云南省山区高速公路隧道施工重难点和工程管理浅谈

摘要：近几年，云南省山区高速公路隧道工程建设数量不断增加，对促进山区经济发展产生积极影响。然而在实际施工过程中由于地形、地貌、气象、水文影响，增加施工难度、现场存在诸多安全隐患，施工事故、施工变更时有发生。为避免出现该现象，云南省山区高速公路隧道施工必须要抓住施工重点、难点，加大施工管理力度才能保证隧道工程顺利进行，实现经济效益最大化。接下来，本人结合实践，就山区公路隧道施工重点、难点与质量管理方法提出可行性建议，希望对公路隧道建设起到帮助性作用。

关键词：山区高速公路隧道；施工重点、难点；工程管理；方法分析

引言

山区公路隧道施工在公路建设中至关重要。在公路隧道施工过程中要求全面掌握隧道信息，选择适合的施工方案、工艺技术，加大施工管理，确保施工隧道符合标准要求，进一步推动云南山区交通事业进步发展。

1.云南山区高速公路隧道发展现状

1.1 施工难度大

山区地势起伏变化大，陡峭，山体结构多，埋深大，使得工程的阶段性分化复杂。加之，地下水文环境影响进一步增加隧道施工难度。工程难度大，施工变更几率大，就会延长施工工期和增加相关费用。云南山区公路隧道设计方案通常使用曲线大纵坡、分离式设置。在实际应用过程中，受地势环境影响，给施工带来较大困难。

1.2 工程造价高

山区高速公路隧道工程资金投入密集，施工困难、工期延长就会挤压大量资金使得经济投入力度大，资金运转缓慢。因为山区公路隧道造价高，施工周期长，使得在资金分配方面存在滞后性。工程建设前期项目处于建设阶段，后期工程量资金的投入就会受到影响。如果施工企业长时间垫付费用在后续施工时经济负担也会越来越大。

1.3 施工复杂

云南山区高速公路隧道路线选址复杂，海拔变化快速爬升，地形狭窄陡峭、沟壑纵横、地形、地貌复杂。地质环境复杂不可控，工程路线穿越断裂带，地震烈度高，不良地质发育。而且气候环境差，工程穿过高海拔路线受恶劣天气影响时间长，施工难度大。工程桥隧比大、技术困难，很多线路展布于悬崖峭壁，进出场困难，项目实施受制条件多。

2.云南山区高速公路隧道施工难点和控制

以 G5615 天保至猴桥高速公路天保至文山段大法郎隧道施工为例，大法郎隧道位于西畴县莲花塘乡，隧道呈曲线布置，采用分离式设置，左线隧道起讫桩号ZK42+330～ZK45+720，总长3390m，最大埋深约206.5m，位于ZK43+840处。右线隧道起讫桩号K42+355～ K45+730，总长3375m，最大埋深约195.5m，位于K44+040处。该隧道属于特长隧道，围岩等级较差，Ⅴ级围岩为主，Ⅳ级围岩为辅；雨季地表水和地下水易沿裂隙渗透，而围岩遇水易软化膨胀；隧道出洞口附近见断层带，两次穿越岩性界限，断层带及岩性界限附近岩体松软、破碎，施工时可能出现涌水突泥、塌方。根据物探成果，洞身 K43+056～K43+384、ZK43+054～ZK43+383、K45+104～K45+584、ZK45+103～ZK45+583 里程段推测为构造破碎带；同时结合野外地质调绘，推测隧址区发育1条断层破碎带F1，F1断层从隧址区洞身处通过，F1与线路相交于K43+690、ZK43+700里程，推测宽约19m。隧道采用环形开挖预留核心土法或CD法开挖，开挖后尽早封闭成环、尽快施作衬砌，防止围岩出现松动。穿越破碎带施工，采用周边超前帷幕注浆、加密加长超前小导管支护、径向注浆等措施，防止变形侵线、大塌方。

2.1围岩失稳和坍塌的控制

对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改超前支护方式或支护参数。尤其是施工区接近设计探明富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形。根据不同的地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。视不同围岩情况，分别采取合适的开挖方法。分部开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施做锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。严格控制开挖工序，尤其是开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。

2.2 涌水突泥的防范与控制

为确保正常施工，预防突发事件及某些预料不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度减少人员伤亡和经济损失，必须进行风险分析和预防。洞内突水对隧道施工的危害很大，施工中必须采用相应的防水、排水措施。根据超前地质预报情况提前加设集水井和抽水设备，一旦发生涌水，迅速排出。技术人员首先查阅设计图纸及相关地质资料，分析地质及地下水系发育情况，进行上山描绘地质图及走向，水文水系观测。实行超前地质预报，否则不能施工；通过分析，可能有突泥、涌水，可采用钻孔、小导坑方式进行压力释放，对危险程度较高地段可采用设止浆墙封堵，迂回导坑通过等施工方案。隧道开挖过程中设旁站人员，随时观察岩壁和岩缝，如有险情则及时排危或撤离。施工时，根据地质超前预测预报实施方案对洞内进行全过程综合超前地质预报预测，另外再对掌子面向后方10m范围内采用φ25钻杆进行开挖轮廓外5.0m进行钻探，进一步明确洞室周边可能隐覆的突泥情况，消除安全隐患，确保作业环境安全。

2.3大变形控制措施

隧道大变形段施工中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、快衬砌、勤量测”的原则。V级围岩地段施工，大变形控制采用环形开挖预留核心土法施工，合理设置台阶长度；强化快速封闭成环、衬砌紧跟的思路，这是V级围岩大变形的根本。按照围岩实际情况动态调整施工方法；在隧道开挖后，立即初喷混凝土4cm，然后按照设计间距安装工字钢架，铺设钢筋网后，再次喷射C25混凝土，达到设计要求，目的是降低支护初期刚度，使之能适应初期的较大变形，保证施工安全。

3.云南山区高速公路隧道施工管理探索

云南高速公路项目不断向边疆山区延伸，在交通运输、国防、促进人们交流等方面产生了重要影响。山区高速公路隧道施工复杂、投资大，容易受到外部环境影响。为此，需加大施工质量管理、健全质量管理制度、落实责任制。大法郎隧道采用“过程方法”建立监视、测量、改进管理体系，过程包括“管理职责、资源管理、施工项目实现、测量分析和改进”四大过程。保证隧道各环节施工规范，达到理想的施工效果。

3.1 材料、设备、配件进场检验和质量自检制度

严把原材料进场质量关。加强质量检验，杜绝不合格材料进入工地；对各种机械、设备按照采购合同文件的要求，严格进行验证，确保其技术状态良好，运转正常。加强质量的过程控制力度。严格执行工程质量“三检”制度。真实填写检查记录，及时报检。凡属隐蔽工程项目，首先由班、队、项目部逐级进行自检，自检合格后，会同监理工程师一起复检，检查结果填入验收表格，由双方签字，最终签发隐蔽工程检查证。

3.2 加强质量监管，加大人员安全控制

要求施工人员规范施工，管理人员深入现场加强质量监督，禁止以次充好、偷工减料行为。各参建单位应深刻意识到节约成本并非代表节约建筑材料，要以隧道施工质量为重，工程质量必须要达到规范标准要求。此外，完善质量保护检测体系，检查材料质量参数，明确分工，确保隧道工程质量符合标准要求。在施工过程中，提高施工人员安全意识、施工水平，深入研究安全隐患问题并深入研究处理。施工过程中加强安全保障措施，例如：使用风动凿岩机前，应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管接头是否牢固，有无漏风，钻杆是否弯直，是否堵塞，凿岩机支架应放置稳定，避免生命安全受到威胁。

3.3 隧道开挖质量管理

针对大法郎隧道工程地质特点，不同围岩级别根据设计要求和实际施工需要，采用相应的钻爆设计，开挖断面采用激光断面仪及时修正钻爆设计，严格控制超欠挖，开挖断面尺寸符合设计要求。大法郎隧道主要采用光面爆破技术、控制爆破及人工配合机械开挖。根据地质条件、开挖断面尺寸、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等制定钻爆方案。光面爆破施工时，应不断提高钻孔利用率和爆破效果，确保隧道开挖爆破眼残留率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。施工期间应作好量测、地质核对和描述，并根据地质情况和爆破效果，调整钻爆参数。严格控制钻眼外插角的角度，按照设计要求控制开挖断面，控制超欠挖。爆破后，对可能产生险情的地段，及时采取措施处理。采用湿式钻孔，钻孔前清除掌子面松散岩块。钻眼深度、角度按设计施工，钻孔偏斜度不大于1°，周边眼在断面轮廓线上开孔并向外扩散，眼底向外张量不大于20cm。严格控制装药量，周边眼采用间隔装药，辅助眼采用不耦合装药。

3.4 隧道支护质量管理

超前管棚施工按设计控制钻孔角度。注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力。采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待单孔号固结后，再注“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆压力不小于2Mpa，其余地段不小于1MPa。对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理。超前小导管安装前，正确测放出钻设位置，小导管排间搭接长度不小于1m。注浆前喷射混凝土封闭作业面，防止漏浆。注浆材料满足浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度。注浆过程中根据地质、注浆目的等控制注浆压力。注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。系统锚杆所用的锚杆、垫板、螺帽、联结套、水泥、外加剂等材料均满足设计要求，且锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直，开孔偏差小于10cm。锚杆在砂浆初凝前插入，砂浆凝固前不得碰撞、拉拔锚杆。钢筋直径及网格尺寸符合设计要求。钢筋网与锚杆焊接牢固，网片之间搭接长度不小于1个网格长度。铺设钢筋网前，先在开挖岩面喷射2cm混凝土，并紧贴喷砼面挂设，在喷射混凝土时确保钢筋网不晃动。喷射混凝土各项技术指标满足规范要求。喷射混凝土作业分片自下而上，分段进行。喷射混凝土表面尽量平整，确保没有干斑、疏松、裂缝、脱空、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。按照规范要求对喷混凝土进行养生。钢支撑按设计材料、尺寸采用厂家制作，安装前根据施工图纸检查验收加工质量，确保钢支撑有足够强度、刚度。安装确保中线、标高、尺寸、垂直度与设计相符，安装稳固牢靠。保证钢支撑在衬砌断面以外。

3.5 隧道防水质量管理

隧道渗漏水是隧道质量隐患的主要病害之一，在隧道施工中，我们将贯彻“以排为主，防、排、堵结合”综合治理的原则，按照设计要求放足各种防水板、止水带、导水管等防水材料，并针对具体情况增加防水设施及材料，制定专项施工方法及工艺，成立专项攻关小组，解决隧道渗漏问题。

3.6 衬砌质量管理

隧道对混凝土要求标准高，施工中应采取措施，确保衬砌具有较强耐久性，避免隧道产生渗漏裂等病害。衬砌不得进入隧道建筑限界，衬砌施工放样时可将设计的轮廓线扩大5cm。衬砌钢筋符合设计要求。在常温下进行钢筋弯曲成型，不进行热弯曲。钢筋在加工时保持平直，无局部曲折。焊工持证上岗，焊接使用的焊机、焊条符合加工的质量要求。钢筋绑扎各受力钢筋的绑扎接头位置相互错开，从任一绑扎接头中心至1.3倍搭接长度的区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，受拉区≤25％，受压区≥50％。混凝土生产采用自动计量搅拌站拌和。采用输送泵结合滑槽左右同时对称灌筑，防止钢模台车偏移。拱部按封顶工艺施作，确保拱顶混凝土密实；灌注前，除去喷层或防水层表面灰粉并洒水润湿。混凝土衬砌泵送灌筑施工中辅以插入式振动棒捣固。衬砌的施工缝和变形缝应做好防水处理，挡头模板采用钢模，确保施工缝处混凝土质量。当衬砌混凝土强度达到拆模设计强度时，方可拆模。

4.结语

总之，山区高速公路隧道施工做好施工重点、难点控制、技术控制有助于项目管理效率提高，工程质量提升。在今后发展山区高速公路隧道施工技术与风险控制水平将走向更高领域。目前全省仍处于高速公路大建设、大发展的加速推进期，在实际施工过程中，企业应根据施工难点制定可行性方案、健全质量保证体系、落实质量责任制、明确分工、重视各环节管理，提高公路隧道工程质量。

参考文献：

[1]《公路隧道设计规范》第一册 土建工程JTG 337.1-2018

[2]《公路隧道施工技术规范》JTG/T 3360-2020

[3]《公路工程质量检验评定标准》第一册 土建工程JTG F80/1-2017

[4]《公路工程施工安全技术规范》JTG F90-2015

[5]《文山至麻栗坡高速公路K39+400～K49+600两阶段施工图设计》