公路工程建設(shè)中的隧道施工測量及其質(zhì)量管理研究

孫紹鑫

（煙臺公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 煙臺264001）

0 引言

公路建設(shè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，公路規(guī)模與數(shù)量的增加不僅為施工企業(yè)帶來了更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時也對隧道施工測量及其質(zhì)量管理提出了更高的要求。因此，施工單位應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，采用科學(xué)的工程測量方法，以保證洞內(nèi)洞外施工、隧道相向開挖施工等都能按照規(guī)定的精度要求正確貫通，為隧道工程施工的順利進(jìn)行奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 隧道工程施工質(zhì)量控制的要點

現(xiàn)階段，我國公路的覆蓋面積和規(guī)模呈逐年上升的趨勢，在不同的地形、地質(zhì)條件下，部分公路會貫穿山區(qū)，施工單位要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，在隧道施工過程中采取兩個或多個點位相向、同向開挖，保證洞內(nèi)洞外施工測量及其貫通誤差在合理范圍內(nèi)，同時還要準(zhǔn)確控制施工質(zhì)量，節(jié)約施工成本，為整個工程的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

第一，隧道洞口施工。為了切實有效地提高施工現(xiàn)場管理水平與安全水平，對于部分穩(wěn)定性較差的隧道洞口，施工單位應(yīng)采用科學(xué)合理的方案針對洞口圍巖進(jìn)行加固，可以在隧道洞口設(shè)計一個完整無損的拱殼，并采用注漿的方法提高拱殼的堅固程度，避免在施工作業(yè)過程中出現(xiàn)坍塌、脫落等現(xiàn)象，為施工有序進(jìn)行和施工作業(yè)人員的人身安全提供保障。

第二，不同建設(shè)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)變化。公路隧道工程質(zhì)量不僅受自身設(shè)計、工藝等因素的影響，同時整個隧道工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)變化也會對隧道的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量帶來一定的隱患與危險，包括區(qū)域內(nèi)的泥石流、瓦斯底層以及巖石坍塌等。因此，施工單位應(yīng)結(jié)合實際施工現(xiàn)狀勘查區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況與結(jié)構(gòu)特點等，最大限度地減少不可預(yù)知因素對工程質(zhì)量造成的影響，保證工程施工的安全性。

第三，工程各個施工環(huán)節(jié)具有一定的隱蔽性。隨著我國公路工程規(guī)模與數(shù)量的增多，公路隧道建設(shè)也得到了較大的發(fā)展，施工單位不僅要根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境因素等科學(xué)合理地設(shè)計施工方案，同時還要針對施工過程中可能存在的隱性問題，采取積極有效的解決措施，以避免塌方、泥石流、瓦斯等因素引發(fā)的安全事故。與其他階段的施工不同，隧道施工不僅處于地下，具有一定的隱蔽性，而且每一個技術(shù)環(huán)節(jié)都是環(huán)環(huán)相扣的，需要施工人員根據(jù)設(shè)計方案有序地開展，避免因不按程序施工、違章施工等對工程質(zhì)量造成負(fù)面的影響，最大限度地提高隧道工程建設(shè)的質(zhì)量與性能。

2 隧道工程施工質(zhì)量管理存在的問題

公路隧道工程的質(zhì)量與性能不僅關(guān)系到施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，同時還與國民的出行安全以及交通運(yùn)輸業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展息息相關(guān)，因此施工單位在實際施工過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制力度，最大限度地為國民的出行安全提供保障。但值得注意的是，部分企業(yè)在實際施工建設(shè)的過程中，質(zhì)量管理體系不僅存在欠缺，而且在踐行與落實上也存在一定的漏洞，增加了安全事故發(fā)生的可能性。

2.1 施工質(zhì)量管理體系不完善

當(dāng)前，部分企業(yè)在實際施工過程中，通常以成本控制、經(jīng)濟(jì)投入、施工周期等模塊為主，質(zhì)量管理體系存在一定的欠缺，現(xiàn)場管理人員在制度的落實與執(zhí)行上存在漏洞，如違規(guī)操作、不按照預(yù)定方案進(jìn)行施工都增加了質(zhì)量安全風(fēng)險發(fā)生的可能性。此外，為了在激烈的市場競爭下創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，部分施工企業(yè)在工程質(zhì)檢體系上存在不完善、不健全的現(xiàn)象，不僅以犧牲工程質(zhì)量作為增加收益的手段，而且各個單位、各個部門之間的協(xié)調(diào)工作也不到位，影響了后續(xù)施工有序穩(wěn)定進(jìn)行。

2.2 施工質(zhì)量的監(jiān)督制度問題

當(dāng)前，部分施工企業(yè)在施工質(zhì)量監(jiān)督制度上存在一定的欠缺與漏洞，不僅執(zhí)行力度不足，落實不到位，而且監(jiān)督機(jī)構(gòu)的內(nèi)部管理混亂，工作存在敷衍現(xiàn)象，不能保證監(jiān)督制度的有效實施和落實。部分企業(yè)的組織質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)對工作人員的綜合素質(zhì)要求不高，一方面監(jiān)督人員綜合素質(zhì)不足，對公路隧道施工過程中可能存在的安全隱患不能有效進(jìn)行預(yù)判并制定解決措施，另一方面部分管理人員還存在管理能力、管理水平不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，對施工不合格的區(qū)域、環(huán)節(jié)不能有效進(jìn)行整改，在一定程度上忽視了質(zhì)檢體系對隧道工程質(zhì)量的影響。

2.3 隧道工程防水施工問題

當(dāng)前，我國的公路建設(shè)逐步朝著高質(zhì)量化的方向發(fā)展，施工單位不僅要全面勘測和分析各種復(fù)雜的地質(zhì)情況、環(huán)境情況，而且要圍繞施工區(qū)域的水文情況科學(xué)合理地設(shè)計施工方案，同時要加強(qiáng)對防水材料質(zhì)量和規(guī)格的控制，避免在施工和使用過程中出現(xiàn)漏水滲水的情況，切實有效地延長公路隧道的使用壽命，提高工程隧道的使用性能。但實際情況是部分施工單位在隧道工程防水施工過程中存在一定的不足與問題：第一，不能根據(jù)實際水文情況采取科學(xué)合理的防水技術(shù)與防水材料，材料的規(guī)格、數(shù)量與尺寸達(dá)不到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求，容易造成滲水、漏水的情況，以至于出現(xiàn)坍塌、泥石流等現(xiàn)象。第二，部分施工企業(yè)忽視了質(zhì)量監(jiān)督體系對施工質(zhì)量的作用，對進(jìn)入施工現(xiàn)場的防水材料并沒有進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，也沒有結(jié)合實際情況制定嚴(yán)格的存放、使用制度，極容易使防水材料被戳破，造成漏點，容易因材料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或者焊接不牢固等引起滲水和漏水，增加隧道工程安全風(fēng)險發(fā)生的可能。

3 公路隧道工程施工測量要點

隧道施工測量貫穿在施工周期的各個環(huán)節(jié)與各個階段，包括工程規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工建造和運(yùn)營管理，因此施工單位應(yīng)加強(qiáng)對施工測量的重視力度，并根據(jù)施工要求與進(jìn)度科學(xué)合理地設(shè)計測量方案，以保障后續(xù)施工的有序進(jìn)行。

3.1 地面控制測量

第一，平面控制測量。提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是公路工程質(zhì)量和性能的保障，因此施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提高在測量過程中的責(zé)任意識和安全意識，嚴(yán)格按照程序進(jìn)行操作，以滿足公路控制網(wǎng)的精度和控制要點的等級要求。首先，在采用平面測量控制的過程中，施工技術(shù)人員可以利用雙導(dǎo)線的方式形成閉合導(dǎo)線，在洞內(nèi)洞外同時布置監(jiān)測點，減少洞內(nèi)洞外數(shù)據(jù)測量的誤差。其次，技術(shù)人員在使用導(dǎo)線網(wǎng)測儀器設(shè)備時應(yīng)將鋼筋埋設(shè)于洞口地面內(nèi)，并通過外部設(shè)施提高其固定的牢固性，保障布設(shè)點間具有良好的通視。最后，在各個點位布設(shè)完成之后，施工人員可以將預(yù)設(shè)的控制點作為基準(zhǔn)點進(jìn)行坐標(biāo)測量，為隧道施工提供精確的數(shù)據(jù)支持。

第二，高程控制測量。與平面控制測量技術(shù)相比，在隧道工程施工過程中，高程控制測量技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，可以有效保障隧道開挖精度的要求，有效避免了浪費和返工的現(xiàn)象。地面控制測量中首先需要對地形進(jìn)行測繪，之后強(qiáng)化控制和碎部測量，最后才能開展地面和高程測量，具體流程見圖1。高程控制測量，首先施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)洞內(nèi)洞外的實際情況科學(xué)合理地布設(shè)高程控制點，一般水準(zhǔn)點設(shè)置在公路中心線兩側(cè)約50～300m的范圍內(nèi)，相鄰水準(zhǔn)點之間的距離一般為1～1.5km，但在安全事故概率較高的隧道施工中一般應(yīng)適宜地增設(shè)水準(zhǔn)點，以減少測量數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間的誤差。其次，在實際測量過程中，技術(shù)人員應(yīng)依照四等水準(zhǔn)予以控制，一旦所得數(shù)據(jù)誤差超過限值，應(yīng)當(dāng)結(jié)合洞內(nèi)外情況重新測量，并對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，取三次測量結(jié)果的平均值。

圖1 平面控制測量圖

3.2 貫通測量技術(shù)

測量技術(shù)在工程規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工建筑等環(huán)節(jié)均需得到合理利用，這是保證公路隧道工程質(zhì)量的重要手段。因此，施工單位在實施高精密控制測量作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照儀器的使用方法有序開展各項工作，以減少數(shù)據(jù)的誤差給隧道施工帶來的不利影響。貫通測量技術(shù)不僅可以保障隧道按設(shè)計要求進(jìn)行施工，同時還可以通過實測減少貫通誤差，降低返工的風(fēng)險。首先，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際施工現(xiàn)狀科學(xué)合理地設(shè)計貫通測量方案，做好地面控制測量和洞內(nèi)控制測量的建網(wǎng)及復(fù)測量工作。其次，控制網(wǎng)點布設(shè)，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)本著從高級到低級，從整體到局部的原則進(jìn)行貫通測量設(shè)計與實測。

3.3 拱頂監(jiān)測

公路隧道工程建設(shè)質(zhì)量不僅與大眾的生活息息相關(guān)，而且因其質(zhì)量不過關(guān)而引發(fā)的安全事故也會對人們的健康和生命造成危害。施工單位在實際施工過程中，不僅要結(jié)合地質(zhì)條件、環(huán)境因素等科學(xué)合理地設(shè)計施工方案，而且要嚴(yán)格落實施工質(zhì)量監(jiān)督管理制度，有效提高管理人員、施工人員的安全意識，從源頭上杜絕安全隱患發(fā)生的可能性，提高整個工程的質(zhì)量管理水平。因此，為了保障隧道施工的安全性，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采用拱頂監(jiān)測的技術(shù)方法及時準(zhǔn)確地把握拱平面位移及下沉，為隧道施工提供精確的數(shù)據(jù)支持。常見的拱頂監(jiān)測技術(shù)主要有兩種：釣魚法拱頂下沉技術(shù)和免棱鏡測距位移監(jiān)測。釣魚法拱頂下沉技術(shù)在實施過程中，技術(shù)人員可以將監(jiān)測基準(zhǔn)點設(shè)置在洞口外基巖上，并且在隧道的拱頂均勻地分布，且與位移點在同一平面內(nèi)，依照四等水準(zhǔn)進(jìn)度進(jìn)行作業(yè)。免棱鏡測距可以通過儀器發(fā)射的光束，經(jīng)目標(biāo)物自然表面反射后，直接對隧道頂部的位移進(jìn)行監(jiān)測。

4 公路隧道工程施工測量質(zhì)量控制對策

就當(dāng)前我國公路隧道施工現(xiàn)狀而言，在施工測量質(zhì)量控制上還存在一定的不足與缺陷，不僅對國民出行安全造成了影響，同時還降低了工程的整體質(zhì)量和使用性能。因此，施工單位要科學(xué)合理地制定施工測量質(zhì)量控制對策，以確保各個環(huán)節(jié)、各個階段的施工正常有序進(jìn)行，降低安全事故發(fā)生的可能性。

4.1 做好技術(shù)交底工作

技術(shù)交底工作是保障隧道工程質(zhì)量與效率的重要手段，因此技術(shù)部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際施工現(xiàn)狀、施工周期及時準(zhǔn)確地完成技術(shù)交底工作。一般情況下，公路隧道施工技術(shù)交底工作由以下幾部分組成：一般規(guī)定、隧道施工安全技術(shù)措施、隧道分項作業(yè)安全技術(shù)、施工用電安全技術(shù)、一般安全技術(shù)要求、各種施工機(jī)械安全要求、其他作業(yè)安全要求、文明施工與環(huán)境保護(hù)等。

首先，公路隧道施工測量過程中，施工測量質(zhì)量控制容易受到施工環(huán)境因素、地質(zhì)因素、水文因素等影響，要求全體施工人員在施工過程中嚴(yán)格遵守施工安全管理規(guī)定，并在實際操作過程中準(zhǔn)確落實各項操作規(guī)程，以減少測量數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間的誤差，將安全工作落到實處。

其次，技術(shù)人員在實施技術(shù)交底的過程中，要針對施工技術(shù)、注意事項等內(nèi)容做到內(nèi)容簡要、清晰明了、通俗易懂，一方面要保障各施工班組、施工人員可以通過技術(shù)交底方案準(zhǔn)確及時獲取相關(guān)信息，另一方面在隧道洞內(nèi)作業(yè)時，還要提高施工技術(shù)人員的安全意識、責(zé)任意識，切忌出現(xiàn)違規(guī)操作、不按照規(guī)章制度進(jìn)行操作的現(xiàn)象，切實有效地保障技術(shù)交底工作落實到位，為后續(xù)施工的有序穩(wěn)定推進(jìn)提供保障。

4.2 嚴(yán)控測量放樣質(zhì)量控制

進(jìn)行公路測量放樣是公路隧道工程建設(shè)施工的重要組成部分，涉及范圍較廣，包括路線、路基、路面的位置與布置，同時放樣技術(shù)也關(guān)系到整個公路隧道的建設(shè)質(zhì)量，是后續(xù)施工有序穩(wěn)定推進(jìn)的重要保障。因此，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)與形式嚴(yán)控測量放樣質(zhì)量控制，并加大對點位之間的放樣審核復(fù)查，避免測量數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間的誤差對隧道工程造成的負(fù)面影響。

首先，高程控制測量技術(shù)是公路隧道洞口施工的重要手段之一，一般情況下采用三、四等水準(zhǔn)測量的方法實測，且每個洞口埋設(shè)的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點應(yīng)當(dāng)在兩個或兩個以上，為施工提供精確的數(shù)據(jù)支持。

其次，隧道工程屬于地下建設(shè)施工范圍內(nèi)，不僅受地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境等影響，而且隧道在開挖的過程中，還要保證兩點或多點貫穿的準(zhǔn)確性，因此技術(shù)人員要將隧道斷面的輪廓線在作業(yè)面上標(biāo)注出來，包括在洞口內(nèi)埋設(shè)中樁、邊墻標(biāo)識里程、標(biāo)高控制及監(jiān)控點等，并在實際施工之前通過顏色鮮艷的油漆、顏料等將其輪廓線進(jìn)一步加深，減少放樣方案的誤差，為后續(xù)施工、測量等工作提供保障。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國公路工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，面積也在不斷增加，施工單位不僅要認(rèn)真仔細(xì)制定施工方案，避免地質(zhì)因素、環(huán)境因素、水文因素等對隧道安全造成的影響，還應(yīng)當(dāng)夯實施工人員的專業(yè)素質(zhì)，掌握施工測量要點及質(zhì)量控制對策，提高測量數(shù)據(jù)與結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)施工奠定夯實的技術(shù)保障。