李頂頂
(保利長(zhǎng)大工程有限公司, 511431)
新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就,而這也促使交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速,同時(shí)對(duì)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也提出了更高的要求。在交通運(yùn)輸體系中,隧道工程的重要性不言而喻,無(wú)論是在鐵路運(yùn)輸還是公路運(yùn)輸中,連拱隧道都扮演者不可替代的角色,在交通體系中占據(jù)著非常重要的地位。鑒于此,有必要對(duì)連拱隧道的施工建設(shè)加強(qiáng)重視,尤其是需重視對(duì)其質(zhì)量的控制。
與一些傳統(tǒng)的大跨度隧道施工相比,采用連拱隧道在施工中具有非常顯著的優(yōu)勢(shì),例如在進(jìn)行連拱隧道施工時(shí),施工的難度會(huì)明顯降低,而且最終形成的建筑結(jié)構(gòu)也更加美觀。同時(shí),連拱隧道施工在工程造價(jià)上也相對(duì)較低,同時(shí)對(duì)具體施工情景的適應(yīng)性更好,這更加易于滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的個(gè)性化需求。但與此同時(shí)我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到,雖然連拱隧道工程施工具有以上優(yōu)點(diǎn),但這并不是說(shuō)其就不存在任何問(wèn)題,它在施工中依然存在很多因素會(huì)影響到最終的工程質(zhì)量,所以如何對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行管控以真正發(fā)揮其價(jià)值需要引起重視。本文以甘南藏族自治州卓尼縣柳林鎮(zhèn)奤蓋小學(xué)西的奤蓋隧道工程(隧道進(jìn)出口靠近S306 省道,采用連拱式設(shè)計(jì),屬短隧道)為例,對(duì)連拱隧道工程的常規(guī)設(shè)計(jì)與施工方法、施工影響因素進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步對(duì)其施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了探討,希望對(duì)提升相關(guān)工程的施工質(zhì)量水平能夠有所借鑒。
在連拱隧道工程的建設(shè)中,隔墻的穩(wěn)定性非常重要,因此通常都會(huì)在雙側(cè)位置上利用對(duì)沖的結(jié)構(gòu)就夠進(jìn)行具體操作。通過(guò)對(duì)當(dāng)前大多數(shù)連拱隧道施工進(jìn)行分析可以看出,中隔墻的結(jié)構(gòu)樣式或者建筑風(fēng)格大致存在以下兩種類型:第一,直墻式,這種形式的中隔墻可以在建設(shè)施工中一次性完成;第二,曲墻式,指在進(jìn)行中隔墻的施工建設(shè)中,因?yàn)槭艿礁鞣N因素的影響,造成建設(shè)中會(huì)把中心部分作為施工起點(diǎn),即待中心部分完工后再對(duì)兩側(cè)隧道等其他部分進(jìn)行一起施工。常規(guī)施工方案通常都會(huì)直接進(jìn)行中導(dǎo)洞的施工,而中隔墻的施工大多是按照從內(nèi)向外的順序開展,但在進(jìn)行具體的施工操作時(shí),特別要重視控制混凝土的強(qiáng)度,只有混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,才能將其合理地應(yīng)用到工程施工中。同時(shí),為了確保工程施工的安全性,在應(yīng)用混凝土的過(guò)程中,需要在兩側(cè)正洞間保持合理間距。
現(xiàn)實(shí)中,連拱隧道的施工質(zhì)量受到多種因素影響,這些因素可能會(huì)在施工的不同環(huán)節(jié)和階段影響到施工質(zhì)量。比如在中導(dǎo)洞的施工過(guò)程中,需要結(jié)合具體情況開挖出一個(gè)25m2左右的斷面,而斷面開挖則主要采用全斷面法或臺(tái)階法,具體選擇哪種方法需要在開挖時(shí)針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行確定;又比如施工中需要確定科學(xué)合理的支護(hù)措施,這是確保施工安全的重要舉措。
除了上述介紹之外,連拱隧道施工還會(huì)受到一些其他因素影響,進(jìn)而造成施工質(zhì)量受到影響。例如隧道距離如果不長(zhǎng)時(shí),一般情況下會(huì)直接采用轉(zhuǎn)載機(jī)退出的方式進(jìn)行施工作業(yè),但隧道距離一旦增加后,再采用這種方式的施工效率較低,所以需要對(duì)施工方式進(jìn)行變更。這對(duì)這一問(wèn)題,可以在隧道施工時(shí),每隔100m 就設(shè)置一個(gè)洞室,這樣做的好處是可以將其作為轉(zhuǎn)載機(jī)進(jìn)行作業(yè),避免了效率降低的缺陷,進(jìn)而將施工作業(yè)可能出現(xiàn)延期的可能性降到最低。
連拱隧道施工質(zhì)量會(huì)受到多種因素制約,需要針對(duì)具體因素并結(jié)合實(shí)際情況開展質(zhì)量控制工作。因受限于筆者水平和文章篇幅,這里僅摘取了幾個(gè)具有典型代表性的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行分析,具體包括以下幾個(gè)方面:
無(wú)論是任何類型的工程建設(shè)項(xiàng)目,確保施工安全都是首要任務(wù),連拱隧道施工自然也不例外。而為了確保施工建設(shè)安全,一般要求隧道的正洞施工需要間隔一定的距離,但這同樣會(huì)帶來(lái)一定弊端。因?yàn)殚g隔距離的增加會(huì)形成偏壓作用,如果無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效處理,則有一定幾率導(dǎo)致中隔墻出現(xiàn)偏移,而這輕則因引發(fā)局部應(yīng)力增大,使墻體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,重則甚至可能出現(xiàn)塌方等質(zhì)量事故,這些都會(huì)對(duì)最終的工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的不利影響。因此,在連拱隧道的施工建設(shè)中,務(wù)必要采取措施確保中隔墻的穩(wěn)定。
對(duì)于連拱隧道,兩側(cè)共用一個(gè)中隔墻,中隔墻可看作是隧道中的關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu)。與此同時(shí),中隔墻的受力情況比較復(fù)雜,各個(gè)方向的力都存在,這使得保證其施工質(zhì)量成為了工程施工的重難點(diǎn)。針對(duì)此問(wèn)題,一般都要求中隔墻的頂部回填要足夠密實(shí);否則伴隨著正洞的施工延續(xù),隧道的跨度會(huì)不斷增大,從而加劇引力集中效應(yīng),長(zhǎng)此以久則會(huì)造成周圍結(jié)構(gòu)的失穩(wěn),給施工質(zhì)量和安全性保障帶來(lái)嚴(yán)重威脅。
連拱隧道施工在進(jìn)行正洞開挖時(shí),巖石的分布呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化的特性,新巖石重新取得的平衡自然與原先不一致。即在施工中,原先的平衡狀態(tài)會(huì)被打破,而新的平衡狀態(tài)會(huì)逐漸進(jìn)行構(gòu)建,此過(guò)程通常會(huì)伴隨著大量的巖石變形發(fā)生。在這種情況下,如果正洞開挖的錯(cuò)開距離不夠,那么則會(huì)造成周圍的巖石出現(xiàn)變形和應(yīng)力疊加,對(duì)施工質(zhì)量和安全產(chǎn)生不利影響。
在連拱隧道施工中,無(wú)論是中隔墻施工還是隧道施工,都會(huì)產(chǎn)生二次襯砌的施工縫,這也是隧道施工中的一個(gè)普遍薄弱環(huán)節(jié)。目前相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)規(guī)范中對(duì)中隔墻與隧道的二次襯砌施工縫是否需保持一致未作明確規(guī)定,但實(shí)際作業(yè)中為了保證墻體質(zhì)量,避免局部開裂等情況發(fā)生,施工縫應(yīng)保持一致。
對(duì)于連拱隧道工程,中導(dǎo)洞的開挖直接影響到工程開挖方向,同時(shí)也關(guān)系著洞身的施工方向,因此做好中導(dǎo)洞的開挖及初期支撐保護(hù)可以說(shuō)是隧道施工的核心所在,必須得到充分重視。在實(shí)際施工中,務(wù)必提升對(duì)中導(dǎo)洞開挖工作的重視程度,要根據(jù)合理的順序推動(dòng)開挖作業(yè)順利進(jìn)行,避免質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。
對(duì)于連拱隧道施工的質(zhì)量保障,還有一項(xiàng)關(guān)鍵工作就是做好防排水施工,而這就必須建立良好的排水系統(tǒng),通過(guò)綜合應(yīng)用堵、截、排、防等多種技術(shù)手段,最終形成一個(gè)綜合化的排水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)排水順暢的目的。
連拱隧道工程的施工質(zhì)量對(duì)后續(xù)的隧道使用影響巨大,同時(shí)還會(huì)對(duì)連拱隧道未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展造成深遠(yuǎn)影響,必須引起充分的重視。而要實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的有效控制,需要從不同角度出發(fā),對(duì)制約施工質(zhì)量提升的影響因素進(jìn)行分析,并凝練成為針對(duì)性較強(qiáng)的控制要點(diǎn)。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn),對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行了一些有意義的探討,當(dāng)然受到筆者能力和水平的限制,文章中還存在不少缺漏之處,希望能夠得到業(yè)內(nèi)廣大同行的指正。