封亞勇
(江西贛東路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西撫州 331806)
道路橋梁隧道工程的施工和養(yǎng)護(hù)是保障交通安全和道路可持續(xù)運(yùn)營的關(guān)鍵。然而,在施工和養(yǎng)護(hù)過程中,存在各種難點(diǎn)和挑戰(zhàn),需要采取合理的解決方案和專業(yè)的技術(shù)加以應(yīng)對(duì),以確保道路橋梁隧道工程的穩(wěn)定性、耐久性和安全性,為道路交通的發(fā)展和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
道路橋梁隧道工程在施工中常面臨復(fù)雜多變的地質(zhì)條件,如軟弱土層、高地應(yīng)力等,這些地質(zhì)條件對(duì)施工過程和工程質(zhì)量有直接影響。例如,在軟弱土層中進(jìn)行基礎(chǔ)施工需要采取合適的加固和處理措施,以確?;A(chǔ)的穩(wěn)定性。高地應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致巖石斷裂和坍塌,需要進(jìn)行合理的支護(hù)和爆破操作。對(duì)水文條件敏感的隧道工程需要進(jìn)行合理的防水和排水設(shè)計(jì)??傊?,在施工過程中需要進(jìn)行充分的地質(zhì)勘察和分析,制訂相應(yīng)的施工技術(shù)和措施,以應(yīng)對(duì)不同地質(zhì)條件的挑戰(zhàn)。
道路橋梁隧道工程通常涉及大規(guī)模的工程量,包括土方開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)、混凝土澆筑等多個(gè)施工環(huán)節(jié),這也會(huì)增加施工的難度和復(fù)雜性。
為了確保施工質(zhì)量和進(jìn)度,需要合理組織施工過程,包括確定合理的施工順序、配備足夠的機(jī)械設(shè)備和人力資源,同時(shí)進(jìn)行科學(xué)的施工管理和協(xié)調(diào),以保證工程的高效完成。
道路橋梁隧道工程對(duì)施工質(zhì)量有較高的要求,包括結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和耐久性。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性直接關(guān)系到道路橋梁隧道工程的使用壽命和安全性能,因此需要嚴(yán)格控制施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。例如,在土方開挖過程中,要注意土方坡面的平整度和坡度控制,以確保坡面的穩(wěn)定性。在混凝土澆筑中,要注意混凝土的均勻性和密實(shí)性,以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。此外,需要進(jìn)行嚴(yán)格的材料質(zhì)量控制和工藝控制,確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求[1]。
道路橋梁隧道工程存在一定的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。地質(zhì)災(zāi)害、坍塌事故、高處墜落等風(fēng)險(xiǎn)可能對(duì)施工人員和工程安全造成威脅。因此,在施工過程中需要采取一系列安全措施降低風(fēng)險(xiǎn),包括進(jìn)行安全監(jiān)測,如地下水位監(jiān)測、地應(yīng)力監(jiān)測等,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的對(duì)策。例如,設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)、防護(hù)網(wǎng)、安全帶等防護(hù)設(shè)施,保護(hù)施工人員的安全;進(jìn)行安全培訓(xùn),提高施工人員的安全意識(shí)和應(yīng)急處理能力。
路基施工在道路橋梁隧道工程中是一個(gè)重要且具有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié),在施工中受到多種因素的影響。
首先,地質(zhì)條件對(duì)路基施工有重要影響,如果地質(zhì)條件復(fù)雜,如土壤松軟、巖石裸露或存在水文問題,可能導(dǎo)致施工過程中的地質(zhì)災(zāi)害,如滑坡、塌方或水土流失等,增加路基施工難度。
其次,道路經(jīng)過山區(qū)、丘陵或河谷等地形復(fù)雜的地區(qū)時(shí),路基施工面臨起伏大,這種地形條件下需要進(jìn)行大規(guī)模的土方開挖或填方,會(huì)提高施工的復(fù)雜性、延長施工周期。
最后,路基施工受到氣候、水文等外界環(huán)境的限制。例如,在高溫或寒冷的氣候條件下施工會(huì)導(dǎo)致材料熱脹冷縮或凝固速度變慢,水文條件不利也會(huì)給施工帶來困難,如需要開展排水工程或進(jìn)行地下水處理等。路基施工難點(diǎn)如圖1 所示。
圖1 路基施工難點(diǎn)
鋪裝層脫落是道路橋梁隧道工程施工中的主要問題。鋪裝層脫落的主要原因包括材料選擇不當(dāng)、施工技術(shù)不當(dāng)、地基不穩(wěn)定和外界因素等。材料選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鋪裝層無法承受預(yù)期的交通負(fù)荷或缺乏足夠的強(qiáng)度;施工技術(shù)不當(dāng),可能導(dǎo)致黏結(jié)不牢固或密實(shí)度不足,進(jìn)而導(dǎo)致鋪裝層脫落;地基不穩(wěn)定,如土壤沉降或地下水問題,會(huì)對(duì)鋪裝層的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響;惡劣的氣候條件和重載交通負(fù)荷也可能使鋪裝層脫落。鋪裝層脫落會(huì)降低道路結(jié)構(gòu)的承載能力,增加交通事故和擁堵風(fēng)險(xiǎn),影響行車舒適度,以及增加維護(hù)成本、提高修復(fù)頻次,因此應(yīng)重視鋪裝層脫落問題,并采取合理措施加以解決[2]。
鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中起著關(guān)鍵的強(qiáng)化作用,然而環(huán)境因素和施工過程中的一些因素可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕。
其一,濕度和氧氣是鋼筋銹蝕的主要因素,當(dāng)鋼筋暴露在潮濕的環(huán)境中,水分和氧氣會(huì)與鋼筋表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),形成氧化物,導(dǎo)致鋼筋銹蝕,特別是在海洋、沿?;蚋邼穸鹊貐^(qū),鋼筋銹蝕的速度會(huì)更快。
其二,化學(xué)物質(zhì)侵蝕也會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕,如大氣中的酸雨、地下水中的化學(xué)物質(zhì)以及施工過程中使用的腐蝕性材料等,都可能對(duì)鋼筋產(chǎn)生腐蝕作用,加速鋼筋銹蝕進(jìn)程。
在道路橋梁隧道工程施工中,裂縫可能出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)或巖石中,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,出現(xiàn)滲水、沉降等問題。裂縫的形成原因有很多,溫度變化是裂縫形成的主要原因之一。混凝土在不同溫度下會(huì)發(fā)生體積變化,而不同部位的變化速度可能不一致,造成內(nèi)部應(yīng)力集中,進(jìn)而形成裂縫。特別是在大范圍連續(xù)澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中,溫度變化引起的熱脹冷縮效應(yīng)更加顯著,更容易形成裂縫。此外,荷載施加和變形不均勻也是裂縫形成的主要原因。在施工過程中,不均勻的荷載施加和結(jié)構(gòu)變形會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力不均勻分布,如果結(jié)構(gòu)的抗裂能力不足或者荷載超過設(shè)計(jì)范圍,便容易形成裂縫。
塌方指的是土壤或巖石在施工過程中失去穩(wěn)定性,導(dǎo)致土體向下或向側(cè)面運(yùn)動(dòng),造成工程結(jié)構(gòu)坍塌或損壞。
地質(zhì)構(gòu)造、土層性質(zhì)、巖石強(qiáng)度及地下水位等地質(zhì)、水文因素會(huì)直接影響土體的穩(wěn)定性。在施工過程中,如果沒有充分了解和評(píng)估地質(zhì)情況,施工方法選擇不當(dāng)或未采取有效的加固措施便容易引發(fā)塌方事故。例如,在施工過程中,挖掘和支護(hù)施工方法不合理、支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或者施工過程中未能及時(shí)采取支護(hù)措施,容易導(dǎo)致土體失去穩(wěn)定性,進(jìn)而出現(xiàn)塌方問題。
首先,進(jìn)行充分的地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)。施工前,需要對(duì)工程所在地的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析,了解地質(zhì)構(gòu)造、土層性質(zhì)、地下水位等因素,基于這些信息進(jìn)行路基設(shè)計(jì),以便進(jìn)一步確定填筑層厚度和材料選擇,滿足路基穩(wěn)定性要求。
其次,合理選擇和處理路基材料。路基材料的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件來確定,以確保材料有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在施工過程中,要對(duì)材料進(jìn)行充分的篩選、分類和加工處理,確保材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),并采取適當(dāng)?shù)奶钪椒ê图夹g(shù)措施。
再次,保證施工規(guī)范性。在路基施工中,要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范,確保施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。施工過程中要進(jìn)行均勻填筑、平整處理和充分的土壤壓實(shí),避免出現(xiàn)松散、不均勻或密實(shí)度過高的情況。同時(shí),要控制施工速度和溫度,防止路基發(fā)生裂縫、沉陷等問題。
最后,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。完成路基施工后,需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理工作,及時(shí)排除路基上的積水、雜物等,保持路基表面的平整度和良好的排水性能。定期檢測路基的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù)和加固,確保路基的長期穩(wěn)定性、延長其使用壽命[3]。
首先,準(zhǔn)備工作和材料選擇。在施工前,需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清理、平整和填補(bǔ)地基缺陷。同時(shí),合理選擇鋪裝層材料,根據(jù)設(shè)計(jì)要求和交通負(fù)荷確定合適的瀝青混凝土或水泥混凝土材料,并確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。
其次,采用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù),包括鋪設(shè)前的基層處理、鋪裝材料的均勻性、密實(shí)度、溫度和濕度的控制等。例如,使用自動(dòng)平地機(jī)進(jìn)行基層調(diào)平,保證高程偏差小于5mm/m,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,控制鋪裝層的厚度,通過采用激光平調(diào)儀等精確測量工具,確保瀝青混凝土鋪裝層的厚度在25~40mm 之間。在溫度控制方面,一般要確保瀝青混凝土鋪裝層的溫度在120~160℃之間,濕度則要控制在3%以下。
再次,加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制和監(jiān)測。對(duì)施工過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢查和測試,包括材料質(zhì)量檢驗(yàn)、施工工藝的合規(guī)性和密實(shí)度測試等,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中的問題,保證施工質(zhì)量。
最后,加強(qiáng)施工現(xiàn)場的安全管理,確保施工人員遵守相關(guān)安全規(guī)范和操作規(guī)程,提供必要的個(gè)人防護(hù)裝備,并設(shè)置明顯的警示標(biāo)志和安全設(shè)施,以預(yù)防事故發(fā)生和保護(hù)施工人員的安全。
首先,采用防腐涂層技術(shù)可以有效強(qiáng)化鋼筋保護(hù)。防腐涂層是一種覆蓋在鋼筋表面的特殊涂層,能夠防止鋼筋與外界環(huán)境(如水、氧氣、鹽等)的接觸,阻擋水分和氧氣的滲透,減少鋼筋的氧化反應(yīng),降低鋼筋腐蝕速度,從而延長鋼筋的使用壽命,并保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
其次,采用防銹處理技術(shù)也可以有效地強(qiáng)化鋼筋保護(hù)。在鋼筋施工前,可以對(duì)鋼筋進(jìn)行防銹處理,如采用化學(xué)防銹劑噴涂或浸漬處理。這些防銹劑可以滲透到鋼筋內(nèi)部,形成一層保護(hù)膜,以減少鋼筋與外界環(huán)境的接觸,降低鋼筋被腐蝕的可能性。同時(shí),防銹處理可以提高鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)性,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
再次,新型的防腐材料和涂層技術(shù)也可以用于強(qiáng)化鋼筋保護(hù)。例如,聚合物涂層材料具有優(yōu)異的抗腐蝕性能和耐候性,能夠有效地隔離鋼筋與外界環(huán)境的接觸,延長鋼筋的使用壽命。納米涂層技術(shù),利用納米材料的特殊性質(zhì),可形成更加均勻、致密的涂層,提供更好的保護(hù)效果。
最后,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。施工完成后,要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)和保養(yǎng)工作,包括保持結(jié)構(gòu)表面的清潔、干燥,及時(shí)修補(bǔ)和處理表面裂縫和損傷。定期巡查和檢測鋼筋和混凝土的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取修復(fù)措施,以延長鋼筋的使用壽命[4]。
首先,使用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)可以有效地控制裂縫的發(fā)生。預(yù)應(yīng)力混凝土是通過在混凝土結(jié)構(gòu)中施加預(yù)先計(jì)算好的張拉力,使其在荷載作用下處于預(yù)壓狀態(tài),這種技術(shù)能夠減小結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中,提高橋梁和隧道的承載能力,并有效避免裂縫的產(chǎn)生。
其次,采用適當(dāng)?shù)牟牧虾褪┕すに嚒_x擇具有較高抗裂性能的材料,如纖維增強(qiáng)材料或改良劑等,可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗裂能力。在施工過程中,要嚴(yán)格控制混凝土的配合比和施工工藝,確保混凝土的均勻性和致密性,避免裂縫的產(chǎn)生。
再次,采用新型的施工材料和技術(shù)也可以幫助控制裂縫。例如,高性能混凝土具有更好的抗?jié)B性、抗凍性和耐久性,能夠減少結(jié)構(gòu)受到外界環(huán)境因素侵害的可能性,降低裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。另外,使用新型的施工技術(shù),如模塊化構(gòu)造和預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用,可以減少施工過程中的接縫和接縫處的應(yīng)力集中,從而有助于控制裂縫。
最后,定期養(yǎng)護(hù)和維護(hù)。定期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維護(hù)工作,包括清理裂縫、填補(bǔ)損傷、防止水分滲入等,可以延緩裂縫的擴(kuò)展和進(jìn)一步損壞。
首先,進(jìn)行全面的地質(zhì)勘探。對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行地質(zhì)勘探是了解地質(zhì)構(gòu)造、土層特性和地下水位等因素的重要途徑。采用多種勘探手段,如鉆探、地質(zhì)雷達(dá)、地球物理勘探等,獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)信息,這些信息有助于評(píng)估地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、確定合適的施工方法和工程方案。
其次,進(jìn)行環(huán)境調(diào)查和評(píng)估。除地質(zhì)條件外,環(huán)境因素也會(huì)對(duì)施工和養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生重要影響,因此應(yīng)進(jìn)行環(huán)境調(diào)查,了解施工區(qū)域的氣候、水文、生態(tài)等情況,通過評(píng)估環(huán)境影響和采取環(huán)境保護(hù)措施,以最大限度地減少對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)面影響。
再次,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全預(yù)測?;诘刭|(zhì)和環(huán)境調(diào)查結(jié)果,評(píng)估施工地點(diǎn)可能存在的風(fēng)險(xiǎn),如地質(zhì)災(zāi)害、洪水、滑坡等,通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,制訂相應(yīng)的安全預(yù)防措施和應(yīng)急計(jì)劃,確保施工過程的安全性和可控性。
最后,建立有效的數(shù)據(jù)管理和信息共享機(jī)制。在事前勘探過程中對(duì)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和信息應(yīng)進(jìn)行有效管理和共享,這有助于提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù),支持施工過程中的決策和調(diào)整。
在道路橋梁隧道工程施工過程中,深入研究施工難點(diǎn)和質(zhì)量控制至關(guān)重要。通過探究施工難點(diǎn),采取針對(duì)性的解決方案,如科學(xué)的材料選擇、質(zhì)量控制和施工技術(shù)等,能夠確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、延長道路橋梁隧道工程的使用壽命,為民眾提供更安全的交通出行環(huán)境。