梁 亮
(廈門百通智匯工程檢測有限公司)
隨著目前我國公路隧道工程數(shù)量的增加和建設速度的加快,由于設計、施工等方面的原因,部分已建和在建的公路隧道都出現(xiàn)了不同程度的質(zhì)量問題,有的甚至出現(xiàn)了嚴重的質(zhì)量問題。在隧道檢測的實踐中,發(fā)現(xiàn)隧道普遍存在以下問題:襯砌滲水、襯砌開裂、襯砌空洞、混凝土強度不足,給隧道的運營帶來了安全隱患。
隧道工程自誕生之日起就與水發(fā)生關系,不少隧道因防排水不當而拖延工期,增加造價,影響使用,所以隧道防排水問題一直是古今中外的熱門課題。
從目前國內(nèi)公路已竣工隧道的營運情況來看,普遍存在隧道襯砌滲漏水情況。特別是在隧道兩端更為嚴重,形成襯砌漏水、涌水現(xiàn)象,成為我國公路建設八大通病之一。
由于襯砌滲漏水,造成隧道侵蝕破壞,特別是在滲漏水具有侵蝕性的情況下,對襯砌和隧道設備的腐蝕性更嚴重,路面積水行車環(huán)境惡化,降低輪胎與路面的摩擦力。寒冷地區(qū)反復的凍融循環(huán),造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞;在襯砌與圍巖之間,造成凍脹,引起拱墻變形、破壞;拱墻上懸掛冰柱、冰溜,侵入凈空。在隧底,可能凍脹,并形成冰坡、冰錐,使行車滑溜,直至無法通過。各種附屬結(jié)構(gòu)及設備,由于絕緣、防銹等要求,隧道不滲水是其正常工作的必要條件。因此搞好隧道防排水設計及裂縫防水技術,使隧道襯砌不漏不滲,是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),襯砌滲水的原因有:防水板破裂;止水帶安裝不規(guī)范、偏位、破損。
作用在隧道襯砌結(jié)構(gòu)上的壓力與隧道圍巖的性質(zhì)、地應力的大小以及施工方法等因素有關。在實踐中發(fā)現(xiàn),導致襯砌開裂的原因主要是由于施工管理不當造成的,具體表現(xiàn)在混凝土配合比達不到強度要求;施工振搗不密實導致襯砌中有蜂窩使混凝土強度降低;坍方處理不當襯砌背后留有孔洞;超挖回填不密實、欠挖不修整導致的襯砌受力與設計不符;背棄新奧法思想,在初襯變形未收斂的情況下施做二襯;拆模時間過早導致襯砌早期強度不足;冬季施工管理不善導致混凝土達不到強度要求;施工用水管理不善,導致基底被水浸泡,使襯砌產(chǎn)生不均勻沉降等。
支護結(jié)構(gòu)同圍巖的緊密接觸是地下結(jié)構(gòu)區(qū)別于地面結(jié)構(gòu)的主要特征。所謂“新奧法”的出發(fā)點,正是支護結(jié)構(gòu)同圍巖的共同變形。
然而,在施工中,由于巖石隧道光面爆破的效果不良,有的施工單位圖經(jīng)濟省事,通過鋼筋網(wǎng)在作為初期支護的噴射混凝土背后設置石塊或其他異物,以取代混凝土填充空間,造成了圍巖與初期支護之間不密實,甚至存在大的空洞。在二次襯砌施工過程中,由于泵送混凝土壓力不足、流動性不好、重力作用、插拔泵送管過早過快等原因,拱頂混凝土往往難于飽滿,造成模筑混凝土厚度不足,甚至形成較大空洞,由此常常誘發(fā)拱頂上鼓,襯砌內(nèi)緣壓裂、掉塊的現(xiàn)象。
隧道二襯混凝土強度不足的原因主要在施工管理環(huán)節(jié),如混凝土配合比達不到強度要求;施工振搗不密實導致襯砌中有蜂窩使混凝土強度降低;拆模時間過早導致襯砌早期強度不足;冬季施工管理不善導致混凝土達不到強度要求。
解決隧道襯砌滲水的問題,應該從以下幾個方面著手:防水板應由下至上環(huán)狀鋪設,規(guī)范拼接,必要時應配備專用臺車;止水帶安裝須規(guī)范,防止偏位、破損。合理控制二襯與掌子面間距;嚴格按設計進行鋼筋施工,嚴禁偷工減料;采用整體襯砌臺車和砼泵送作業(yè);臺車應配備養(yǎng)護噴管,洞身、洞口段砼灑水養(yǎng)護時間應分別不少于7 d、14 d,強度低于設計和規(guī)范要求嚴禁拆模。加寬段二襯應及時施工,必要時應配備加寬式整體襯砌臺車。矮邊墻與二襯應同時澆筑。
解決隧道襯砌開裂的問題,應該從以下幾個方面著手:混凝土配合比設計達到強度要求;施工振搗密實;坍方處理恰當;超挖回填密實、欠挖修整合適;遵循新奧法思想,在初襯變形收斂穩(wěn)定的情況下施做二襯;襯砌早期強度足夠后再行拆模。
解決隧道襯砌空洞的問題,應該從以下幾個方面著手:控制好巖石隧道光面爆破的效果;禁止通過鋼筋網(wǎng)在作為初期支護的噴射混凝土背后設置石塊或其他異物。在二次襯砌施工過程中,保證足夠的混凝土泵送壓力、流動性,不急于插拔泵送管。
解決隧道二襯混凝土強度不足的問題,應該從以下幾個方面著手:混凝土配合比設計達到強度要求;施工振搗密實;襯砌早期強度足夠后再行拆模。
[1]陳建勛.公路工程試驗檢測人員考試用書-橋梁[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]聞富民,魯仁.現(xiàn)代公路、橋梁、隧道常見質(zhì)量事故與防范、處理及成功實例分析[M].北京:中國當代音像出版社,2004.