蔡仁超
(中鐵十二局集團第一工程有限公司,陜西 西安 710000)
道路橋梁和隧道等工程建設(shè)作為交通運輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分,對于保障經(jīng)濟和社會正常運行,完善現(xiàn)代城市建設(shè)格局以及為民眾出行提供有力支撐等方面具有舉足輕重的地位。然而,在實際的道路橋梁隧道建設(shè)過程中,由于諸多因素的共同作用,造成了施工工藝、方法上的滯后,嚴重影響了施工進度,甚至威脅到了工人的生命安全。為了更好地解決工程中出現(xiàn)的各種問題,確??傮w的施工質(zhì)量和效率,為交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
道路橋梁和隧道施工是指在道路、橋梁和隧道等工程項目中進行的建設(shè)工作。這些工程項目的建設(shè)對于交通運輸網(wǎng)絡(luò)的完善和發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。然而,在實際施工過程中,由于各種因素的共同作用,導(dǎo)致施工工藝和方法上存在一些問題,這些問題嚴重影響了施工進度和質(zhì)量,甚至威脅到了工人的生命安全,為了更好地解決這些問題,提高道路橋梁和隧道的施工質(zhì)量和效率,需要采取一系列的措施和技術(shù)手段。這些措施和技術(shù)手段不僅包括對原材料的嚴格把關(guān)和施工工藝的改進,還包括對施工過程的嚴格監(jiān)管和技術(shù)培訓(xùn)等。
在我國,道路橋梁和隧道是道路工程的主要構(gòu)成部分,其施工過程會受到多種因素的影響。從設(shè)計到竣工,既要綜合考慮決策因素、設(shè)計因素、施工因素等多種因素,又要考慮生產(chǎn)、施工等因素。為便于對工程進行有效的管理與控制,可將工程整體分為質(zhì)量影響因素與施工影響因素兩部分。影響工程質(zhì)量的主要因素是投資和工期,它對工程的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義。
對建筑物的影響因素,應(yīng)以人為因素為主。道路、橋梁、隧道工程的設(shè)計主體、運營主體和管理者三者之間存在著密切的聯(lián)系,而參與主體的職業(yè)素質(zhì)是決定工程成敗的關(guān)鍵因素。其次,物質(zhì)的作用也是不容忽視的。道路、橋梁、隧道等建筑材料對材料的選擇要求較高,作為基本交通設(shè)施的建材,其種類和性能差異很大,對工程施工質(zhì)量有很大的影響。所以,在施工過程中,要對所用的材料進行適當(dāng)?shù)倪x擇,保證所用的材料符合建筑標(biāo)準(zhǔn),同時要重視其物理、化學(xué)和力學(xué)性能的變化。另外,還要考慮到設(shè)備的因素。在道路橋梁和隧道施工中,施工機械起著舉足輕重的作用,而作業(yè)設(shè)備、測量設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等在施工中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,為了確保施工的合理性和科學(xué)性,我們必須對施工過程中的各個環(huán)節(jié)進行全面而深入的考慮。最終,技術(shù)的影響不容忽視。因此,我們還要關(guān)注施工工藝和技術(shù),以便整體提高整體施工水平。良好的道路、隧道建設(shè)技術(shù)是工程高質(zhì)量、高效率的保證,這同樣是我們不能忽視的重要因素[1]。
道路橋梁隧道工程建成后,若出現(xiàn)局部病害,一個關(guān)鍵的原因就是在其路基施工階段,未能按照國家和行業(yè)的規(guī)范進行加固處理,從而埋下了路基不穩(wěn)定的隱患,使得這些工程在一段時間后容易產(chǎn)生各類質(zhì)量問題。同時,需要認識到,道路橋梁和隧道等工程的地基受到氣候條件的顯著影響,如果施工材料選擇不當(dāng),或者基層不平整,都會對工程質(zhì)量造成不利影響。因此,對這些工程進行檢查時,應(yīng)將其作為重要的檢查項目,一旦發(fā)現(xiàn)不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)禁止使用,如果在建設(shè)過程中,有關(guān)部門忽略了路基的質(zhì)量,那么在正式投入使用時,就有可能發(fā)生交通安全事故[2]。
水泥等建筑材料在道路、橋梁和隧道等建設(shè)項目中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,也有一些工程在澆筑完后,產(chǎn)生了各種各樣的裂紋,對工程質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響?;炷廉a(chǎn)生裂縫的原因很多,主要有施工人員操作不當(dāng)、溫度控制不合理、混凝土選擇不當(dāng)?shù)?。例如,施工單位對混凝土強度認識不足,導(dǎo)致施工期間長期受空氣侵蝕,導(dǎo)致其強度降低。建設(shè)單位要針對施工中出現(xiàn)的開裂原因,制定合理的施工計劃,確保工程質(zhì)量。
道路橋梁和隧道等工程項目中,防排水施工環(huán)節(jié)的重要性不容忽視,此階段工作復(fù)雜且充滿挑戰(zhàn)。因此,在施工過程中,應(yīng)充分考慮其綜合性和專業(yè)性需求,并選擇采用聚合物防水卷材進行應(yīng)對。若在防滲漏雨方面忽視了科學(xué)、合理的實施策略,不僅會對行人、車輛的通行造成嚴重影響,還會降低整個工程的建設(shè)質(zhì)量,在隧道建設(shè)過程中,為避免地下水及雨水的干擾,必須在隧道的橫、縱、環(huán)三個方向進行規(guī)范的防水卷材敷設(shè)。因此,有關(guān)部門應(yīng)對防排水工程給予足夠的重視,并根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的防治措施。
在道路橋梁和隧道等基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)中,對各構(gòu)造構(gòu)件的受力性能標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。鋼筋在道路橋梁和隧道等工程項目中扮演著至關(guān)重要的角色,然而,在這些工程中,有時會發(fā)現(xiàn)鋼筋存在腐蝕問題,經(jīng)過深入調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)這類問題的根源在于施工過程中的處理方法不當(dāng),在鋼筋應(yīng)用之前,未能進行有效的除銹處理[3];隨后,振搗力度不足導(dǎo)致了裂縫的出現(xiàn)。另外,混凝土中含有的氯鹽組分也會對保護層造成損傷,從而加重鋼筋的酸腐蝕,這個問題會隨時間變得越來越糟。當(dāng)混凝土中的鋼筋發(fā)生銹蝕時,不僅會降低其承載力,還會對地下工程和其他建筑造成極大的安全威脅。特別要指出的是,道路、橋梁、隧道等建筑,在到達一定的服務(wù)年限之后,往往會出現(xiàn)坍塌、開裂的情況,對行人及車輛的安全構(gòu)成了極大的威脅。
在道路橋梁和隧道等工程的地基處理過程中,沉降段的施工是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在實際工程中,針對道路、橋、洞等不同類型的基礎(chǔ)設(shè)施,必須采用相應(yīng)的處理方法以確保其地基的穩(wěn)定性和安全性。若地基出現(xiàn)輕微沉陷,相關(guān)部門可以采用縝密處理的方法進行修復(fù);對于持續(xù)發(fā)生的地基沉陷,則可以采取注漿加固措施,并配合工程機械進行壓實。此外,墊層法、強夯法和石灰回填夯實法是處理軟基的常用方法。在進行路基建設(shè)時,以下技術(shù)要點需予以重視:
在對道路橋梁和隧道路面進行表面整治時,需綜合考慮路面的實際質(zhì)量、病害狀況等因素,并根據(jù)工程特點選用合適的施工技術(shù)及施工方案。在填筑過程中,填筑層的壓實厚度應(yīng)在100m 以上,以確保碾壓后的路面平整,防止后續(xù)產(chǎn)生的剝落、疏松等現(xiàn)象,當(dāng)采用不同特性的填料時,應(yīng)采用分層壓實、水平分層和分段填筑相結(jié)合的方法[4]。此外,在路基的整體寬度上,應(yīng)使用同一類型的填料,避免混用各類填料。對不同填料進行壓實后,要確保其連續(xù)厚度大于500mm。面層末級填料的壓實厚度不得少于100mm,對于三級道路和四級道路,其路基壓實度應(yīng)達到90%以上;而對于一級道路和高速道路,其路基壓實度要求達到93%以上,在夯實地基的過程中,含水率的控制是關(guān)鍵。不同土壤的最大干密度和最優(yōu)含水率是不同的。因此,施工人員需要進行土壤試驗,以確定各施工區(qū)段內(nèi)各類土壤的最大干密度和最優(yōu)含水率。通常,建筑工人將最優(yōu)含水率的2%作為控制含水率的基準(zhǔn)。
在施工過程中,為了預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生,要實行多道工序的審批,對砼原材料進行嚴格的控制,杜絕不合格的原材料混入工地;對混凝土原材料的配比進行了優(yōu)化,根據(jù)混凝土的強度要求和特定部位,選擇適當(dāng)?shù)呐浔?。其中,最主要的就是要合理地控制水灰比[5]。例如,對于道路橋梁和隧道的混凝土,大部分采用C60、C50,并在設(shè)計施工時將水灰比設(shè)定為0.41、0.38、0.35、0.32。經(jīng)過對實驗數(shù)據(jù)的分析,我們得出結(jié)論,水灰比對混凝土的抗壓強度有直接的影響;合理安排混凝土的澆筑工作,根據(jù)具體的施工條件確定恰當(dāng)?shù)臐仓r機,采用分層振搗的方式進行澆筑;為確?;炷恋膬?nèi)部和外部溫度維持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),必須進行適當(dāng)?shù)幕炷琉B(yǎng)護。在道路橋梁和隧道建設(shè)過程中,各個階段的混凝土所承受的荷載大小存在顯著差異。在此基礎(chǔ)上,采用概率分析的方法,我們確定了該結(jié)構(gòu)的靜力、動力承載力,并確定了該荷載的影響范圍,從而建立了相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)模型。在施工過程中,禁止將工具集中堆放,禁止任何交通工具通過,以防止混凝土局部承受超載現(xiàn)象。
為防止因溫度變化而引起的混凝土開裂,還應(yīng)采取以下措施:
通過灑水來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。若環(huán)境溫度過高,可以采取灑水的方式來降低溫度。在夏季施工過程中,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?,盡量減少澆注混凝土的厚度,并在各層澆筑時實施合理的降溫方法。對于大體積的混凝土建筑物,為降低建筑物溫度,必須在建筑物內(nèi)安裝回流管,并對其進行降溫處理。在施工過程中,應(yīng)盡量將混凝土澆筑安排在秋季和春季進行;若無法滿足這一條件,則應(yīng)盡量選擇在夏季傍晚或早晨進行澆注,并采用上述措施來降低溫度。
表1 混凝土抗壓強度水灰比變化情況
在隧道建設(shè)過程中,防止排水是非常重要的一環(huán)。以某地區(qū)二、六車道隧道為例,該隧道右線長度為6010m,左線長度為5910m,寬度為17.21m,最大埋深為808m。為了確保防排水工程的質(zhì)量,相關(guān)部門對該隧道采取了多種防排水措施,包括全斷面防排水、鉆孔排水降壓、隧道底部加固封堵等綜合防排水措施。這些措施旨在提高隧道的安全性和使用壽命,確保車輛和行人在隧道內(nèi)的安全。
道路橋梁和隧道中的鋼筋腐蝕問題應(yīng)引起高度關(guān)注。腐蝕對這類工程的安全性產(chǎn)生嚴重影響。研究結(jié)果顯示,24 根處于不同腐蝕狀態(tài)的鋼筋中,未腐蝕的鋼筋展現(xiàn)出明顯的屈服期和受壓點,說明其具有較高的延性;輕度腐蝕的鋼筋的最終變形程度減?。欢?dāng)腐蝕嚴重時,混凝土中不會形成屈服階梯,這表明混凝土中的腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)的變形及承載能力具有重大影響[6]。舉例來說,1 根未發(fā)生腐蝕的鋼筋的極限變形值為37.67mm,最大承載力為180.3KN;而當(dāng)腐蝕速率達到17.58%時,其極限變形值降為18.09mm,最終載荷變?yōu)?40.5KN。
為有效控制鋼筋的腐蝕,可以采用噴鍍方法進行防護。目前使用最廣泛的兩種涂料工藝是環(huán)氧樹脂涂料和鋅基涂料。鋅基涂料同時具備陰極保護和鈍化膜兩種功能。應(yīng)用此工藝時,相關(guān)機構(gòu)可將Z-5%鋁合金涂層與上述工藝結(jié)合,以進一步提高鋼筋的耐蝕性。環(huán)氧樹脂涂料分為面漆和底漆兩種,施工人員要根據(jù)鋼筋的防銹需求來決定使用哪種面漆層數(shù)。通常為了使涂料與預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠緊密結(jié)合,需要將涂料厚度控制在0.4mm 至1mm 之間。涂裝作業(yè)前,必須先清洗干凈鋼筋,然后按照相關(guān)施工規(guī)范進行涂裝。完成以上工序后,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施,以避免外部因素對涂料造成損害;在搬運、儲存過程中,要小心搬運并做好防潮處理,以減少鋼筋發(fā)生腐蝕的可能性。在有條件的情況下,可選擇高強度不銹鋼,例如高強度鉻鎳鉬不銹鋼及鉻鎳鉬不銹鋼等。
總的來說,在道路橋梁和隧道的施工過程中,防排水施工工藝、鋼筋銹蝕和混凝土開裂等問題應(yīng)受到足夠的重視。在未來的發(fā)展過程中,我們必須繼續(xù)深入探討道路橋梁和隧道等相關(guān)問題,積極應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料,以提高工程的質(zhì)量和效率,為國家的基建事業(yè)做出更大的貢獻。