楊俊翔
(江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司,江西南昌330103)
在高等級公路中,橋隧工程是非常重要的組成部分,主要包含橋梁、涵洞、通道、隧道等結(jié)構(gòu)。橋隧工程都是重要的基礎(chǔ)設(shè)施,工程建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到人們的日常出行和交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。橋隧工程具有施工時間長、使用年限高、投資大的特點,由于橋隧工程的施工結(jié)構(gòu)、施工位置比較特殊,所以工程施工面臨的安全風(fēng)險較大。近些年來,我國的橋隧工程的數(shù)量不斷增加,一些工程出現(xiàn)了混凝土裂縫、鋼筋銹蝕等問題,嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。
1.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜
在橋梁工程的施工中,整個工程中的構(gòu)件較多,結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜。一般情況下,橋梁包含兩個主要部分,分別是上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。其中,上部結(jié)構(gòu)又被稱為橋跨結(jié)構(gòu)、橋孔結(jié)構(gòu),是線路遇到障礙時跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu);下部結(jié)構(gòu)包含橋墩、橋臺、墩臺等部分,能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)和車輛的荷載傳遞給地基部分。除了這些基本結(jié)構(gòu)之外,橋梁工程還包含護(hù)坡、護(hù)岸、擋土墻等[1]。
1.1.2 預(yù)制構(gòu)件體積龐大
對于橋梁工程而言,吊裝大型預(yù)制構(gòu)件是不可缺少的重要環(huán)節(jié),只有保證該環(huán)節(jié)順利實施,才能提高橋梁工程的施工質(zhì)量。在工程施工中,施工方法和施工工藝需要不斷調(diào)整,施工人員、施工材料、施工機(jī)具呈現(xiàn)出流動性的特點,這些都是橋梁工程的施工特點。
1.1.3 施工環(huán)境復(fù)雜多變
與一般的建筑工程相比,橋梁的施工環(huán)境復(fù)雜多變。在不同的施工階段,橋梁工程的施工會面臨不同的問題,如線路、軟土地基、結(jié)構(gòu)問題等。為此,工程的設(shè)計人員和施工人員需要高度重視橋梁工程的外界施工環(huán)境,從而更好地應(yīng)對橋梁工程施工中的問題[2]。
1.2.1 施工比較隱蔽
隧道工程具有較高的隱蔽性,屬于隱蔽工程,在施工中通常只有一個可視面。因此,施工中有可能出現(xiàn)較多無法預(yù)料的問題,施工人員難以及時發(fā)現(xiàn)隧道當(dāng)中存在的安全隱患,施工風(fēng)險較高。一般情況下,隧道工程需要在地下、洞穴等環(huán)境中施工,施工人員需要采用通風(fēng)技術(shù)、掘進(jìn)技術(shù)、支護(hù)技術(shù)等,保證各個工序的銜接。
1.2.2 施工環(huán)境多變
隧道工程埋于地下,施工區(qū)域的地質(zhì)條件、水文條件會對隧道的施工造成嚴(yán)重影響,甚至決定整個工程的成敗。在隧道施工中,施工環(huán)境是復(fù)雜多變的,一些偶然因素可能導(dǎo)致最初的工程設(shè)計更改。為此,在隧道工程施工中,施工人員需要在施工前加強(qiáng)對地質(zhì)條件、水文條件的勘測,降低外界環(huán)境對隧道工程施工的影響。
在橋隧工程中,混凝土是重要的施工材料,如果混凝土裂縫病害比較嚴(yán)重,那么整個工程的質(zhì)量就會受到影響。在橋隧工程的施工中,造成混凝土裂縫病害的原因是多樣化的。
首先,在原材料問題上,一些施工單位缺乏對混凝土原材料的檢查,未結(jié)合橋隧工程的施工特點選擇適宜的混凝土原材料,造成混凝土路面干縮不到位,抗裂性能較差,引發(fā)裂縫病害。
其次,在混凝土配置方面,配合比控制不當(dāng)?shù)膯栴}同樣會影響混凝土的抗裂性能。在實際施工中,一些施工隊伍在混凝土配置中沒有科學(xué)把握礦渣粉、粉煤灰的用量,粗細(xì)集料配比不科學(xué),造成混凝土構(gòu)件的質(zhì)量較差,后期容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
再次,施工操作工序不合理,如分層填筑不到位、混凝土澆筑中模板支架變形等。
最后,在后期的混凝土養(yǎng)護(hù)中,部分施工單位存在養(yǎng)護(hù)時間不足等問題,這些都會造成混凝土裂縫。
在橋隧工程中,鋼筋的用量非常大,工程施工對鋼筋的性能要求較高,從某種程度上來說,鋼筋的性能和質(zhì)量直接決定了橋隧工程的質(zhì)量。目前,很多橋隧工程在后期運(yùn)營中存在鋼筋銹蝕的問題,部分鋼筋銹蝕嚴(yán)重。如果鋼筋銹蝕情況得不到有效處理,橋隧工程的使用壽命就會大大縮短,整個工程的質(zhì)量也會大打折扣。鋼筋能夠起到支撐橋梁結(jié)構(gòu)和隧道結(jié)構(gòu)的作用,只有全面做好鋼筋的保護(hù)工作,提高對鋼筋質(zhì)量的重視力度,才能最大程度地減少鋼筋銹蝕問題[3]。
在橋梁工程中,鋪裝層只占很小的體積,但是鋪裝層對道路交通的影響非常大。目前,很多道路橋梁工程出現(xiàn)鋪裝層松散脫落的問題,后期需要投入大量的人力、物力進(jìn)行維修。在橋梁工程施工中,一些施工單位只重視橋梁鋪裝層的外觀美觀性,忽略了鋪裝層的內(nèi)部構(gòu)造,在鋪裝材料選擇、施工工藝上存在不足,部分橋梁工程存在透水等問題,容易在后期的使用中出現(xiàn)水損壞,從而產(chǎn)生松散、脫落等病害。為此,施工單位在橋梁施工中需要高度重視鋪裝層部位的施工,對施工材料、施工工序等進(jìn)行改進(jìn)和提升,延長鋪裝層的使用壽命。
隧道工程埋于地下,屬于隱蔽工程。在隧道工程的施工中,塌方及滑坡等問題時有發(fā)生,這些問題不但會造成隧道施工中斷,還有可能引發(fā)安全事故,造成人員傷亡。
目前,隧道工程的施工容易受到外界地形條件及施工單位勘探技術(shù)的限制,施工人員難以全面了解隧道工程周圍的地質(zhì)情況,前期的工程設(shè)計存在較多局限,施工過程中容易出現(xiàn)一些不可預(yù)測的問題。隧道工程施工通常需要運(yùn)用爆破手段,受爆破作用的影響,隧道周圍的巖石會出現(xiàn)松動,巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會降低,塌方的概率增加。在實踐中,一些隧道工程建設(shè)在山區(qū),這些區(qū)域受地質(zhì)活動的影響較大,容易出現(xiàn)滑坡問題[4]。
3.1.1 優(yōu)化混凝土原材料質(zhì)量
混凝土的原材料包括水泥、砂石等。為減少橋隧工程中混凝土的裂縫病害,施工單位需要確保所有原材料都符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在采購水泥、砂石等原材料時,采購人員需要全面做好市場調(diào)查,將材料的質(zhì)量放在第一位。另外,在原材料的存放方面,施工單位需要確保原材料存儲環(huán)境合格,將原材料存儲于干燥、衛(wèi)生的環(huán)境中,防止鋼筋被腐蝕,避免水泥受潮,定期對原材料進(jìn)行檢驗。
3.1.2 控制材料配合比
在混凝土配置中,施工人員需要通過試驗的方式確定科學(xué)的混凝土配置比例,并在后期的施工中嚴(yán)格按照試驗結(jié)果進(jìn)行配比。除此之外,施工人員還需要結(jié)合橋隧工程中混凝土構(gòu)件的作用,適當(dāng)加入摻和料,使水化熱反應(yīng)的時間延緩,對裂縫問題進(jìn)行有效防范。
3.1.3 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作
對于混凝土構(gòu)件而言,后期的養(yǎng)護(hù)工作直接決定了混凝土的強(qiáng)度,只有養(yǎng)護(hù)時間達(dá)標(biāo)、養(yǎng)護(hù)方式科學(xué),才能提高混凝土質(zhì)量,減少橋隧工程中的混凝土裂縫。在養(yǎng)護(hù)的過程中,混凝土的溫度和濕度是非常重要的因素,施工人員需要采用塑料布覆蓋、篷布覆蓋等方法,減少混凝土表面的水分蒸發(fā),控制好溫度、濕度,這樣才能提高養(yǎng)護(hù)效果[5]。
3.1.4 對裂縫進(jìn)行處理
由于施工工序不當(dāng)、原材料不合格等因素,很多橋隧工程容易在早期出現(xiàn)裂縫病害,針對這種情況,有關(guān)單位需要做好裂縫修補(bǔ)工作。例如,在隧道工程中,施工人員需要建設(shè)混凝土襯砌,為隧道提供支護(hù)結(jié)構(gòu)。在實踐中,很多襯砌背后有脫空,這會影響支護(hù)效果。針對襯砌的裂縫,施工人員需要結(jié)合裂縫的性質(zhì)采取合理的修補(bǔ)方法,用環(huán)氧樹脂注漿嵌補(bǔ)的方法修補(bǔ)一般性干裂縫,用水泥結(jié)晶滲透型防水涂料處理局部面滲情況,對裂縫進(jìn)行綜合整治。
3.2.1 在施工中保證鋼筋質(zhì)量
在施工之前,施工人員需要確保鋼筋原材料的質(zhì)量,在選購環(huán)節(jié)對鋼筋材料進(jìn)行檢驗。此外,施工單位還需要加強(qiáng)對特種鋼的應(yīng)用,優(yōu)化鋼的性能和質(zhì)量,降低鋼筋出現(xiàn)銹蝕的概率。為進(jìn)一步確保鋼筋的質(zhì)量,施工人員需要使用阻銹劑,如亞硝酸鈣等,這類阻銹劑能夠延緩鋼筋銹蝕的時間,延長橋梁工程結(jié)構(gòu)的壽命。
3.2.2 優(yōu)化施工技術(shù)
在橋隧工程的施工中,如果澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)體密實度不足,混凝土當(dāng)中就會出現(xiàn)氣孔、裂縫等病害,外部的酸性空氣會破壞鋼筋表層,引發(fā)鋼筋銹蝕。為避免這種情況,施工人員需要提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實度,優(yōu)化混凝土施工?;炷翗?gòu)件的施工技術(shù)會直接影響鋼筋,施工人員必須全面掌握鋼筋銹蝕的原因,優(yōu)化施工流程[6]。
3.2.3 做好鋼筋除銹處理
針對已經(jīng)出現(xiàn)的銹蝕問題,施工人員需要清理銹蝕部分,科學(xué)使用除銹劑,然后在鋼筋表層涂上防銹涂層,最后把鋼筋混凝土補(bǔ)全。當(dāng)工程出現(xiàn)鋼筋銹蝕問題時,有關(guān)單位的工作人員必須第一時間進(jìn)行修補(bǔ),避免整個工程的質(zhì)量受到影響。
3.3.1 施工中的預(yù)防措施
在施工當(dāng)中,施工單位需要保證混凝土的原材料質(zhì)量,優(yōu)化不同材料的配合比例,對混凝土的拌和均勻性、入模時間等進(jìn)行嚴(yán)格控制。在鋪裝層施工前,施工人員需要提前涂刷素水泥漿,使鋪裝層的上下層連接更加緊密。此外,施工人員還需要把握好鋪裝層的厚度,提高材料性能。橋梁鋪裝層施工主要包括施工準(zhǔn)備、梁面清理、安裝高程控制裝置、鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)等環(huán)節(jié),如圖1所示。
圖1 橋梁鋪裝層施工流程
3.3.2 對橋梁鋪裝層脫落問題進(jìn)行處理
針對橋梁鋪裝層脫落的問題,有關(guān)單位需要對其進(jìn)行修復(fù)。首先,施工人員需要清理舊橋面的松散物質(zhì),然后對橋面進(jìn)行鑿毛處理,使舊橋面的表面組織粗糙,箍筋外露。其次,施工人員需要清掃結(jié)合面,使結(jié)合面更加干燥,然后在混凝土表面涂抹膠結(jié)劑。最后,施工人員需要加設(shè)鋼筋,澆筑混凝土,進(jìn)而對混凝土采取規(guī)范的養(yǎng)護(hù)措施。
3.4.1 全面考慮隧道選位
在以往的隧道工程施工中,很多工程設(shè)計只關(guān)注投資因素,而線路的選擇無法綜合地質(zhì)條件、施工技術(shù)、隧道功能,線路不合理的現(xiàn)象時有發(fā)生,這會加大塌方和滑坡產(chǎn)生的概率。因此,隧道工程的設(shè)計人員需要嚴(yán)格按照我國公路隧道設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,從理論和實踐的角度出發(fā),對選位進(jìn)行充分論證,避開不良的地質(zhì)環(huán)境。
3.4.2 加強(qiáng)地質(zhì)勘探
對于隧道工程而言,勘測人員需要掌握線路所經(jīng)地區(qū)的地理環(huán)境、地質(zhì)條件以及水溫變化等情況,對巖性的特點進(jìn)行分析,對可能出現(xiàn)的滑坡、塌方等問題提出安全防護(hù)措施。隧道工程埋于地下,工程的施工質(zhì)量與周圍的地質(zhì)環(huán)境息息相關(guān),施工單位必須高度重視地質(zhì)勘探環(huán)節(jié),對各類因素進(jìn)行研究和分析,提高后期施工方案的科學(xué)性。
3.4.3 優(yōu)化施工方案
隧道工程的施工方案、施工工序、技術(shù)條件等都會影響工程的施工質(zhì)量。為此,施工單位需要優(yōu)化隧道工程的施工方案,在施工方案中制定詳細(xì)的安全防護(hù)措施,設(shè)置完備的應(yīng)急材料、機(jī)械設(shè)備。在編制施工方案之后,施工單位需要積極開展人員培訓(xùn),全面提高施工人員的安全防護(hù)意識,使所有的施工人員都能深入了解施工的技術(shù)要點,保證后期施工嚴(yán)格按照方案執(zhí)行。
3.4.4 嚴(yán)格控制爆破進(jìn)尺
在隧道工程施工中,施工人員必須嚴(yán)格控制爆破進(jìn)尺,尤其是隧道當(dāng)中破碎、軟弱的地段。例如,施工人員可以選擇光面爆破、預(yù)裂爆破等方法,這些爆破技術(shù)對圍巖的影響較小,能夠使周圍的巖石保持原始狀態(tài),降低事故發(fā)生的概率。
在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,我國的橋隧工程越來越多,橋隧工程所承擔(dān)的運(yùn)輸壓力也越來越大,一些工程出現(xiàn)了裂縫、鋼筋銹蝕等問題,嚴(yán)重影響了橋隧工程的質(zhì)量。在橋隧工程的施工中,施工問題主要分為設(shè)計問題、原材料質(zhì)量問題、施工工藝問題等。針對這些問題,施工單位需要采取相對應(yīng)的措施,在施工中優(yōu)化技術(shù),在施工后加強(qiáng)防護(hù),做到防治結(jié)合,提高橋隧工程施工質(zhì)量。在未來的橋隧工程施工中,施工單位需要加強(qiáng)技術(shù)投入,提高施工人員素質(zhì),采用現(xiàn)代化的技術(shù)設(shè)備,做好工程質(zhì)量管理,讓橋隧工程更好地發(fā)揮作用。