山区桥梁隧道同步开挖浇筑施工协调与围岩沉降安全防控运营体系

期刊: 环球科学 2026年第11期 DOI: 10.67328/BT2145 PDF下载

山区桥梁隧道同步开挖浇筑施工协调与围岩沉降安全防控运营体系

刘远强

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摘要:山区高速基建多涉及桥隧衔接段密集施工场景,同步开挖浇筑模式可有效压缩工期、提升施工效率,但受复杂地形与破碎地质影响,极易出现工序衔接混乱、围岩受力扰动叠加、沉降超标等安全质量问题。传统施工模式缺乏系统化协同调度机制与动态沉降防控体系,难以适配桥隧同步施工的高风险管控需求。本文结合山区桥隧工程地质与施工特征,构建多维度施工协同调度体系,搭建围岩沉降动态防控技术框架,依托实体工程完成体系应用验证,总结技术优势与推广优化方向。研究成果可有效解决山区桥隧同步施工的协调难题与安全隐患,为同类山区基建工程提供标准化施工与安全管控参考范式。

关键词:山区高速;桥隧衔接段;同步施工;工序协调;围岩沉降;安全防控

引言

山区高速公路建设多穿越山地丘陵、破碎岩层与复杂地质区域,桥隧衔接段作为工程重难点区域,普遍采用同步开挖浇筑施工模式以适配工期建设需求、提升场地利用效率。当前多数山区桥隧工程施工仍沿用传统分段管控模式,缺乏适配同步施工的协同调度体系,多工作面作业易出现工序交叉冲突、施工资源分配不均、施工节奏紊乱等问题。同时桥隧同步施工会产生多重围岩扰动叠加效应,传统静态防控手段精度不足、响应滞后,无法有效管控围岩沉降、变形乃至坍塌风险,易引发质量缺陷与安全事故。针对以上行业痛点,搭建一体化施工协调与沉降防控运营体系,对规范山区桥隧施工、规避安全风险、提升工程建设品质具备极强的现实针对性与工程应用价值。

一 山区桥隧同步开挖浇筑施工协同调度体系构建

1.1 桥隧衔接段工序搭接逻辑优化

山区桥隧衔接段施工空间狭小、工序繁杂、施工关联性强,同步施工模式对工序搭接的规范性要求极高。结合山区地形受限、地质多变的施工特征,摒弃传统无序穿插的施工模式,重构桥梁浇筑与隧道开挖的工序搭接逻辑,明确前后工序的施工边界、搭接条件与衔接窗口期。梳理各工序的施工优先级与递进关系,规避工序倒置、交叉干扰、作业重叠等问题,保障桥隧同步施工节奏平稳有序,从流程层面解决同步施工工序冲突的核心难题[1]。

1.2 施工资源动态统筹调配机制

桥隧同步施工涉及机械、人力、材料等多类施工资源,多工作面并行作业易出现资源扎堆、供给不足、闲置浪费等问题,直接影响施工进度与建设成本。本文搭建动态化资源调配机制,结合隧道开挖、桥梁浇筑各工序的施工强度与进度需求,统筹统筹各类施工资源的进场时序、作业范围与投入规模,实现资源按需分配、动态调度。杜绝固定化资源配置模式的弊端,最大化提升资源利用效率,有效控制山区基建施工的资源损耗与建设成本。

1.3 多工作面协同作业管控规范

山区桥隧衔接段多工作面同步作业,施工点位分散、作业类型多样,现场管控难度极大。针对多工作面施工特征,制定专项协同作业管控规范,划分独立作业分区与安全防护边界,明确各工作面的施工权责、进度标准与安全要求。建立常态化现场调度机制,实时匹配各工作面施工进度,及时调整施工计划,化解进度偏差引发的整体施工失衡问题,实现多工作面同步推进、互不干扰、协同增效的施工目标。

二 桥隧衔接段围岩沉降动态防控技术框架

2.1 全域围岩实时监测体系搭建

桥隧同步施工会对周边围岩产生多重扰动,破碎软弱围岩易出现缓慢沉降与变形位移,隐蔽性风险极强。为实现风险早识别、早预警,搭建覆盖桥隧衔接全域的围岩实时监测体系,针对隧道拱顶、边墙、桥梁路基衔接区域等关键点位,布设精细化监测设备,全天候采集围岩沉降、收敛变形、应力变化等核心数据。打破传统人工间断监测的滞后性短板,实现围岩状态动态感知,为沉降风险研判与处置提供精准数据支撑。

2.2 沉降预警分级阈值标准化设定

结合山区围岩地质特性与桥隧施工安全规范,划分围岩沉降正常波动、轻微异常、高危风险三个等级,针对性设定差异化预警阈值,构建标准化分级预警体系。结合不同施工阶段的围岩扰动强度,动态微调阈值标准,适配开挖、浇筑、支护等不同工序的施工工况,避免固定阈值引发的误预警、漏预警问题,保障风险研判的精准性与科学性,实现沉降风险的精细化分级管控[2]。

2.3 沉降风险分级闭环处置模块

依托实时监测数据与分级预警机制,搭建对应的分级处置闭环模块,针对不同等级的沉降风险制定专项处置方案。轻微异常状态及时优化施工节奏、强化局部支护;高危风险状态立即停工排查、加固围岩结构、调整施工工艺,彻底消除沉降隐患。形成实时监测、风险研判、分级预警、闭环整改的全流程动态防控体系,全面覆盖施工全周期的围岩风险管控需求。

三 工程实例应用与工程推广建议

3.1 实体工程项目落地应用

选取西南山区典型在建高速桥隧衔接段项目作为实践载体,该项目具备地形复杂、围岩破碎、同步施工难度大、沉降风险突出的典型山区工程特征。将本文构建的施工协同调度体系与围岩沉降动态防控方案全面落地应用,规范现场工序搭接、资源调配与多工作面作业秩序,落实全周期围岩沉降监测与分级防控措施,全程记录施工进度、成本消耗、沉降控制等核心数据,完成体系实操性落地验证。

3.2 应用成效对比与优势分析

通过与传统施工管控模式开展全方位对比,本次搭建的一体化运营体系优势显著。在施工管理层面,有效杜绝工序冲突问题,减少施工返工与资源浪费,优化整体施工工期,提升工程建设经济性;在安全管控层面,精准管控围岩沉降变形,大幅降低围岩失稳、局部坍塌的安全风险,施工质量与安全稳定性显著提升。实践证明该体系适配山区桥隧同步施工场景,可行性与工程实用性极强。

3.3 场景适配优化与行业推广建议

结合工程应用实践,总结体系核心应用优势,同时针对不同山区地质条件的差异化特征,明确后续优化迭代方向。针对断层破碎带、浅埋围岩、软岩地层等特殊工况,进一步细化工序调度标准与沉降防控参数,提升体系场景适配性。该体系流程清晰、落地性强,可广泛复用至各类山区高速桥隧同步施工项目,能够为山区基建工程的标准化、安全化、高效化建设提供可复制的参考范式[3]。

结语

山区桥隧衔接段同步开挖浇筑施工是高速基建的重难点内容,传统粗放的施工管控与静态安全防控模式,难以应对复杂地质带来的施工难题与安全风险。本文构建的协同调度体系,有效解决了同步施工工序混乱、资源浪费、进度失衡的行业痛点;围岩沉降动态防控框架实现了施工全周期风险精准识别与分级处置,筑牢工程安全底线;结合实体工程验证了体系的应用成效,明确了不同地质场景的适配优化方向。整套一体化运营体系贴合山区桥隧施工实际,可有效提升施工效率、节约建设成本、规避安全质量隐患,对推动山区高速基建施工管控标准化、精细化、安全化发展具备重要的推广价值与实践意义。

参考文献

[1]崔耀. 市域铁路盾构穿越市政高架桥梁及路基同步施工影响研究 [J]. 建筑技术, 2026, 57 (11): 1336-1339.

[2]廖成文, 陈晓晖. 超大断面隧道穿越断层破碎带的围岩稳定性及施工风险控制研究 [J]. 南国博览, 2025, (04): 64-68.

[3]张国华. 基于BIM技术的桥梁与隧道施工过程管理与质量控制研究 [J]. 时代汽车, 2026, (09): 178-180.

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