接防水板作业非常关键，为了使焊机能够平稳运行，必须选择适配的电源电压。施工人员要对电路参数进行适当地调整，开启自动爬行热合机，在试运转环节对电压进行控制，控制电压在（220±5）V。施工中出现比较明显电压波动时，应在现场使用调压器，对电热楔的温度检测要严格按照设计标准执行，之后将防水板放置在焊机内部，在压轮作用下提升其压紧性。以上准备工作完成后即可开启设备，焊机会自动将焊接操作完成。

2.7预防处理桥梁隧道裂缝

为了有效提高桥梁隧道施工质量，相关人员应主动采取预防措施，从根本上解决问题。桥梁隧道工程裂缝一般与混凝土振捣不足有关，忽略了混凝土温度变化对桥梁隧道工程裂缝的影响。因此，施工人员应根据裂缝产生的原因采取不同的处理措施，以达到预防此类问题发生的目的。在施工过程中，应选用高质量、高性能的水泥材料以降低水化热能，并通过拆模试验控制混凝土内外温差的大小。使混凝土作用温度在最小范围内发生变化，有效避免了温度裂缝。

结语

综上所述，高速公路建设路基工程是一个长期、复杂的过程，现如今，我国在高速公路建设方向花费了较多的资金，由于施工技术以及质量控制体系有一定的差异，因此对高速公路运行情况以及使用时间都产生了较大的影响。而高速公路路基建设情况在一定程度上直接决定着高速公路的施工质量，因此，如今高速公路施工必须加强对质量的把握，从而为后续高速公路良好运行奠定坚实的基础。在隧道洞口施工阶段，工程单位应结合现场地质勘察相关数据采取合适的排水措施与开挖期间边仰坡防护措施，在排水与支护到位的基础上，施工人员应有序推进长管棚安装、明洞衬砌、明洞回填等各项工序施工，建设质量合格的隧道洞口。

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