王道團
(山東高速威海發(fā)展有限公司,山東 威海 264200)
隧道工程屬于公路工程項目中的特殊施工項目,存在諸多隱蔽工程,施工時很容易出現施工現場與設計不符的狀況,需要做好整體的施工質量管控,及時對存在的問題做出正確預判與處理,以便達到預期的工程施工質量。就目前的隧道工程施工來看,由于洞內環(huán)境會對工程施工安全造成極大影響,所以在進行實際施工時會遇到一些問題,導致工程施工進度受到干擾,較為常見的問題主要集中在隧道滲漏以及襯砌混凝土病害等方面。
如果在進行防水層施工過程中沒有按照標準選擇防水材料,將會存在施工質量不達標或者混凝土澆筑被破壞等方面的問題,會導致最終的防水施工質量受到直接影響,進而造成滲漏問題。同時,如果防水層在施工時存在破損狀況,或在后期運營之后存在劣化問題,也會使部分隧道的防水層出現防水效能降低的狀況,會直接導致滲漏問題出現。在隧道施工完成之后,會因為圍巖壓力的改變,使得圍巖中的局部水流出現水壓升高的情況,此時如果存在襯砌結構防水功能較弱或者失效的問題便會發(fā)生滲漏,致使襯砌高水壓地段出現面型滲漏的狀況?;炷廖⒂^結構是因為長期碳化所形成的,會因為碳化后混凝土成分出現改變,而使其體積以及物理面貌發(fā)生變化,將會在環(huán)境各項因素的共同作用之下,導致混凝土內部孔隙結構出現變大趨勢,進而造成整體結構抗?jié)B能力下降。
軟弱巖層會因為變形時間效應的因素而致使襯砌結構承受荷載變大,導致隧道路面以及其他部分基礎出現不牢固狀況,從而出現結構下沉以及裂縫變形的問題。同時,因為冷縫、施工縫等位置相對較為薄弱,所以也很容易出現襯砌裂縫的狀況。由于混凝土膨脹收縮等問題干擾,導致襯砌混凝土出現開裂以及變形情況。在地下水的動靜壓作用之下,導致破碎巖層襯砌附近出現空洞而發(fā)生約束不均勻狀況。在碳化的作用之下,混凝土的堿儲備會出現逐漸減少的狀況,進而對混凝土的堿性造成直接破壞,致使鋼筋表面鈍化膜出現不穩(wěn)定問題。由于碳化作用導致鋼筋與空氣發(fā)生反應,致使鋼筋出現腐蝕問題,導致混凝土和鋼筋之間的握裹力出現減弱狀況,襯砌承載能力也會因此變弱,在鋼筋銹蝕產物體積逐漸膨脹的作用下,致使混凝土出現開裂。
如果襯砌混凝土出現掉塊、腐蝕等病害,將會致使結構的耐久性出現問題,進而引發(fā)相關病害?;炷敛『Ξa生的原因主要集中在以下幾個方面:其一,混凝土處于腐蝕性環(huán)境介質之中,其與酸堿鹽等發(fā)生化學反應的方式,導致出現化學反應腐蝕問題;其二,在進行混凝土配制時,原材料中含有堿活性或堿骨料,會因為生成反應物而出現吸水膨脹的情況,致使混凝土出現開裂問題;其三,在混凝土收縮以及溫度等問題的干擾下,導致混凝土出現變形裂縫問題,出現強度減小導致結構的整體安全性受到嚴重影響。
如果在進行公路隧道的施工之前沒有做好施工方案設計工作,或者在設計方面沒有結合實際進行規(guī)劃,將極易埋下嚴重的安全隱患,導致后續(xù)施工受到干擾。在進行施工之前,設計人員需要做好地質勘查工作,對現場的地質情況做出正確預判以免造成施工塌方問題。需要按照地質資料對設計參數做出調整,采用高強支護技術模式,確保塌方概率能夠被控制在最小范圍。整體設計需要與周圍的環(huán)境相協調,要符合工程的實際建設需要進而運用專業(yè)化公式進行反復計算,確保結構受力能力可以達到預期。如果隧道工程結構存在受力不均或者整體結構較為單一的問題,將直接導致各種質量問題的出現,會因為圍巖應力過大的問題而導致隧道出現變形狀況。
施工管理不到位,是使工程施工存在質量問題的重要原因之一,如果沒有對施工管理工作進行有效把控,很容易出現施工不規(guī)范以及其他方面的狀況。例如,可能因為模板臺車的牢固性不理想或者施工放樣存在誤差等方面的原因,導致隧道出現較大偏位的狀況;由于出現施工縫錯臺的問題,而致使襯砌早期強度受到影響,直接增加了裂縫出現的可能性。同時,如果混凝土的配比沒有達到強度要求,在振搗施工過程中出現振搗不實的問題,混凝土的強度會受到干擾,導致混凝土出現蜂窩以及其他方面狀況,從而造成襯砌不均勻問題。
施工材料質量問題主要存在以下幾個方面:一是防水板等材料存在質量缺陷,導致鋼筋暴露于外界環(huán)境之中容易出現腐蝕等狀況;二是排水管連接存在問題,管道出現堵塞將對排水效果產生直接影響,增大隧道出現滲漏問題概率;三是如果出現塌方問題之后沒有及時進行處理,沒有對空洞進行有效填補,在發(fā)生欠挖問題后也沒有做好修整,會導致襯砌受力與實際要求不符;四是如果施工單位存在隨意調整設計參數的狀況,會導致支護效果受到直接影響,一方面體現出施工單位管理水平較低等問題,另一方面會因為施工材料質量雙重的影響下,而導致整體工程施工存在嚴重的安全隱患。
3.1.1 做好前期地質勘查與研究工作
為妥善解決設計與實際情況不符的問題,需要進一步加大地質勘查工作的重視程度。應在施工之前通過開展地質勘查工作的方式,對隧道地質情況有更加清晰地認識,并能夠及時發(fā)現情況較為嚴重的不良地質地段以便規(guī)劃更加合理的路線,確保按照地質資料內容展開后續(xù)的規(guī)劃設計以及施工方案編制。需要按照勘察數據以及地質情況對施工開挖方案進行不斷調整,選擇更為合適的支護方案以及施工模式,保證后續(xù)的工程施工效果。爆破人員也需要按照地質狀況的具體信息,設計精準的爆破方案,以防出現塌方或者其他方面的安全事故。
3.1.2 改進施工方法與施工工藝
如果施工工藝設置不合理,會直接增加隧道結構的病害風險,所以需要對施工工藝進行有效改進,并配合配套的施工管理方案,實現對施工過程的高質量管控。
以新奧法施工技術為例,在使用該項技術過程中需要科學選擇鉆爆設備,做好噴射混凝土設備以及整體式模板臺車等各項設備的選擇和應用。應運用噴錨支護技術,做好初期的支護處理,保證圍巖內二相應力狀態(tài)能夠變?yōu)槿鄳顟B(tài),從而對隧道結構受力能力實現有效地調整,保證初期支護能夠達到預期效果,以便為后續(xù)的隧道施工安全提供保障。
按照該項施工技術的基本原則將運用合理支護手段,通過對支護以及圍巖系統(tǒng)共同作用的有效使用,保證后續(xù)的隧道結構施工安全性。而作用的發(fā)揮,要做好結構層的密貼處理從而保證圍巖支護系統(tǒng)貼合緊密程度。需要對光面爆破效果進行控制,防止出現侵限或者超挖問題,要保證噴射混凝土的表面平整程度。做好初襯和二襯之間的密貼施工處理,有效控制防水板掛設松弛度,從而保證初襯拱頂與混凝土澆筑到頂的密貼度。
3.1.3 做好施工材料與管理問題處理
在進行施工管理以及施工材料問題處理過程中,需要進一步加大對施工設計內容的研究力度,按照整體的設計規(guī)劃確定工程的施工重點以及施工難點,并在此基礎上對隧道施工的各個環(huán)節(jié)進行精準把控,確保施工不會出現人為操作失誤問題;及時對存在問題的環(huán)節(jié)開展糾正工作,確保在先進的監(jiān)控系統(tǒng)的支持之下,能夠及時對施工現場的各項情況進行精準管控。在施工質量控制方面也需要按照施工計劃內容,抓好施工材料的質量以及規(guī)格關卡,通過進場之前開展嚴格檢驗與使用之前進行二次檢驗相結合的方式,確保所使用的材料能夠符合施工要求,從而為整體工程的高質量施工奠定基礎。
3.1.4 使用先進襯砌質量檢測技術
在不同的檢測階段通過運用激光斷面儀對斷面進行檢測以確定襯砌的厚度情況。如果襯砌隧道施工已經完成,運用激光斷面儀僅能對其輪廓線進行測試,無法對襯砌后是否存在空洞或者厚度進行有效測量。
地質雷達是較為先進的檢測技術,可對已經完工的隧道進行有效檢測,能夠在竣工驗收之前發(fā)現質量問題,并為后續(xù)的問題處理提供數據支持。進行二次襯砌施工之前,可應用檢測技術對初期支護情況進行分析,明確初期支護厚度及其他方面狀況,可針對回填不密實以及背后脫空等問題進行處理,確保隧道質量控制能夠達到最優(yōu)。
3.2.1 明洞以及洞口施工技術
進行隧道洞口以及橋涵明挖段等各項結構的施工過程中,需要進行綜合性的考量,以便更好地完成各項施工工作。在進行仰坡開挖以及洞口邊坡開挖等處理過程中,需要按照環(huán)境保護原則做好水土保持工作,降低整體防護施工以及開挖施工對于巖體的影響,禁止使用爆破手段保證環(huán)境保護理念能夠貫穿施工全過程,從而做好邊坡防護以及施工階段隧道安全保護等各項工作。隧道初期的開發(fā)施工需要與門洞工程相配合,使門洞排水施工以及其他方面工程能夠同時完成。在進行支護施工以及土石方開挖等施工過程中,應對邊坡穩(wěn)定程度以及地形地質條件等各項內容進行充分分析,做好開挖邊坡支護處理,全程展開山坡穩(wěn)定性檢查以及監(jiān)測以防發(fā)生重大事故。
3.2.2 洞身開挖施工技術
洞身開挖技術屬于關鍵性技術,需要從多方面入手對其進行優(yōu)化。具體的施工技術包括全斷面技術、臺階技術以及環(huán)形開挖預留核心土等,每一種施工方式具有不同控制技術。實際工作中,需要按照具體的施工技術內容以及施工開展情況做出正確調整。例如,在應用臺階技術進行過程中,由于該種技術適用于三級到五級圍巖中小跨度隧道施工,所以在對六級圍巖進行小跨度隧道處理時需要做好預加固處理,在確定整體施工達到標準之后才可以采用臺階施工技術進行開挖處理。如果圍巖地質條件較為理想,在對雙車道隧道以及單車隧道進行處理時,可運用二臺階施工技術進行操作。如果單層臺階的對面尺寸相對較大,隧道斷面高度相對較高,則建議使用三層臺階施工技術進行處理,臺階的長度需要控制在隧道開挖跨度的1.5 倍左右。
3.2.3 錨桿施工技術
進行錨桿施工過程中,需要對設計圖紙內容進行全面分析,掌握施工放樣、標識具體位置。在確定位置的具體信息之后,通過鉆孔操作和孔洞清理等一系列的處理,將錨桿安放在孔洞之內,對孔口進行封堵后再進行灌漿操作施工,保證錨桿能夠與圍巖加固成共同受力體,對圍巖起到有效加固的效果。為確保錨桿的抗拉、抗拔能力符合施工要求,需要在施工過程中做好試拔檢測工工序,在確定錨桿固定性能達標后才能展開后續(xù)的施工環(huán)節(jié)??筛鶕鷰r巖性結構、地質條件等各項情況,選擇錨桿類型如自進式錨桿、錘擊錨桿等,做好局部的布置以及系統(tǒng)布置工作。
3.2.4 錨噴支護施工技術
在對錨噴支護技術進行選擇時,需要按照整體工程的施工現狀設計方案?;炷恋膰娚浼夹g,主要有濕噴、干噴以及潮噴三種模式。其中,潮噴技術的經濟優(yōu)勢更加突出,可以減少低速凝劑的使用量;濕噴方式在支護施工質量方面的優(yōu)勢較為突出,整體的應用效果較為理想,也是在隧道工程施工中較為常用的噴射方法。為保證工程的施工質量,錨噴支護技術采用的方式相對多元化,會通過和鋼筋網片、錨桿等聯合進行使用的方式提升最終的支護處理效果。按照定距離埋置鋼筋的情況對錨噴厚度進行有效控制,且會在錨噴施工操作完成之后,對錨噴強度以及厚度等各項情況進行檢測,檢查是否存在空洞問題以便及時整改修復,達到錨噴支護施工的目標。
由于隧道工程施工會對項目的最終應用情況產生直接影響,所以需要提高關注力度并進一步加強對該部分施工的質量控制。需要明確認識到隧道工程施工的特殊性,并通過對常見問題的分析得出問題產生的具體原因,以問題為引導做好施工質量管控、優(yōu)化處理工作,并要合理展開各項施工技術的管控工作,保證明洞施工以及隧道挖掘等技術的應用能夠達到最佳效果,從而實現工程施工預期效果,確保道路工程項目得以高質量應用。