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摘要:在现代公路桥梁施工中,隧道占比重越来越高,相较于普通路桥工程,隧道施工条件复杂、难度更高,容易出现衬砌开裂、渗漏等问题,给隧道的安全带来威胁,是路桥隧道施工需要重点解决的问题。本文旨在研究隧道常见质量缺陷,以及隧道质量缺陷解决策略,为施工企业在隧道质量提升方面提供建议与参考。
关键词:隧道工程;质量缺陷;整治方法;分析研究
在当前社会经济高速发展的环境下,交通运输作为经济的主要动力,交通网络日益完善,隧道建设不断开展。在隧道施工中,隧道常见质量缺陷整治是施工质量控制的有效途径。本文旨在研究隧道常见质量缺陷及解决策略,为施工企业在隧道质量提升方面提供思路。
一、隧道常见质量缺陷分析
笔者从事路桥工程隧道施工工作多年,在路桥工程隧道施工方面积累了丰富的经验,多年的隧道施工工作经常会发生众多的施工质量问题。总体来讲,常见的路桥工程隧道施工问题,主要是存在以下几点:第一,衬砌开裂问题。在隧道中,衬砌是重要组成结构,发挥着支护作用,由于衬砌结构需要承担隧道围岩给予的压力以及地应力,容易出现开裂问题,其原因主要包括衬砌材料质量、施工偷工减料以及施工操作不当等方面,开裂后的衬砌结构稳定性会大大降低,可能出现脱落,给隧道行车安全带来威胁。第二,隧道渗漏问题。隧道是位于地下的,长期处于地下水环境中,地下水会不断的影响、侵蚀着隧道,在实际施工中,存在防水施工不到位的情况,虽然当时没有出现渗漏,但在后期应用过程中,由于水压力的增大,会从隧道甬道中渗漏出来,破坏隧道结构整体性与稳定性,给隧道交通带来极大的安全隐患,是需要重点防范的质量问题。第三,限界受侵问题。对于隧道而言,限界是行车安全的基本保障,由于隧道施工大多数在野外环境下开展的,地形条件并不统一,具有多样化特点,在隧道衔接施工中,可能发生土体入侵、辅助部分压力增大等情况,导致限界断面出现变形,严重时甚至会导致塌方等安全事故,也是隧道施工必须重视的工作。
二、隧道常见质量缺陷整治方法
1、隧道材料试验检测
在隧道工程中,材料质量高低是决定隧道施工质量合格与否的关键所在,材料质量试验检测是一项十分重要的工作。通常而言,隧道工程需要施用的材料可以分为以下几种,一是支护材料,包括锚杆、钢构件以及导管等等;二是防水材料,包括防水NT、排水管等;三是隧道结构材料,包括水泥、砂石等混凝土常用材料。在材料的试验检测工作中,首先需要先对材料质量进行检查,包括材料生产厂家、材料外不在以及质量合格证明等方面,从采购、存储以及使用等多个环节进行控制,通过严格的检验与管理,最大程度的杜绝不合格材料,为隧道工程施工质量奠定良好的基础。其次,必须对材料的配合比进行严格控制,隧道工程中衬砌等结构都是要运用到大量混凝土的,水泥、粗细骨料以及抗渗、防冻等材料的配合比会对混凝土的性能产生极大影响,所以,需要结合工程实际地质条件、设计标准等多方面情况,通过现场试验的方式,来确定最佳的配合比,为隧道质量创造有利条件。
2、做好隧道的施工支护
施工支护是保障隧道施工安全的关键措施,主要包括超前、初期与二次支护三种,分别适用于不同情况,其中,当隧洞开始成型或者地质存在断层、褶皱或较宽软弱带等情况时,需要进行超前支护,避免坍方事故的发生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆初期支护主要应用于隧道内部,常用的支护方式有锚杆、工字钢架、钢纤维混凝土喷射等,锚杆的长度以3.5-6m为宜,过短无法起到锚固作用,过长则会增加施工难度,对锚固效果无显著影响;工字钢架使用时要保持0.5-0.8m的间距,变形量需要预留8-18cm,发挥良好支护效果;钢纤维混凝土中使用的钢纤维量以35kg/m3为宜,混凝土喷射施工的厚度应控制在18-22cm范围;当隧道工程地质中有大型断层带情况时,需要在初期支护基础上,做好边墙的稳定性处理。二次支护主要起到加强支护能力、预防渗漏等作用,是对初期支护的一种补充,可以充分保障衬砌结构安全,提高围岩的稳定性。
3、做好施工过程防排水处理
水分是影响隧道施工安全的关键性因素,防水处理在隧道施工中十分重要,通常来说,隧道施工需要建立两道防水带,一是在初期支护、二次衬砌之间部位安置EVA复合土工防水板,并使用止水带处理施工缝;二是做好防水混凝土的施工,并合理敷设引水管,保证其防水效果良好,预防水分渗漏。此外,在防水系统之外,还要重视排水系统,做好环向盲沟的设置,选择合适的材料并控制纵向间距,盲沟的PVC管需要从中隔离墙内部、衬砌底部伸出,能够有效将边沟的水分排到洞外。
4、做好隧道施工质量检测
首先,爆破施工质量的检测。爆破是提高隧道施工速度的有效途径,爆破的合理与否会影响到隧道开挖方向、结构的稳定性等多个方面,在爆破施工中,应当对隧道工程区域的实际地质条件进行全面勘察与了解,在了解各方面信息基础上,结合爆破施工相关规范的要求,设计合理的爆破施工方案,对爆破孔距离、排距、深度以及装药量等进行明确规定,以指导爆破的顺利开展;如果出现未达预期的爆破情况,需要及时采取有效补救措施,为隧道后续施工创造良好条件。其次,开挖施工质量的检测。公路桥梁的隧道大多是位于山体中的,需要开挖大量的土方来实现贯通,开挖方法也有多种,比如矿山法、新奥法等,应当选用合适的开挖方法,尽量减少对围岩造成的扰动,提高开挖的安全性;同时,隧道开挖多是从两端同时进行的,需要对开挖的方向进行严格管理,控制隧道中线,确保对向开挖不会出现超出允许范围的偏差,影响到隧道质量。
5、做好隧道施工监控量测
在隧道新奥法施工中,监控量测是一项必不可少的工作,对优化隧道结构受力、确保隧道施工安全发挥着不可替代的作用。在隧道的监控量测中,主要对象包括:围岩变形情况、拱部沉降情况、支护与衬砌的受力情况、隧道净空收敛情况等,其中,拱部沉降需要借助的量测工具主要有全站仪与精密水准仪,净空收敛采取的是全站仪与收敛计,通过精密的仪器设备,可以得到准确可靠的监控量测数据,为后期隧道顺利施工提供指导与依据,促进隧道施工质量的提升。以球铰式收敛计为例,在仪器安装后,先给予钢尺一定水平张力,内滑管触头会对百分表产生压缩,读取此时百分表初始数值X0,再间隔一段时间t后,按照同样方法读取t时刻值Xt,则t时刻周边收敛值的计算公式为:,其中,L0、Lt分别为初读数、t时刻所用尺孔刻度值,Xt1、Xt0为t时刻、初读数时修正温度后百分表读数值。其中,、,即温度修正值,公式为,α为钢尺线膨胀系数,T为每次测量时平均温度,T0为鉴定钢尺标准温度,通常取20℃,L是钢尺长度。
总结
综上所述,在现代社会中,人们日常出行与各种经济活动,对交通运输的需求持续增加,这就要求必须建设覆盖面更广的道路体系。在道路工程建设中,隧道工程是重要组成部分,对缩短道路里程、提高道路效率发挥了重要作用,但就隧道施工来看,存在一些质量问题,比如隧道壁裂缝、渗水等,施工过程中也面临许多安全问题,是隧道施工企业需要重视的内容。
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论文作者:唐安军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签:隧道论文; 质量论文; 材料论文; 工程论文; 常见论文; 情况论文; 钢尺论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;