馮慧君

（中鐵發(fā)展投資有限公司，山東 青島266000）

1 引言

海底隧道對(duì)二襯結(jié)構(gòu)混凝土的抗腐蝕性能要求較高，而隧道抗腐蝕方面的研究在青島膠州灣隧道、青島地鐵1 號(hào)線海底隧道等施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積累了一些成功經(jīng)驗(yàn)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了不同程度的變化。學(xué)者張瑞國在文獻(xiàn)[1]中提出，二襯混凝土施工質(zhì)量除了關(guān)注主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量以外，更要關(guān)注噴射混凝土和錨桿等隱蔽工程，此類支護(hù)結(jié)構(gòu)失效，運(yùn)營階段是難以發(fā)現(xiàn)的，最終會(huì)反映在二襯上，出現(xiàn)裂縫、滲漏水等問題，也有很多是內(nèi)部病害導(dǎo)致。所以要高度重視，進(jìn)一步加強(qiáng)二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量控制，選擇合理措施踐行到實(shí)處，為海底隧道工程質(zhì)量提供保障。

2 工程概況

大洋站～青島北站礦山法區(qū)間長3 869m，其中，陸域段長1 332m、海域段長2 537m，均為馬蹄形斷面，區(qū)間最小曲線半徑800m，區(qū)間隧道陸域段埋深14～55m，海域段埋深32～55m。洞身主要位于微風(fēng)化流汶巖、微風(fēng)化凝灰?guī)r、微風(fēng)化安山巖地層，圍巖級(jí)別Ⅲ～Ⅵ級(jí)。區(qū)間過海海域段為青島典型的濱海沉積地貌。

大洋站～青島北站礦山法區(qū)間結(jié)構(gòu)的使用壽命為100a，結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為一級(jí)，海域段海洋氯化物環(huán)境作用等級(jí)為Ⅲ-E，化學(xué)腐蝕環(huán)境為Ⅴ-D；陸域段除氯冰鹽環(huán)境為Ⅳ-C，化學(xué)腐蝕環(huán)境為Ⅴ-D。海域段二襯混凝土設(shè)計(jì)要求：強(qiáng)度等級(jí)為C50、抗?jié)B等級(jí)P12、28d 氯離子擴(kuò)散系數(shù)≤4×10-12m2/s、56d 電通量＜1 000C、水膠比≤0.36、膠凝材料用量：360～480kg/m3，鋼筋保護(hù)層厚度為60mm、裂縫寬度＜0.15mm，C50高性能二襯混凝土方量約為7×104m3。

3 隧道混凝土結(jié)構(gòu)的防水探究

部分海底隧道在研究中，嘗試著選擇復(fù)合防水技術(shù)，選用襯砌防水膜材料來提升海底隧道的防滲漏能力。橡膠止水板中增設(shè)夾鋼片，可以有效改善混凝土漏水情況，預(yù)留嵌縫槽，可以起到規(guī)避滲漏情況出現(xiàn)，提升海底隧道混凝土工程防水效果[2]。

我國關(guān)于海底隧道的研究中，隧道防水工藝，多采用襯砌結(jié)構(gòu)自防水工藝，通過多種工藝混合使用，規(guī)避混凝土滲漏情況出現(xiàn)。防水技術(shù)不斷推陳出新，防水卷材使用頻率不斷提升，通過合理工藝選用，可以減少焊縫數(shù)量，并通過雙縫熱合方式來提升隧道工程防水工藝[3]。但是，關(guān)于海底隧道二襯結(jié)構(gòu)混凝土的防水性能研究還有所不足，有待進(jìn)一步深化。

4 海底隧道二襯混凝土質(zhì)量控制現(xiàn)狀

4.1 混凝土中加水

隧道二襯混凝土施工質(zhì)量控制中，可能存在混凝土中隨意加水的違規(guī)情況，從源頭上埋下質(zhì)量問題。結(jié)合實(shí)際情況，以青島8 號(hào)線地鐵海底隧道工程為例，所選擇的混凝土為C50 高性能商品混凝土，與青島地鐵企業(yè)合作時(shí)間較久，擁有豐富的混凝土生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并逐步形成完善的質(zhì)量管理體系。通過現(xiàn)場質(zhì)量抽檢，砂石的含泥量、泥塊含量均滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但如果現(xiàn)場管理人員把控不嚴(yán)，有可能存在部分操作人員在混凝土中加水的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為二襯混凝土前期施工時(shí)，臨時(shí)停電，或是混凝土供應(yīng)不及時(shí)等，致使混凝土工作性能難以滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，并造成堵管，施工人員在混凝土中加入不同量的水，影響混凝土的整體強(qiáng)度和耐久性。

4.2 混凝土運(yùn)輸距離過長

混凝土運(yùn)輸距離過長是導(dǎo)致施工現(xiàn)場混凝土供應(yīng)不充分的主要原因之一。很多混凝土運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，性能難以滿足施工要求，不可避免地出現(xiàn)混凝土離析情況。對(duì)于此類情況，多需要經(jīng)過二次調(diào)整施工，最終投入施工用的混凝土強(qiáng)度偏低，對(duì)工程整體質(zhì)量和安全帶來極大的不良影響。

4.3 技術(shù)人員素質(zhì)水平問題

二襯混凝土施工中，導(dǎo)致施工質(zhì)量缺陷的一個(gè)主要因素則是有的技術(shù)人員素質(zhì)水平不高，缺少具有高技術(shù)操作人員，未能充分把握技術(shù)要點(diǎn)，導(dǎo)致操作流程不規(guī)范，影響混凝土的施工質(zhì)量。對(duì)于此類問題，可以通過有效養(yǎng)護(hù)，滿足技術(shù)規(guī)范要求，為二襯混凝土施工質(zhì)量提供保障。

5 海底隧道高性能二襯結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量控制方法

海底隧道工程施工中，二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量高低，很大程度上決定了工程的整體質(zhì)量和安全。二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，可提升施工質(zhì)量和安全，改善海底隧道工程外部美觀度。需要注意的是，海底隧道工程中噴射混凝土、錨桿等隱蔽工程，但是在運(yùn)營階段卻未能充分能發(fā)揮支護(hù)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，致使隧道病害逐漸暴露出來，出現(xiàn)裂縫、滲水問題，破壞襯砌結(jié)構(gòu)。所以，針對(duì)其中的問題，應(yīng)結(jié)合作業(yè)環(huán)境，考量混凝土結(jié)構(gòu)耐久性、鋼筋材料特性和使用環(huán)境侵蝕性，優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工和管理，便于提升二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量。

5.1 加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制

海底隧道二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工難度較大，專業(yè)性較強(qiáng)，需要運(yùn)用大量的原材料，而原材料質(zhì)量控制，對(duì)于后續(xù)工程整體質(zhì)量和使用壽命有著至關(guān)重要的作用。所以，應(yīng)深入市場調(diào)查，把握不同材料的性能和價(jià)格，選擇合格的材料。對(duì)青島地區(qū)來說，尤其需要注意砂石料，對(duì)含泥量超標(biāo)的必須禁用。水泥優(yōu)先選用P·042.5 型號(hào)；嚴(yán)格控制用水量，混凝土攪拌用水pH 值不小于4；控制骨料質(zhì)量，綜合考量品種、最大粒徑、巖性和級(jí)配等參數(shù)，選擇最佳的原材料等。

5.2 優(yōu)化混凝土配合比，保障混凝土質(zhì)量

為了保證海底隧道二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量，可以選擇粉煤灰+礦渣粉的組合形式。加強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)，混凝土受壓承載力設(shè)計(jì)值6 917.134kN，受彎承載力237.65kN，保證后續(xù)工程施工質(zhì)量。針對(duì)施工人員私自在混凝土中加入水的問題，合理配備技術(shù)人員、管理人員和試驗(yàn)員在現(xiàn)場，強(qiáng)化懲處力度，制定有效措施來規(guī)避混凝土質(zhì)量問題出現(xiàn)。制定合理的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，避免混凝土開裂?，F(xiàn)場的管理人員需要協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)順利開展，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況制定合理的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，配備專門人員負(fù)責(zé)混凝土拌和站監(jiān)督管理，按照標(biāo)準(zhǔn)充分?jǐn)嚢瑁⒑侠戆才殴ば?，?guī)避早晚高峰階段運(yùn)輸混凝土，將混凝土運(yùn)輸時(shí)間控制在合理范圍內(nèi)，避免混凝土離析影響施工質(zhì)量。

5.3 加強(qiáng)施工工藝控制

為了打造高質(zhì)量的海底隧道工程，應(yīng)把握二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量要求，加強(qiáng)施工工藝控制，強(qiáng)化施工人員教育培訓(xùn)力度，定期學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能，養(yǎng)成良好的質(zhì)量控制意識(shí)。配置鋼筋的二襯結(jié)構(gòu)，在普通混凝土40cm 厚二襯抗彎要求，選擇厚度為25cm 的高強(qiáng)混凝土，達(dá)到普通混凝土45cm和50cm 厚二襯抗彎要求，提升混凝土施工質(zhì)量?；炷敛捎貌迦胧秸駬v充分振搗密實(shí)，并加強(qiáng)帶模注漿環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。安裝RPC 管，做好穿入長度標(biāo)記和測量；澆筑混凝土，觀察注漿孔是否漏漿，混凝土是否達(dá)到注漿管出漿口位置；完善相關(guān)設(shè)備和注漿件，安裝注漿管，電源連接；制漿，水灰比0.18 比例進(jìn)行制備；注漿，按照注漿順序進(jìn)行，注漿結(jié)束后及時(shí)關(guān)閉止?jié){閥門；注漿機(jī)、注漿管和接頭充分清理干凈，臺(tái)車脫模后敲斷外面的PRC 注漿管。

6 結(jié)語

綜上所述，海底隧道高性能二襯結(jié)構(gòu)混凝土施工中，施工質(zhì)量影響因素多樣，無論是混凝土配合比、人員技術(shù)能力還是質(zhì)量控制能力高低，直接影響著海底隧道工程整體施工質(zhì)量。這就需要提升相關(guān)人員專業(yè)能力，預(yù)測和分析質(zhì)量問題，選擇合理施工技術(shù)運(yùn)用到實(shí)處，最大限度地規(guī)避質(zhì)量問題出現(xiàn)，延長海底隧道使用壽命。