隧道施工質量通病與防治

2023-02-12 08:27:03 字數 3017 閱讀 6332

摘要:我國高原、丘陵和山地佔國土總面積的69%,隨著交通建設的發展,隧道工程以其特殊的優勢,得到了長足的發展。然而,由於隧道施工的特殊性和複雜性,其質量也相對較難保證。

充分認識隧道工程質量通病的危害性並加以防止,對提高隧道工程質量是十分重要的。

我國高原、丘陵和山地佔國土總面積的69%,隨著交通建設的發展,隧道工程以其特殊的優勢,得到了長足的發展。然而,由於隧道施工的特殊性和複雜性,其質量也相對較難保證。充分認識隧道工程質量通病的危害性並加以防止,對提高隧道工程質量是十分重要的,隧道工程質量病害主要有:

一、洞內滲漏水

目前,隧道的滲漏水主要表現在牆、拱的滲水、滴水、漏水及路面的冒水。其原因是隧道在施工期間和建成後,一直受著地下水的影響。當地下水壓較大,防水工程質量欠佳時,地下水便會通過一定的通道滲入或流入隧道內部,造成滲漏水。

隧道的滲漏水不僅會降低混凝土襯砌的耐久性,而且會降低隧道內各種設施的功能,惡化隧道內的環境,嚴重時對形成安全以致對結構的穩定造成威脅。

因此,必須根據隧道圍岩和地下水的情況,採取相應的防水設計,並做好每道工序的施工,才能避免隧道滲漏水。評定標準要求洞內無滲漏水現象,如滲漏視其嚴重程度,高速、一級公路減5—10分,一般公路隧道減1—5分。

二、襯砌裂縫

隧道拱、牆的裂縫主要有環向的、水平向的、斜向的和網狀的裂縫,其性質分受力和非受力裂縫。

非受力裂縫主要是因混凝土的配合比、洞內溫度的變化,施工養護不及時等原因引起。

受力裂縫產生的原因比較複雜,與結構自身的混凝土強度、作用在隧道襯砌結構上的壓力、隧道圍岩的性質、地應力的大小以及施工方法管理等因素有關。

隧道產生裂縫輕則縮短使用壽命,重則產生毀滅性的破壞。隧道應進行動態施工。由於受技術和資金條件的限制,一般隧道在設計前對一些因素很難準確確定,因此在施工中要隨時觀察掌子面,對圍岩情況進行對比和分析,及時調整和完善設計。

評定標準要求混凝土襯砌不得產生受力裂縫,因施工養護不當產生裂縫,每條裂縫扣0 5—2分。

三、拱牆背後脫空

實砌背後存在一定規模的空洞或空洞回填不密實是經常遇到的病害。據雷達檢測表明,拱牆背後脫空現象比較普遍,尤以拱頂脫空較為嚴重,個別甚至達到人可在其中爬行的程度。

引起脫空的原因除管理不力外,超挖過大,未回填或回填不到位,或未採用壓力幫浦送回填混凝土等有關。

牆背脫空使襯砌和圍岩不能形成乙個完整的受力體系,同時對二次襯砌產生一定的威脅,圍岩落石砸穿襯砌的事故也曾發生過。

評定標準作為基本條件提出,拱牆背後的空隙必須回填密實,因嚴重超挖和塌方產生的空洞要制定具體處理方案經監理工程師批准後實施。

四、襯砌厚度不足

襯砌厚度包括初襯和二次襯砌厚度。以噴射混凝土錨桿為代表的初期支護是新奧法施工的精髓,初襯的厚度不足將直接影響圍岩整體的穩定,也對二襯施加了壓力。二次襯砌厚度達不到設計要求的現象也比較普遍,有的襯砌厚度達不到設計厚度的二分之一,嚴重削弱了襯砌應有的承載能力。

襯砌層厚度變化趨勢普遍為從牆腳至拱腰到拱頂逐漸變薄,在施工中應特別注重拱頂的襯砌厚度。評定標準要求抽查中任一斷面襯砌厚度都不小於設計值。

五、混凝土澆築質量差

隧道混凝土的澆築質量差,主要表現在有的錯台嚴重,蜂窩麻麵超標,有的強度不足,高散性大。其主要原因是施工單位認為隧道是要裝飾的,因此對澆築工藝的要求不高。

混凝土澆築出現的病害,輕則容易引起滲漏水,重則影響結構的安全。

評定標準要求混凝土表面密實,任一延公尺的隧道面積中,蜂窩麻麵和氣泡面積不超過0 5%,不符合要求的,每超過0 5%減0 5—1分。

六、噴射混凝土支護不平整

噴射混凝土支護表面經常出現葡萄狀、波浪狀、丘嶺狀等不平整現象,其原因有的是沒有採用光面爆破,超挖過度引起的,有的是鋪設鋼筋網、格柵拱、鋼拱架不平引起的,有的是噴射混凝土本身的質量引起的。初期支護不平整,對鋪設防水板等防水材料不利。因此,在噴射前,要做好「填平補齊」工作,噴射中要控制好水灰比和噴射距離,噴射後要注意養護和修整。

評定標準要求噴射混凝土支護應與圍岩緊密粘結,結合牢固,不能有空洞,發現一處空洞在本項不得分。

七、錨桿支護不規範

錨桿支護在新奧法隧道施工中起著舉足輕重的作用。砂漿錨桿、藥包錨桿、中空注漿錨桿、自由式中空注漿錨桿都有不同的要求。其共同存在的問題是錨桿孔內砂漿不飽滿,錨桿墊板不密貼,錨桿方向與圍岩和岩層主要結構角度不合理,拔力試驗頻率不足等。

其原因是對錨桿支護的重要性認識不足,錨桿施工的工序較複雜等。錨桿支護不到位,就違反了新奧法的基本原則,就不能充分利用圍岩的自支護能力,這將對隧道的整體穩定帶來影響。

評定標準要求鑽孔方向應盡量與圍岩和岩層主要結構面垂直,錨桿墊板與岩面緊貼,不符合要求時本分項工程減1—3分。同時拉拔試驗的頻率不小於1%。

八、限界受侵

建築限界是保證車輛安全通過隧道的必要斷面。限界受侵不僅有隧道高度、寬度受侵,也有初期支護變形侵入二襯空間的現象。

有的隧道在施工過程中,遇到鬆軟地層等情況,為了保證施工安全和避免塌方,倉促襯砌,忽視斷面界限,使建築限界受侵。有的是襯砌混凝土在澆築過程中,模板的強度、剛度不足,出現走模,導致限界受侵。

限界受侵對安全行車帶來影響,評定標準中規定,淨高有一點不合格時,即得零分。

九、路面抗滑效能差

隧道路面採用瀝青混凝土還是水泥混凝土路面為好,目前還是乙個值得研究的問題。有人認為瀝青混凝土路面洞內除潮濕,漫反射率低外,還有乙個致命的缺點,就是遇火災會產生有毒氣體,因此目前一般採用水泥混凝土路面。但水泥混凝土路面的抗滑效能衰減較快。

其原因一是工藝問題。如採用拉毛壓槽,切紋工藝不到位,方法單一等;二是養護問題。隧道內空氣流動慢,汽車尾氣的油煙沉積在路面上,使路面逐漸形成油膜;三是材料問題,如路面澆築混凝土的配合比不當,表面灰漿厚,路面磨損快。

提高水泥混凝土路面的摩擦係數,是車輛安全執行的重要保障,疑似因摩擦不足引起車毀人亡的事故也屢見不鮮。評定標準要求抗滑措施要符合施工規範要求。

十、通風照明不良

在部分運營隧道中,由於通風、照明不良,使隧道中有害氣體濃度超限,洞內照明昏暗,影響司乘人員健康和視線,威脅行車安全。

造成隧道通風與照明不良的主要原因是設計欠妥;器材質量不佳;運營管理不善。

對長隧道、特長隧道的通風照明應精心設計,合理布局,必要時應設立監控系統。其質量應參照有關專業規定進行質量評定。

以上列舉的隧道工程質量問題,是筆者的一孔之見,望能起到拋磚引玉的作用。

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