公路隧道施工安全控制关键问题研究

公路隧道施工安全控制关键问题研究

张生昌、张雷

中铁十一局集团有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：在国民经济高速发展过程中，公路工程作为我国交通基础设施建设的关键组成部分，其施工质量的好坏直接关乎到我国国民经济的发展。而隧道工程作为公路工程中十分重要的施工项目，其施工成效直接关系到整体工程的施工质量。由于隧道环境通常较为特殊，其穿越的围岩种类较多，变化较大，而勘探工作的密度有限，致使隧道围岩种类的实际检测数据可能会与设计内容中围岩种类的数据有所不同，在隧道开挖和围岩支护过程中，施工通常存在较高的危险性、较强的突发性以及容易造成伤亡事故等特点，被认定为高风险施工工程。

关键词：公路隧道；安全控制；关键问题

引言

一直以来，安全都是工程领域需要重点关注的问题，从近年来公路隧道工程实践来看，安全事故发生率明显高于其他类型的工程项目，这主要是由于公路隧道施工本身复杂性较高，影响施工安全的因素较多，且这些因素往往具有不确定性、多样性、突发性及复杂性等特点，因此，施工过程风险性较高。为确保隧道施工安全及项目顺利实施，应加强施工安全管理，准确辨识施工过程中的危险源，并制定针对性的处理措施。同时，也要建立完善的施工风险预警系统，加强对于施工风险因素的预测及管控，从而实现安全生产目标。

1公路隧道施工安全控制关键问题

1.1衬砌混凝土质量问题

①麻面。模板内表面粗糙、未清理干净、湿润不足，模板拼缝不严密而漏浆，混凝土振捣不密实，气泡未排出以及养护不规范。②露筋。绑扎钢筋或安装钢筋骨架时未放垫块或垫块位移、钢筋位移、结构断面较小、钢筋过密使钢筋紧贴模板，导致混凝土保护层厚度不足。③蜂窝。混凝土配比不准（浆少石多）或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成砂浆与石子分离；模板严重漏浆等。④孔洞。骨料粒径过大、钢筋配置过密导致混凝土下料中被钢筋挡住，混凝土流动性差、分层离析、振捣不实，混凝土受冻、混入泥块杂物等。⑤缝隙及夹层。施工缝处理不当以及混凝土中含有垃圾杂物。⑥缺棱、掉角。浇筑前模板未充分湿润，棱角过早拆模或拆模后保护不善。⑦裂缝。结构和地基产生不均匀沉降，水分蒸发过快，模板不牢固，混凝土内部和表面温差过大，拆模时混凝土受到剧烈震动，混凝土养护不良。⑧强度不足。地下水影响，混凝土振捣难以按施工规程要求实施，混凝土直接养护湿度难以达标。

1.2渗漏水问题

渗漏水病害类型有滴水、涌水、水蚀等。渗漏水病害的主要原因：①地质条件复杂，岩溶发育，水压较大；②设计和施工水平达不到要求；③衬砌和防水材料存在一定不足；④排水系统堵塞。

2公路隧道施工安全控制优化措施

2.1应用二维码技术

2.1.1风险提示

隧道施工现场面临多个风险源，包括坍塌、中毒、触电、跌落、机械损伤、交通事故等。针对不同位置和不同工种，管理者依据二维码提供的后台数据进一步处理，得出可能导致事故发生的因素，对不利因素分类总结，建立相应的风险源清单，通过图文、声像结合方式，在该风险源清单中说明潜在风险、危害、注意事项、急救措施等，并制作不同风险源所对应的二维码。二维码具有唯一性标识，将二维码技术引入到安全隐患标识，根据施工内容、施工部位、施工环境，统一录入危险源。不利因素分类总结后，通过二维码上传，展示给场地人员。施工人员进入施工场地需实时查看面临的危险部位，了解面对危险源的应对措施。在隧道施工现场，考虑易发风险地点、设备、工种，分别设置二维码，进而悬挂于大型机械设备、工作面、变电箱、危险材料堆放场地等位置附近。

2.1.2安全事故演示

将隧道内常发生的事故案例以图文、声像结合的形式上传至二维码内，要求施工人员每周在线学习，谨记规范操作，管理人员落实考核形式，进行经常性的安全教育，达到提高操作技能的目的，了解基本安全技能，学习情况与进入场地施工相关，未达到学习要求，则不准进入施工操作。通常，在隧道洞门外面展示栏内，宣传安全管理制度、展示安全案例与安全技能。由于篇幅限制，展示内容非常有限，不能起到很好的警示与宣传作用。因此，根据需要进行的宣传内容，结合二维码颜色、logo特征，制作不同背景的二维码，并与相应的内容结合起来，隧道施工人员或者参观人员可扫描二维码，获取不同的安全管理信息，尤其是通过扫描二维码观看安全事故案例，可起到良好警示作用。

2.2施工安全信息化管理

现阶段，我国公路隧道施工中较为常见的隧道施工技术为新奥法施工技术，其充分体现了量测信息的重要性。该项施工技术的主要支护方式包括锚杆和喷射混凝土，是采用复合式衬砌构架的施工新技术。与传统隧道施工中的厚壁混凝土结构支护松动围岩的理论不同，该项技术是将隧道岩体认定为连续介质，基于粘性理论、弹性理论以及塑性理论，结合于岩体开挖隧道后从变位产生至岩体破坏存在时间效应，适时构建柔性、壁薄且能紧贴围岩的支护结构，以避免对围岩的原有承载力造成影响，将围岩本身作为支护结构的关键部分，并将围岩与构件的支护结构形成牢固的支撑环，继而确保洞室具备长期的稳定性。通过量测信息分析能判断出隧道施工中围岩和支护结构是否稳定和安全，对隧道施工时的设计变更以及安全施工有着重要的意义。目前，隧道施工安全信息化分析流程主要为：（1）根据设计方案开挖隧道断面，在撑子面推进后，选用合适的测量仪表量测隧道施工现场的各类信息，如利用收敛仪和应力盒分别测量出隧道围岩区域内的位移和支护结构及围岩应力等；（2）结合量测信息预测分析出隧道围岩和支护变形情况，并根据公路隧道施工标准以及隧道工程的相关条件，对隧道围岩和支护结构变形的安全值进行确定；（3）对预测值与安全值的接近度进行比较分析，对隧道围岩和支护结构的稳定性和安全性进行判断，假若与安全条件相符则能开展下一道工序，反之则需立即停工，并经相关部门综合评估隧道施工的安全性，在必要时可通过调整隧道开挖施工工序，甚至是对隧道设计方案进行更改，以确保隧道施工的安全性。

2.3重视风险预警流程

（1）明确预警对象。所谓预警对象即隧道施工过程中发现的风险因素，只有明确预警对象，才能进行进一步研究。（2）探寻产生警情的原因。在确定预警对象的基础上对警情进行分析，判断造成风险的原因，包括人为因素、自然因素。（3）筛选、确定警兆指标。警兆指的是风险发生的迹象或先兆，通过对警兆进行分析，可以基本确定风险类型。（4）确定警限。对风险程度的合理预测称之为警限，这是风险因素向事故转化的临界点，确定警限有助于制定相应的风险管控措施。（5）分别计算单项与综合预警指标。（6）划分预警等级，确定警度。根据风险的严重程度合理划分预警等级，本文将预警等级划分为一般、较大、严重3个等级，系统通过对风险因素的判断会发出相应等级的预警。

结语

综上所述，隧道施工中的塌方问题应引起相关部门高度重视。如果不及时处理，将导致重大事故。施工企业以及监理单位应注意此类危险的发生，提前采取措施，预防安全事故的产生，保障隧道施工安全。

参考文献

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