摘要：随着社会经济的发展，我国对交通建设越发重视，高速公路作为现代社会交通的重要组成部分，其建设覆盖区域非常广泛，路线较普通公路更为优质，在公路建设过程中，通常会遇到阻碍高速公路建设的山体障碍。为开通山体，隧道工程成为高速公路的重要部分，其施工技术非常复杂，对技术要求高，施工过程中危险性也高。因此研究高速公路隧道施工技术及控制要点尤为重要。
关键词：隧道；施工质量控制；关键技术
1 公路隧道施工技術的概述
在公路建设中，隧道围岩施工中，经常遇到拱顶塌陷，这会造成不同程度的地表开裂和沉陷以及拱脚局部开裂等现象。因此，必须将隧道施工技术要点与相关施工场地的地质条件相结合才可以。例如，在含水量较大的软土层中，地基承载力标准难以达到，然而隧道埋深较浅，通常形成于自己的预拱度是比较困难的，如果取决于围岩周边，不易控制，所以要结合相关的隧道施工技术，采取一定的措施来完成隧道拱度的形成。隧道施工技术是建立在对施工现场地质条件的认识和控制的基础上的。
2 高速公路隧道施工的工程特点
对于高速公路的设计和施工单位来说，有一些因素必须充分考虑，如果没有对设计和施工给予特别的注意，就容易引发大的安全问题，影响到施工进度和工程质量。这些影响因素主要表现为三个方面的问题。
2.1不可预料的意外因素比较多
因为隧道施工是在山体内部进行，具有一定的隐蔽性，即使地质勘查已经比较充分地掌握了隧道的地质条件，但施工的难度仍然很大，因为总会有一些不可控的客观因素会突然发作，这些因素基本都是一种动态的存在，没有办法实施精确的预测，比如突泥、涌水、围岩坍塌、溶洞侵蚀等的变化，都会造成工程的延误甚至停滞。
2.2存在较大的安全风险
高速公路隧道进行施工，大部分的施工工序在地下和山体内完成，又因为施工地域的地质变化进行预测准确度很低，加之施工中会发生的多道工序多种操作混合交叉施工的情况，操作现场的环境并不十分适宜。空间很小，操作工序很繁琐，一不注意就会造成巨大的损失，这无疑会给隧道施工带来不可估量的难度。在完成预支护、开挖、支护以及防排水、二次衬砌等各个环节一起进行施工时，头绪多，任务重，要是某环节因为操作和其他原因导致与工程要求的质量标准不符，较差围岩地段就很可能发生塌方等重大安全事故，这将影响到整个工程的进度和质量，更严重的是施工人员的生命安全受到巨大威胁。
2.3隐蔽工程比较多
就因为隧道工程的意外影响因素多，施工头绪多，所以在实际施工过程中，会发生许多原来没有预计到的隐蔽工程。这些隐蔽工程与正常施工环节的工序相互依存，一处没有处理好就会影响到其他的施工环节，必须要依据施工顺序按部就班进行实际的施工，包括可能会有的隐蔽工程，都要认真完成，确保该工序没有质量隐患再开始后继的工序。
3 高速公路隧道施工准备技术
3.1 施工量测
隧道建设与施工需要较为准确地确定地质情况，在开工前，一定要认真熟悉图纸内容，根据设计要求和图纸标注的信息，对平曲线要素表及控制点成果表进行研究，精准地对路线点位坐标进行计算，保证各点位布局符合要求；图纸给出的进出口控制点要做好复测，并对复测结果进行签认，然后按照复测签认的控制点复测成果进行施工放线。根据需要进行加密控制桩布设，为了保证精准施工，还需要有效地对加密控制桩进行加密测量，这样才能为施工放线提供更加方便、准确的数据点；要对各点位进行有效复测，确定好测量的范围，通常在洞外 50m 到仰坡顶（或进洞面）外 50m 左右。进行测量时，需要根据现场情况做好方法选择，可以沿隧道测设线作纵断面测量绘制纵断面图，按照 3m 的距离测一个横断面，标注在图纸中，纵横断面准确标明隧道所处的地理位置；施工放线是技术重点，一定要合理地选择位置，需要在洞内设立支导线控制桩加密，每次加密一个支导线控制桩后，要严格做好测量，不能出现点位的偏差，点位确认后，则在洞内做施工放线并做好核查，洞内施工用坐标法进行科学放线并完成记录，使各项重要数据不丢失，按要求做好洞内沉降变形观测后，进行详细记录，便于施工参考。
3.2 施工方案
做好测量后，要按照所记录的数据，合理设计出整体的施工方案，根据总体施工组织情况，按照工程具体内容，对工期、队伍、机械、现场、管理等编制实施性施工组织设计，形成科学的施工建设方案，保证各项工程合理推进。方案中要把施工顺序、施工组织、施工方法、技术标准、场地布置、进度计划及工程数量等主要内容进行说明，保障施工快速安全。根据施工方案，做好内容分解，保证各环节施工合理推进，对重要点位施工的方案，要细化程序，保证科学有效。对施工组织设计方案需要严格执行报批，向上级监理部门报批，根据程序批准日期要求精准实施。实际施工中，会遇到一些特殊情况，如果存在延误工期、技术变更的问题，则需要说明原由，进行施工技术调整，并呈送监理工程师批准后才能实行。
3.3 施工供电
为了保证施工顺利，需要对电力供应做好相应准备，隧道施工过程可以充分利用好周边电源，根据附近地方电网走向，在隧道进出口安装1000kVA 变压器做好输电供电，同时，为了确保施工连续性，避免出现断电可能，还要备500kW 功率发电机组，保证电源持续供应。相关的机械设备需要准备好 380V 电源，确保机械设备发挥作用，照明用电为了安全则可以使用 220V 并安装保护功能开关，如遇到有瓦斯气体隧道需要布设24V照明灯带。
3.4 防尘和通风
隧道施工需要做的还有防尘通风工作，良好的通风效果能够保证施工人员健康，进行施工时，洞内会产生大量的爆破烟尘，排放不当会对施工人员身体造成伤害。机械设备进行隧道掘进时，可以使用湿式凿岩方法，从根本上降低粉尘浓度，爆破后及时洒水降尘，通风需要采取压入式通风方法，使用双轴流风机向左洞、右洞及中导洞不同的方向进行送风，确保洞内空气的流通。
3.5 施工用水排水
施工中，需要大量的水，为了方便施工取水，可以在距离隧道拱顶超过 30m 处修建一座高压水池，不但能够解决施工人员饮水的问题，同时也为施工提供了方便，施工过程中，需要对水进行排放，那么，施工排水则成为主要的问题，要通过科学良好的技术，避免出现废水和地下水对施工的影响，为了解决排水问题，可在隧道上坡出口到进口 1.54% 处挖 1 个集水坑，并通过抽水机把水进行排除，保证了施工稳定性。
4 高速公路隧道施工技术
4.1隧道洞口施工技术
因为高速公路隧道施工的过程相对比较复杂，影响因素多，所以必须慎重对待，只有准备充分才可以正式开始。隧道施工开始阶段，对洞口破土动工前，要对施工区域的环境以及实际的地质条件做以非常详尽的调查，调查内容主要包括如下几个方面：地理环境、地质条件、气候情况以及地下水的变化情况等，尤其是仰坡的情况，要实施详细具体的勘察，研究可能存在的安全和隐患问题。若是施工现场的雨水比较多，还要考虑在洞口处预置进行排水的通道，防止周边坡体因为雨水的直接冲刷形成崩塌。在进洞开始施工阶段，要先装设自进式锚杆，其安装位置要位于拱部坡顶 120°的有效范围内。通常情况下，对隧道外墙体以及拱部进行明挖法施工，而对隧道内墙的施工会通过暗挖法，与此同时，利用混凝土喷涂加固内墙，形成一定的防护能力。洞口施工结束，要对洞口实施钢筋绑扎，提高洞口的张力和韧性，使洞内更安全。还要采用全断面施工法进一步实施混凝土浇筑，地质施工环境比较差的地段，通常采用环形预留核心土法进行开挖操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2 钻爆施工技术
钻爆施工，就是采用钻眼爆破技术进行施工，合适的爆破材料是先要考虑好的内容，从目前施工技术和工程实践看，隧道施工中比较常用的爆破材料是硝铵炸药。在施工过程中，会钻出大、中、空的孔型或者直眼式挖槽型空洞，进行爆破前先由专业人员规划完成整体爆破布局，并严格按照隧道施工标准实施钻爆施工。钻爆施工要注意考虑隧道围岩的山体性质进行融合，并预先做好必要的支护，对隧道各部分进行充分加固，确保工程和施工的安全稳定性。钻爆工序很多，每一步骤都要采取合适的方式进行，提高效率，确保安全。在软围岩进行施工时，工作的焦点要放在避免围岩的松动垮塌上，在硬围岩进行施工时，主要任务是确保遗留的岩体不再受到施工损伤。
4.3锚杆施工技术
锚杆施工的第一步是要对锚杆钻孔，要预先设计好钻孔的点位，找准点位利用岩凿机实施钻孔操作，尤其要注意的是钻孔完成后必须认真清理，确保钻孔的彻底干净，一定不允许存在铁锈、油污、粉尘和其他杂物。同时，要准备好填埋的药包，一旦锚杆孔钻凿完成，立即对锚杆孔实施彻底清理，确保锚杆孔高度清洁。此时，用合适力度将填埋的药包缓缓顶入钻好的锚杆孔内，注意不可用力过大，防止药包出现泄露和变形等问题，要确保药包恰被固定在孔道中。将事先已经准备妥当的杆体平稳插入孔道内，使杆体与钢筋网进行焊接以形成一个稳固的整体。最后，还要进行抽样检测，检查锚杆是否达到了需要的抗拔能力。
4.4防排水施工技术要点
防排水施工是隧道施工中较为困难的环节，隧道施工中存在的不确定因素较多，洞口开挖后出现结构水也是常见情况，如果不能及时的将水排出，会对隧道施工带来严重影响。对于防排水施工要将防、堵、排等结合使用，根据隧道的结构特点，构建中心水沟，并确保中心水沟位置在冻结线之下，避免造成中心水沟中水流冻结，从而将地下水水利排出。同时，对于洞身的整体防排水要做到位，对于隧道的渗漏问题及时的加以处理，采取防渗漏措施将变形缝、施工缝等进行施工，减少薄弱环节的渗水问题。
4.5混凝土喷射施工技术
混凝土喷射施工技术也是高速公路隧道施工中不可或缺的技术，其主要包括湿喷和潮喷两种方法。其中湿喷施工技术每次喷射10cm厚的厚度，具有较低的回弹力，能够保证提升混凝土喷射的支护能力和粘结性，同时提高围岩自身及周围的承受能力，从而明显加强支撑保护的质量。潮喷施工技术的优点是可以改善高速公路隧道的施工环境，还可以降低施工成本，通过节省速凝剂的使用数量来达到此目的。工程上需要严格把控混凝土喷射的相关指标，包括喷射的强度和厚度、密实度、附着度等，在具体的细节上，特别注意混凝土的规格和质量，为增大钢筋混凝土的粘结性，需要减少外加速凝剂的使用量，以及增大混合料的配合比，避免混凝土出现凝结，在运输的时候需要密封连续，尽快将混凝土送至現场。
5 高速公路隧道施工的控制要点
5.1 加强施工图纸审核
高速公路施工过程中，图纸占据着极为重要的位置，特别是在隧道施工当中，其重要性尤为关键。若其出现错误则会造成施工问题的发现，更甚者会导致项目无法正常开展。所以，在项目施工前期，需按机器施工图纸的审核，及时发现其中存在的问题并给予有效的解决，保证图纸的科学性。同时，在审核一次后并未及时发现任何问题还需进行第二次复核，最大限度的保证项目万无一失。除此之外，在图纸当中并未发现问题，但在施工过程中并不满足项目具体施工状况，如果遇到此类情况，需由设计工作人员第一时间深入现场给予有效的分析，对图纸给予合理的修改，保证工程质量的同时，保证其顺利完成。
5.2 隧道施工工艺不断改进
高速公路所进行的隧道施工山体有很多种，每一种隧道的施工都会积累一定的施工经验，这样就能够实现施工技术，施工工艺的不断进步，更加先进的施工工艺能够降低施工成本，有效的提升项目施工速度。现阶段，我国高速公路隧道施工大部分地形相对复杂，为了更好的应对险峻的工程环境需加强施工工艺水平，提升工作人员整体专业素质。所以，大部分的传统的施工技术已经不能满足日益发展的工程需求，需给予摒弃的同时，加强新技术、新工艺的研究力度，从而更好的跟随时代发展的脚步，为高速公路隧道工程整体质量的提升奠定一定的基础。除此之外，可以通过最短的施工周期以及最低的投入正本最低限度的实现工程的贯通，促进高速公路的整体质量的同时，促进其可持续发展。
5.3施工工艺的改进
在实施高速公路隧道建设的施工过程中，要注意持续改善施工的技术和工艺，为提高施工效率和工程质量，有针对性地引进高新施工技术和工艺。对于高速公路的隧道施工来说，先拱后墙法是过去广泛采用的施工方法，该施工方法比较适合地质环境复杂区域以及中断层破碎带的施工操作。但目前看，先拱后墙施工方法已很难满足当前技术条件下隧道施工的新要求，将逐渐被淘汰出局。目前，比较通用的施工工艺是台阶法施工，相对先拱后墙法，台阶法展现出来的优势比较明显，既可以降低施工的成本，又能够提升隧道的安全稳定性，最主要的一点是，台阶法还可以大幅提升隧道工程的质量，因此有了更广阔的发展空间。
5.4 施工安全控制
无论什么建筑项目，施工安全是最基本的原则和前提，所有参与到施工过程的人员都必须严格遵循安全第一的思想，从自身做起，强化施工过程中的安全风险控制。隧道的良好通风是施工安全的重要保证，也是整个施工过程进行安全控制的重点内容，为此，对隧道通风量的考虑是通过科学计算得出的。具体来说，就是依据计算公式精确算出隧道内施工人员所需要的安全最少空气量，实际施工过程中，必须保证空气量超出计算值，以确保隧道施工的人员安全。在进行隧道施工前，还要具体做好前期的安全事故预想预判工作，要完全掌握隧道附近区域的地理环境和地质条件，对可能形成危险的因素提前采取必要措施予以防范，以防止由于环境因素的突变导致安全事故。为确保隧道安全施工，必须全面布设安全监控系统，实时掌握隧道施工状态，遇有操作失误或发生问题，及时进行纠正和弥补，杜绝安全方面的任何隐患。
5.5对长隧道实施地质超前预报
由于隧道工程属于地下项目，很容易受到地质条件的影响，使得相关工作者不能准确掌握施工区域的地质情况。而且，在隧道施工图的设计阶段，由于现场勘察存在诸多不确定因素，其设计的数据与现场的实际情况存在一定差别。因此，为了能够弥补地质勘查阶段中存在的缺陷，必须对长隧道实施地质超前预报。施工过程中，需要通过使用地质雷达结合地质水平钻的方法，对前方40m范围的岩层情况进行探测，并根据实际情况鉴定岩围级别。对于支护参数较低的断面，则需要会同设计、监理、建设等单位进行讨论、协商，一同研究相应的处理方法。
结束语
综上所述，在进行高速公路隧道施工时要灵活使用施工技术，明确控制要点，提高高速公路隧道施工的施工安全和质量，为投入运行后的安全、稳定提供保障，保持良好的施工效益。在未来进行隧道施工时要广泛采用适应能力强的技术，加强施工控制，处理好施工中出现的各类问题，减少隧道施工的风险，保持工程良好施工进度的同时确保其质量可靠。
参考文献：
[1] 王鑫.高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].价值工程，2015，34（02）：108-109.
[2] 刘国权.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].黑龙江交通科技，2015，38（02）：104.
[3] 刘艳林.对高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].黑龙江科技信息，2014，（01）：235+260.
[4] 刘德春.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（28）：59-61.
论文作者:陈继
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：隧道论文; 高速公路论文; 施工技术论文; 工程论文; 围岩论文; 地质论文; 图纸论文; 《基层建设》2018年第16期论文;