李鑫
摘要:我國國土面積極其遼闊,陸地上的5種基本地形類型,中國均有分布,地勢呈階梯狀分布,地形多種多樣,山區(qū)面積廣大,這一條件在為我國提供豐富的自然資源的同時,也給當?shù)氐穆肪W(wǎng)交通帶來很大的不便,因此,橋梁隧道的建造成為有效連接不同地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)建設(shè)工程之一。文章結(jié)合工程實踐,以岳圩口岸聯(lián)線公路橋梁隧道工程項目的具體情況為例,先介紹了橋梁隧道工程施工中質(zhì)量控制的影響因素,并在此基礎(chǔ)上針對其施工質(zhì)量控制的難點進行分析,提出了相應的解決措施。
關(guān)鍵詞:橋梁隧道工程??質(zhì)量控制??影響因素??難點
Difficulties?and?Solutions?of?in?Quality?Control?of?Bridge?and?Tunnel?Engineering?Construction
LI?Xin
(Jiangsu?Branch,?CCCC?Third?Harbor?Engineering?Co.,?Ltd.,?Lianyungang,Jiangsu?Province,?222000?China)
Abstract:?China?has?an?extremely?vast?territory,?five?basic?landforms?on?the?land?are?distributed?in?China,?and?the?terrain?is?distributed?in?a?ladder?shape,?with?a?variety?of?landforms?and?a?vast?mountainous?area,?which?not?only?provides?abundant?natural?resources?for?China,?but?also?brings?great?inconvenience?to?the?local?road?network?traffic.?Therefore,?the?construction?of?bridges?and?tunnels?has?become?one?of?the?infrastructure?projects?to?effectively?connect?different?regional?transportation?networks.?Based?on?the?engineering?practice,?taking?the?specific?situation?of?the?bridge?and?tunnel?project?of?Yuexu?Port?Link?Road?as?an?example,?this?paper?firstly?introduces?the?influencing?factors?of?quality?control?in?the?bridge?and?tunnel?engineering?construction,?then,?on?this?basis,?analyzes?the?difficulties?of?quality?control?of?its?construction,?and?puts?forward?the?corresponding?solutions.
Key?Words:?Bridge?and?tunnel?engineering;?Quality?control;?Influencing?factors;?Difficulty
因受到施工條件和現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的限制,相對于其他公路工程項目,橋梁隧道工程建設(shè)更加復雜多樣,因此該類工程建設(shè)中的施工質(zhì)量控制工作更加困難。華北水利水電大學王玉超[1]調(diào)查研究了我國自然地理特征及近年來我國橋梁隧道工程施工現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),當前我國橋梁隧道工程施工在質(zhì)量管理方面仍然存在許多問題,主要表現(xiàn)為地基沉降問題、鋼筋銹蝕問題、混凝土裂縫問題、橋頭跳車問題等。魏東[2]在深入研究我國橋梁隧道工程建設(shè)施工資料的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn),當前我國橋梁隧道工程施工的難點主要是影響因素多、穩(wěn)定性要求高、管理素質(zhì)不足。王向配[3]主要就橋梁隧道工程施工中的裂縫、漏水和特定地區(qū)的施工等質(zhì)量問題進行研究,他認為改進施工技術(shù)、提高施工質(zhì)量、加強施工檢測是提高其施工質(zhì)量控制工作的最主要方法。阮慶豐、蔡志峰[4]認為影響公路橋梁隧道工程施工質(zhì)量的主要因素包括設(shè)計方面的因素、人為因素、建筑材料、建設(shè)設(shè)備因素、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境及工程工期等。溫小妹[5]總結(jié)了橋梁隧道工程施工的特點,從施工技術(shù)管理的角度對橋梁隧道工程施工的質(zhì)量控制工作進行研究,并就地質(zhì)勘測技術(shù)、明洞施工技術(shù)、爆破技術(shù)、混凝土噴射技術(shù)、二次襯砌技術(shù)等,剖析了橋梁隧道工程施工技術(shù)難點和要點;在此基礎(chǔ)上提出了相應的質(zhì)量強化措施,主要包括施工方案的優(yōu)化、技術(shù)工藝的改造、加強施工的監(jiān)管等。
上述研究表明:橋梁隧道工程的施工,相較于常規(guī)的公路路網(wǎng)建設(shè),要更加復雜;其施工環(huán)境更加惡劣,技術(shù)難度也更高。因此,為提高工程建設(shè)質(zhì)量,保障項目建設(shè)的安全,就必須加強橋梁隧道工程施工質(zhì)量管理方面的研究工作。并及時解決其質(zhì)量控制工作中的難點和問題,以此來提高工程施工的整體質(zhì)量。
1?工程簡介
第一合同段主體工程為岳圩口岸聯(lián)線公路(合那高速至岳圩口岸)施工,該工程項目位于廣西壯族自治區(qū)百色市靖西市。項目起點(K0+000)位于靖西市同德鄉(xiāng)新民村委百那西側(cè),往南經(jīng)漢邦村,設(shè)置漢邦1號隧道、漢邦2號隧道,路線繼續(xù)往南設(shè)置岳圩1號隧道、岳圩2號隧道至岳圩鎮(zhèn)。項目路線總長8.9?km,其主線設(shè)置橋梁3座,總長975?m(大橋930?m/2座,主線上跨分離式立交45?m/1座),分別為漢邦1號大橋、漢邦2號大橋、分離式下勇立交橋;隧道4座,總長1?629?m(其中隧道666.5?m/1座、短隧道962.5?m/3座),分別為漢邦1號隧道、漢邦1號隧道、岳圩1號隧道、岳圩2號隧道,橋隧比為29.26%。
靖西市氣象條件良好,氣溫適中,但夏季常有臺風、暴雨襲擾,每年4~9月份為雨季,雨量充沛,沿線無大的地表水系發(fā)育,地表水主要為雨源型山溪性河流,水量受季節(jié)控制。項目區(qū)整體地勢北高南低,標段內(nèi)主要以溶蝕丘陵為主,地表風化溶蝕強烈,地形起伏較小。沿線溶洞的發(fā)育,部分呈串珠狀,溶洞發(fā)育規(guī)模較大,洞深最大為37.2?m。樁基礎(chǔ)施工時易發(fā)生塌陷、埋鉆等風險。
同時,項目橋梁樁位的大部分地勘資料不全,對橋梁樁基礎(chǔ)施工影響大。隧道地表出露基巖,可見溶槽、溶溝、落水洞等。巖溶形態(tài)較明顯,鉆孔見溶率約為50%,鉆孔揭露洞高1.6~2.1?m;隧道洞身圍巖主要為中風化灰?guī)r,溶孔、溶蝕裂隙中存在巖溶水,對隧道圍巖及其穩(wěn)定具有一定的影響。施工現(xiàn)場水、電、暖、氣供應充足,墳墓等遷移、整頓、清理良好;沿線臨近交通便利,運輸條件良好,并在橋梁施工時,預留一定的門洞,供行人、車輛通行,以完成交通疏導;工程建設(shè)材料、設(shè)備供應,周邊市場資源充足,能充分滿足工程所需。
2?橋梁隧道工程施工質(zhì)量控制的影響因素
由于橋梁隧道工程本身具有作業(yè)環(huán)境惡劣、技術(shù)條件復雜、施工難度大,并且非常容易受到作業(yè)之間相互作用的干擾等特點,尤其是隧道工程建設(shè),由于其內(nèi)部作業(yè)場地有限,受現(xiàn)場地質(zhì)條件的影響也較大,其現(xiàn)場作業(yè)的難度進一步加大。因此,在橋梁隧道工程項目的具體施工中,其質(zhì)量控制工作的影響因素,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1?設(shè)計因素
建筑圖紙的設(shè)計,是橋梁隧道工程項目實施過程中的一項重要內(nèi)容,也是其項目施工的主要依據(jù),在橋梁隧道工程項目具體施工過程中,多是根據(jù)施工設(shè)計圖紙來完成的,若圖紙設(shè)計不合格,則其項目施工的質(zhì)量,很難得到保證。因此,對于橋梁隧道這類技術(shù)條件更加復雜,施工難度更大的工程建設(shè)項目,通常對其設(shè)計階段的監(jiān)督審核力度更大,但在具體實踐中,仍會因某些原因?qū)е陆ㄖD紙的設(shè)計出現(xiàn)各種問題,進而使施工質(zhì)量受到影響。
2.2?人為因素
在橋梁隧道工程施工質(zhì)量控制的各種影響因素中,施工全過程各個工程環(huán)節(jié)的所有參與人員是對其工程質(zhì)量影響最大的一個因素[6]?,F(xiàn)場管理人員是橋梁隧道工程施工質(zhì)量管理的直接參與者,也是其主要負責人,這就要求現(xiàn)場管理人員,必須具備精湛的技術(shù)水平、豐富的施工經(jīng)驗及一定的工程管理能力。橋梁隧道工程從施工準備階段的場地清理,到工程最終成型,各個環(huán)節(jié)都離不開施工人員的現(xiàn)場作業(yè),其技術(shù)水平,直接關(guān)系到橋梁隧道工程項目的成型質(zhì)量。因此,這就要求現(xiàn)場施工人員必須具有豐富的實踐經(jīng)驗,監(jiān)理人員也需在現(xiàn)場施工的各道工序的進行中在旁監(jiān)督、巡視。
2.3?建筑材料
作為構(gòu)成橋梁隧道工程的基礎(chǔ)原材料,建筑材料主要是在當?shù)剡M行采購。原材料的選擇主要與工程項目的設(shè)計及業(yè)主的具體要求有關(guān),進場材料質(zhì)量又直接關(guān)系到工程項目的施工質(zhì)量[7]。例如,若工程中水泥、鋼筋、河砂、碎石供貨商選擇不當,建筑材料質(zhì)量不達標,則橋梁隧道工程建設(shè)的強度很難達到施工圖紙設(shè)計的要求,嚴重者甚至造成橋梁隧道工程的塌陷。
2.4?設(shè)備因素
近年來,我國基礎(chǔ)建設(shè)步伐逐漸加快,隨著市場發(fā)展越來越成熟,各種不同地質(zhì)條件和設(shè)計要求的橋梁隧道工程建設(shè)項目越來越多。而不同的橋梁隧道工程,所需要采用的施工建設(shè)設(shè)備會有很大不同[8]。例如,工程中所需要采用的10?t和80?t龍門吊以及40~160架橋機均為特種設(shè)備,其余均可采用常規(guī)設(shè)備,但市場發(fā)展得不完善,導致橋梁隧道工程施工設(shè)備水平的良莠不齊,若不加以仔細甄別,會給橋梁隧道工程建設(shè)項目的施工質(zhì)量造成很大影響。
3?公路橋梁隧道施工難點分析
根據(jù)岳圩口岸聯(lián)線公路橋梁隧道施工的工程概況可知,當?shù)貧庀髼l件良好,沿線并無大的地表水系發(fā)育,但現(xiàn)場地質(zhì)條件復雜,溶洞的發(fā)育規(guī)模較大。沿線分布大量的紅黏土、落水洞、軟土路基等不良地質(zhì),路線的走向、構(gòu)造物的布設(shè)等,受上述因素的影響非常大。工程路經(jīng)漢邦村、岳圩鎮(zhèn),沿線分布大量的永久基本農(nóng)田、水源保護區(qū)、高速公路及縣鄉(xiāng)公路等,路線的總體布局、橋梁隧道的施工,受上述因素的制約非常大。
在橋梁工程的建設(shè)方面,橋址區(qū)為巖溶發(fā)育地帶,巖面埋深較淺;但橋梁梁樁位的地質(zhì)勘測資料不全,對工程樁基礎(chǔ)的施工,影響較大。在隧道工程的施工方面,擬建區(qū)分布大量的溶洞,并且其洞身圍巖風化較為嚴重,穩(wěn)定性較差;同時,隧道區(qū)的覆蓋層厚度不足,地質(zhì)條件復雜。此外,工程項目與沿線公路交叉較多,施工過程中,對沿線周邊的道路通行,會造成一定的影響。因此,該工程中橋梁隧道的施工的質(zhì)量控制難點主要有以下幾點。
3.1?交通疏導工作量大
沿線臨近有合那高速公路、省道S216和國道G219線,交通疏導的難度非常大。尤其是其中分離式下勇立交橋的施工,在進行立交橋的鋼箱梁安裝過程中,由于下方高速公路已通車,若交通疏導出現(xiàn)漏洞,則會給項目工程的施工帶來嚴重的安全隱患。同時,沿線經(jīng)過大量的縣鄉(xiāng)公路,施工期間需要與交警、路政、城管等多單位部門進行溝通、協(xié)調(diào),尤其是局部山區(qū)路段,需要修建一定規(guī)模的施工便道。
3.2?巖溶發(fā)育,橋梁樁基施工難度大
本項目沿線溶洞發(fā)育,存在大量的洞穴和天然氣,規(guī)模最大將近40?m。雨季降雨量大,日最大降水高達93.6?mm,驟降的暴雨會順著落水洞或巖溶洼地,流入地下,導致橋梁樁基施工難度增大。另外,該項目橋梁的樁位地勘資料缺失嚴重,需要先進行超前地質(zhì)勘測,才能進行橋梁樁基礎(chǔ)的施工,如此一來,又給其工程施工額外增加了繁重的工作量。
3.3?隧道地質(zhì)條件復雜,施工質(zhì)量控制難度大
隧道地表存在嚴重的出露基巖現(xiàn)象,下方廣泛分布巖溶、洞穴,鉆孔見容率高達50%以上。同時,隧道區(qū)圍巖經(jīng)過長時間的風化,穩(wěn)定性不足,易坍塌,施工前必須做好超前地質(zhì)預報,逐段核實圍巖級別,然后再進行施工,質(zhì)量控制難度很大。
3.4?爆破施工工期緊、危險性大
作為隧道工程施工的一道重要工序,爆破作業(yè)通常發(fā)生在隧道工程的鉆孔過程中。因此,其工程施工通常工期緊、任務(wù)重,并且危險性非常大。同時,具體爆破作業(yè)過程中,還會經(jīng)常發(fā)生落石、坍塌等意外狀況,威脅施工人員的人身安全,控制難度非常大。
3.5?作業(yè)環(huán)境惡劣,施工質(zhì)量難以有效控制
隧道工程現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境大都比較惡劣,一般施工環(huán)境都比較狹小,需要在有限的空間內(nèi)完成各道工序的操作,工作難度非常大,各工種交替作業(yè)難以進行有效協(xié)調(diào)。另外,在具體施工過程中,還可能存在各種不可預知因素,如施工現(xiàn)場潮濕陰暗、隧道圍巖易坍塌造成的意外人員傷亡,以及有毒有害氣體等,都給現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制工作增加了難度。
4?解決橋梁隧道工程施工中質(zhì)量控制難點的策略
4.1?交通疏導處置
首先,編制科學的交通疏導方案,并上交有關(guān)部門,在其進行審批后,由專門的負責人員進行實施。其次,由施工現(xiàn)場項目經(jīng)理牽頭,設(shè)立一支專門的交通疏導管理隊伍。并實行24小時值班制度,安排專門負責本項目橋梁隧道工程施工期間的交通秩序維持工作。再次,管理小組的負責人員要做好與交警的協(xié)調(diào)工作,協(xié)助臨近公路的交警,負責好沿線公路的交通疏導。并在作業(yè)現(xiàn)場的路口交匯處,設(shè)置專人指揮車輛通行,保證道路交通順暢。最后,對于本工程中橋梁工程的施工,應在現(xiàn)場周邊一定區(qū)域內(nèi),統(tǒng)一設(shè)置各種交通標志、路障、隔離設(shè)施、夜間警示信號、高空防墜措施等,以降低下勇立交橋等現(xiàn)場作業(yè)的安全隱患。
4.2?橋梁樁基施工的處置
本項目橋梁隧道工程建設(shè)過程中,由于橋梁工程的樁基地勘資料缺失嚴重,為保障工程施工質(zhì)量,必須要對橋梁樁基礎(chǔ)的施工進行如下技術(shù)措施的處理。首先,對橋梁樁基礎(chǔ)的施工,制訂科學的樁基施工方案,并嚴格按照其施工工藝流程進行現(xiàn)場操作。其次,加強推進缺少地勘資料的樁位鉆孔勘探工作,確保其樁基的施工,務(wù)必做到一樁一孔,以便及時確定橋梁樁基的成孔方案。最后,對于施工現(xiàn)場的地下巖溶等結(jié)構(gòu),必須采取適當?shù)拇胧┻M行處理。其中,對于擬建區(qū)孤立的小溶洞,可采取“水泥+片石+粘土”的封閉方法進行處置。對于溶洞較大的串珠狀巖溶,采用全護筒護壁的方法進行施工處理;對于特大溶洞,應及時通報業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計,并召開專題會議,討論其施工處理方案。另外,對于橋梁樁位的鉆孔勘探,鉆孔前還必須復查其場地的承載力及平整度,并在鉆孔過程中,嚴控鉆桿的垂直度,做好鉆孔、回填、灌注水下混凝土等工作的記錄。
4.3?采用超前地質(zhì)預報技術(shù)
對于橋梁隧道工程的施工來說,采用超前地質(zhì)預報技術(shù),是科學解決因工程地勘資料不全、現(xiàn)場實際地質(zhì)與工程設(shè)計不符等造成的質(zhì)量風險的有效措施。在該工程項目中,因橋梁隧道工程地勘資料的缺失,以及隧道區(qū)地表鉆孔見溶率過高問題的存在,在其施工前,必須做好施工現(xiàn)場的超前地質(zhì)預報工作。具體實施過程中,本工程超前地質(zhì)預報方法共分為4種,分別是地質(zhì)調(diào)查分析法、TSP法、GPR法及超前鉆探,具體工作程序如下。
第一,在隧道開挖爆破后,立即進行地質(zhì)調(diào)查分析和地質(zhì)素描,及時繪制開挖工作面地質(zhì)素描圖,然后利用TSP法,每隔100?m左右探測1次施工現(xiàn)場的工程地質(zhì)狀況,以粗略掌握掌子面前方的不良地質(zhì)分布情況。第二,利用GPR或瞬變電磁儀,在接近不良地質(zhì)體30?m左右時,再進行工程地質(zhì)探測,以進一步核實與了解不良地質(zhì)的分布狀況。第三,若經(jīng)上述物探初步判定前方有不良地質(zhì)體,在掌子面接近不良地質(zhì)體10m左右時,應進行超前鉆探。第四,通過鉆孔,對現(xiàn)場實際地質(zhì)狀況進行充分驗證。
4.4?爆破作業(yè)的施工處理
對于隧道工程的爆破工序來說,必須根據(jù)其工程實際情況,制訂科學的爆破方案,并嚴格按照爆破作業(yè)的工藝流程進行施工。首先,在爆破設(shè)計上,應根據(jù)環(huán)境,合理確定其工程施工的主爆破方向;同時,嚴格控制炸藥的單耗,在爆破前檢測好每個炮孔的最小抵抗線的大小和方向。其次,優(yōu)化爆破參數(shù),改善爆破效果,減少二次破碎,以滿足機械裝運的要求,加快施工進度。最后,爆破應采用防水乳化炸藥,以保證雨季期間的正常爆破施工,確保其工程施工的質(zhì)量、進度和安全。另外,需加強設(shè)備的投入,優(yōu)化現(xiàn)場施工的機械設(shè)備組合,從而利用設(shè)備的優(yōu)勢,提高其爆破施工的機械化作業(yè)程度,以提高其工程施工的效率,并加強其質(zhì)量控制工作。
4.5?做好施工安全管理
在橋梁隧道工程中,安全管理工作是其工程施工的重點,在其施工過程中,必須做好橋梁隧道工程的施工安全管理工作。首先,應加強施工人員的安全技術(shù)培訓,提高其理論水平和安全防范意識,并嚴格規(guī)范施工人員操作。其次,對施工現(xiàn)場管理人員,應加強宣傳教育,并制定嚴格的橋梁隧道工程施工安全管理責任制度,以提高現(xiàn)場管理人員對施工安全管理的重視程度。最后,通過實地勘察,掌握施工現(xiàn)場周邊的工程地質(zhì)狀況,對可能影響橋梁隧道工程施工的因素進行預測,并制訂科學的預警方案,以減少安全事故的發(fā)生。
5?結(jié)語
總而言之,橋梁隧道工程的施工,是一項復雜的系統(tǒng)工作,造成其施工質(zhì)量問題的影響因素非常多。在其具體施工過程中,必須就這些影響因素進行科學的系統(tǒng)分析,并根據(jù)工程實際情況,熟練掌握其工程施工的難點和重點,然后采取合理的措施,對其工程施工中可能出現(xiàn)的問題進行應對和處理,從而確保做好橋梁隧道工程的施工質(zhì)量控制工作。
參考文獻[1] 王玉超.提高橋梁與隧道工程施工質(zhì)量的措施探討[J].科學大眾:科技創(chuàng)新,2020(2):15.
[2] 魏東.分析道路橋梁隧道施工難點與技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材,2020(3):124,127.