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        道路橋梁隧道工程施工中的難點和技術對策

        2021-04-12 02:58:50
        智能城市 2021年8期
        關鍵詞:混凝土結構工程

        (江西交通咨詢有限公司,江西南昌 330000)

        隧道工程在道路橋梁的建設工程中占有重要的地位,隧道工程的施工質量可決定道路工程整體質量。隧道工程與地面道路橋梁工程存在差異,其具有較多的施工難點,工程條件更復雜,受地質條件、水文條件、結構環(huán)境等多種因素的影響,增加了隧道施工難度。隧道工程施工團隊應采取科學的施工技術,針對不同的施工難點,采取有針對性的解決對策,確保隧道工程的施工質量,為我國道路工程建設提供有效保障。

        1 道路橋梁隧道工程案例

        某道路橋梁隧道工程建設,隧道最大埋深為74 m,車道設計為雙向四車道雙線雙洞隧道,本次隧道工程施工團隊擬采用最小凈距離的方案完成隧道施工。該隧道的朝向為南北朝向,南北進口隧道的輻凈距約6.5 m,出口隧道的輻凈距約5.5 m,隧道北線長度約410 m,南線長度約400 m,設計車速標準為40~60 km/h。

        本次隧道工程內輪廓建筑界限的凈寬度約14.5 m,外側人行道2 m,車行道凈寬度為11.5 m,總高度約為5 m。隧道施工地址位于穿過山體的坳陷帶中段,隧道施工地區(qū)有斷裂地質構造,斷裂寬度約為15 m,長度超過800 m。為擠壓條帶發(fā)育,內部碎裂程度較為嚴重,存在部分其他巖脈侵入的情況。經(jīng)過進一步的勘測結果表明,本次隧道工程中在地基處理、洞山結構施工、鋼筋混凝土施工等多個方面存在施工難點,需要進行科學設計加以解決。

        2 道路橋梁隧道工程施工難點

        根據(jù)施工現(xiàn)場勘測人員的查驗,本次隧道施工需要面臨地基處理、鋪裝層脫落、鋼筋銹蝕、裂縫、安全風險五個方面的問題。

        2.1 地基處理

        本次隧道工程內部的地基巖石破損情況嚴重,隧道進口處附近的隧道穿過了粉質黏土、殘積性黏土、砂土和碎塊伏強風化炭質粉砂巖,出口處附近的隧道洞身穿過了砂土、碎塊樁強風化炭質粉砂巖、碎裂巖石等,隧道結構中間部分的巖層基石完成性被破壞。隧道施工地基的地質結構穩(wěn)定性較差,需要采用特別的施工方案,傳統(tǒng)的施工設計方案無法滿足本次隧道地基處理要求。

        2.2 鋪裝層脫落

        鋪裝層脫落是本次隧道工程施工中的重要難點之一,引起鋪裝層脫落的主要原因是施工設計方案不合理、施工缺乏質量控制,施工人員在鋪裝層施工過程中缺乏對施工質量的重視,采用工藝不符合標準規(guī)定,簡化了部分質量控制關鍵程序,導致隧道工程的鋪裝層出現(xiàn)松散、開裂的現(xiàn)象,引起了隧道部分鋪裝層脫落,影響隧道工程的整體質量,威脅施工人員的生命安全。

        2.3 鋼筋銹蝕

        在隧道施工過程中,施工人員缺乏對鋼筋層的保護意識,未對鋼筋采取防銹蝕涂層,導致鋼筋與外界能夠引起銹蝕的物質直接接觸,銹蝕鋼筋。鋼筋銹蝕后會導致隧道鋼筋混凝土結構出現(xiàn)質量問題,引起脫落、開裂、嚴重變形等情況,影響了隧道內部的結構,施工人員在鋼筋運輸過程中須采取防銹蝕保護措施。

        2.4 結構裂縫

        由于在隧道施工過程中缺乏科學的混凝土施工技術、養(yǎng)護技術,導致混凝土出現(xiàn)結構裂縫,混凝土的強度等級與隧道工程實際需求不符,影響了隧道工程的實際建設質量。

        2.5 施工安全

        隧道施工相比外部路面道路施工,存在更多的危險因素,例如隧道坍塌、地質災害等會引起重大安全事故。部分隧道施工單位缺乏對安全施工環(huán)境的建設,缺乏安全意識教育和安全施工技術培訓,影響了隧道施工安全,當前我國部分隧道建設工程中仍存在諸多安全隱患。

        3 道路橋梁隧道工程建設難點的有效技術對策

        根據(jù)本次橋梁工程中存在的難點,施工團隊開展了全面的施工難點分析工作,采用BIM技術等現(xiàn)代化信息技術,結合微動探測技術等地質條件探測技術,在掌握了施工難點的關鍵影響因素后,制定了全面的安全風險應對策略。

        3.1 隧道地基處理技術

        本次隧道工程的地基巖層破損較為嚴重,部分區(qū)域為軟土地基,因此采用了具體的方法對隧道地基進行處理。

        (1)強夯處理方法。

        強夯地基基礎處理技術可提高軟土地基承載力,根據(jù)隧道地基施工現(xiàn)場的實際情況采用不同噸位的重錘夯實軟土地基,提升隧道的軟土地基密度,全面提高隧道軟土地基土體的強度。在本次隧道工程的軟土地基中,采用了強夯地基處理技術,利用其強大的勢能對軟土地基進行沖擊,破壞軟土地基的原有結構,在其內部會產(chǎn)生對外的空隙,排除地基中的孔隙水,軟土地基在重錘的勢能下發(fā)生固結硬化,提高地基的穩(wěn)定性和承載能力,達到地基加固的目標。

        (2)注漿加固方法。

        盡管人們痛斥一些大股東貪婪而愚蠢,但其實他們大多數(shù)都是絕頂聰明的人。如果不是出于某種無奈,他們大抵不會犯低級錯誤。不管是出于怎樣的原因,大股東的錯誤已經(jīng)犯了,市場也對這樣的錯誤做出了懲罰,交給投資者的就不只是風險,更多的是機會。

        注漿加固通過采用性能較好的漿液,將漿液注入隧道地基的基礎,填補內部土壤顆粒的縫隙,提高土壤的密實程度,排除地基中多余的空氣和水分,使隧道地基土壤的綜合性能更好。

        (3)墊層處理方法。

        針對本次隧道部分巖層破損較為嚴重的地基,采用砂石材料將路堤底部鋪滿的方法,提升該部分承載能力,改善隧道地基的整體剛度,可避免隧道地基出現(xiàn)開裂、沉降等地基問題。

        3.2 鋪裝層脫落處理技術

        鋪裝層脫落是本次隧道工程中的施工難點部分,影響了隧道工程整體質量,應采取有效的措施,防止出現(xiàn)鋪裝層脫落問題。

        在施工過程中,施工人員需要明確鋪裝層整體的厚度,在鋪裝層施工過程中選擇優(yōu)質的施工材料,避免出現(xiàn)鋪裝層斷裂的問題。在鋪裝層施工時需要采用防水的施工材料,隧道內部的水分含量較大,若不做好防水處理措施,會導致鋪裝層被腐蝕,進而出現(xiàn)質量問題,提升鋪裝層的質量,延長使用壽命。鋪裝層的質量會受施工地理位置的影響,鋪裝層的施工設計需要結合當?shù)氐木唧w地理位置信息,確定最佳的鋪裝層施工設計方案,可有效應對鋪裝層脫落問題。

        3.3 鋼筋銹蝕處理技術

        鋼筋銹蝕會導致鋼筋混凝土結構出現(xiàn)嚴重的質量問題,降低隧道的支護結構承載力,造成隧道出現(xiàn)倒塌等問題。

        在鋼筋運輸與現(xiàn)場存在過程中,應對鋼筋材料采取保護措施,防止鋼筋材料接觸腐蝕物體,確保鋼筋材料在施工前不出現(xiàn)腐蝕問題。

        在隧道洞體鋼筋結構施工過程中,需要按照設計標準采取科學的涂層處理技術,為鋼筋設置防腐層,提高鋼筋材料的防腐蝕能力,降低鋼筋的腐蝕率。

        在鋼筋涂層處理工作完成后,應采取保護措施,確保鋼筋防腐涂層可充分發(fā)揮其作用。

        經(jīng)過上述三道防護工序的處理,可全面提高鋼筋材料、鋼筋結構的抗銹蝕能力,提升隧道工程整體質量提高。

        3.4 結構裂縫處理技術

        結構裂縫的主要發(fā)生部位是隧道的混凝土結構,需要采取相應的混凝土質量控制措施,確?;炷临|量達到隧道建設質量標準。

        在混凝土材料的配置和拌和過程中,應根據(jù)隧道工程的實際需要添加適當?shù)膹娀瘎?,提升混凝土強度,通過充分拌和,使強化劑與混凝土材料充分結合,提高混凝土材料的抗裂能力。

        在隧道混凝土結構施工過程中,需要嚴格控制混凝土的溫度,在連續(xù)澆筑施工中,應采取降溫措施,使混凝土結構的內部溫度與外部溫度達到相對平衡,避免溫度差應力產(chǎn)生混凝土開裂、收縮、膨脹等問題,可避免隧道混凝土結構出現(xiàn)裂縫。

        混凝土結構施工完成后需要至少15 d的養(yǎng)護,采取灑水、覆蓋塑料薄膜等方式,嚴格控制混凝土質量進,可有效解決隧道混凝土結構出現(xiàn)裂縫等問題。

        3.5 安全施工處理技術

        安全施工是隧道施工的首要保障,是各項施工項目開展的前提,施工單位需要明確隧道施工中存在的風險因素,并針對不同風險因素制定科學合理的風險應對措施,確保施工人員的生命財產(chǎn)安全。

        施工單位應加強對施工人員的安全施工意識教育,使其具備全面的隧道安全施工知識和技術體系,在施工過程中須始終保持高度的施工安全意識。施工單位需要加強安全施工技術培訓,確保施工人員可先進科學的安全施工技術,可提高隧道工程施工安全性。

        4 隧道工程施工評價

        在經(jīng)過上述五項有效的技術應對策略實施后,本次隧道工程在施工過程中未出現(xiàn)意外安全事故,隧道施工工期縮短14 d,隧道施工的質量檢驗全部合格,施工成本總體降低了11%,取得了良好的社會效益、經(jīng)濟效益。

        5 結語

        綜上所述,本文結合具體隧道工程案例,提出了多項能夠有效應對隧道施工難點的技術、策略,可對我國道路建設工程行業(yè)起到借鑒作用,提高我國隧道工程質量。

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