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道路桥梁隧道工程施工中的难点和技术对策

2020-01-05

四川建材 2020年7期
关键词:工程施工道路桥梁

张 新

(山西云子路桥工程有限公司,山西 长治 046000)

0 前 言

随着我国社会发展的加速,特别是在“一带一路”倡议的影响下,道路桥梁建设工程作为基础设施建设中的重要一环,对于促进我国社会发展、响应“一带一路”倡议具有重要作用。我国地形条件复杂,隧道工程是道路桥梁工程中非常关键的部分,与其他道路桥梁工程不同,隧道工程具有隐蔽性和危险性更高的特点,对于施工质量、施工技术的要求更高。但在实际的隧道工程施工中,存在着专业技术人员不足、隧道衬砌问题、施工管理问题等多种问题,为隧道工程的安全和质量保障带来了极大的挑战。为了改善这些问题,保障施工安全与质量,需要对隧道工程中的施工难点加以分析,并结合实际找出针对性的技术作为改善对策,以此达到提高隧道工程质量与安全、促进经济稳定持续发展的目的。

1 道路桥梁隧道工程施工现状

我国地理面积辽阔且地势复杂,山地、丘陵地形居多,隧道工程是最有效率的施工方式,而且能够有效避免山体滑坡等问题对行车安全的影响,降低对山体植物生态的影响,有利于平衡经济发展与生态保护之间的关系。除了隧道工程,在必要的情况下,还会开展水下通道工程保障交通的顺畅。在道路桥梁不断的发展过程中,隧道工程将成为非常重要且关键的建设模式,因此,在未来的道路桥梁基础设施的建设中,道路桥梁隧道工程的建设、养护、管理等问题将成为我国道桥工程中一项非常重要的内容。同时,道路桥梁隧道工程的施工,还面临着穿越山体的难点,穿越过程对设计与施工技术提出了更高的要求,这些都将是隧道工程施工中所必须重视的问题。就目前而言,我国道路桥梁隧道的建设中存在的主要问题有施工前期支护、混凝土厚度与强度、衬砌、冻害问题等。在现有的隧道工程中,有很多隧道工程存在着质量问题,在养护和维修方面更是不足,在一定程度上影响了隧道工程的发展与行车安全。加强对隧道工程施工难点的分析并提出对应的解决措施,对于当前隧道工程施工中有重要意义。

2 道路桥梁隧道工程的特点

2.1 隐蔽性更强

在隧道工程的施工过程中,存在着很多非常隐蔽的工种,而这些隐蔽工程很有可能伴随着不可预见的问题,施工人员无法准确、全面地对施工隐患做出及时、有效的判断,同时也会影响施工进度。另外,在隧道工程的施工过程中,受地质条件的影响,很有可能对施工内容和工作量造成误判,导致实际的施工内容与设计要求出现偏差,影响隧道工程整体施工进步与施工效果。隐蔽性特征是道路工程隧道施工中需要非常重视的一点。为了解决这一问题,在施工前期的设计过程中,必须对围岩情况进行分析和判断,并根据实际施工情况对设计进行针对性的调整和修改。

2.2 施工危险度更高

相比于其他类型的道路桥梁工程,隧道工程的施工部署在露天情况下进行的,大多数隧道工程的施工都是在山洞内或者地下完成的,掘进、通风、支护等施工是在同一工作环境下完成的,各种施工环节之间的联系非常大,这就使得在施工时,可供施工的作业空间相对更加狭窄,各工种之间的干扰也更大,因此,隧道工程的施工危险度相较于其他工程危险度更高。另外,恶劣的施工环境还会对施工人员的心理和生理带来更大的影响,这意味着隧道施工难度更大。除此之外,隧道工程受施工地点特殊性的影响,在施工中可能面临着山体塌陷等风险,还存在着很多不可预见的危险,隧道中很容易发生安全事故,由此可见,道路桥梁隧道工程的施工危险性更高。

3 道路桥梁隧道工程施工中的难点

3.1 钢筋防腐难,影响使用寿命

在道路桥梁隧道工程中,钢筋的使用量非常大,同时对钢筋的质量和性能要求也非常高。在隧道工程施工中,钢筋扮演着连接的作用,是道路桥梁隧道工程的重要支撑,是保证工程整体稳定性的重要材料。通常而言,钢筋的使用寿命为50年左右,但一旦钢筋受到锈蚀,使用寿命将会大大缩短,甚至会因为锈蚀而导致断裂,造成隧道垮塌,严重威胁着使用安全。现阶段而言,钢筋的防腐蚀问题在实际的隧道工程施工中并没有得到有效改善。虽然钢筋的施工有严格的要求,特别是涂层保护环节,但是受涂层方式不规范、施工人员责任意识低下等因素的影响,其涂层的保护作用并不明显,导致钢筋腐蚀加快。另外,在钢筋材料的运输、保管和使用过程中,因为运输方式的不恰当、保管措施的不合理,很有可能造成钢筋的碰撞,导致钢筋表面的涂层掉落,影响钢筋的性能、增加钢筋的腐蚀概率。

3.2 混凝土容易出现裂缝,影响工程质量

混凝土是道路桥梁隧道工程施工中非常关键的施工材料,对于保障隧道工程的整体质量具有重要作用。但在实际的隧道工程施工中,受多方面因素的影响,混凝土的使用常常出现裂缝问题,无法保证隧道工程的质量与安全。造成隧道工程混凝土裂缝问题的原因有很多,通常而言,主要原因为:①制作混凝土的原材料质量、型号、配比等方面没有按照实际需求进行选择和确定,导致混凝土成品质量问题不满足施工需求;②施工人员在混凝土制作过程中的技术不过关或者没有按照要求进行制作,导致混凝土成品的强度等性能无法满足实际施工需求;③由于混凝土浇筑过程中没有掌握好浇筑时间,导致混凝土性能质量受影响;④混凝土施工完成后没有及时采取养护等措施,让混凝土暴露在空气中,或者是没有对混凝土进行补水、降温,导致混凝土内外温度差距过大,从而造成裂缝现象。

3.3 铺装层容易脱落,影响工程质量

通过对现有桥梁工程的施工情况的分析可以看出,在很多桥面工程中都存在程度不同的铺装层脱落问题,对工程质量造成了一定程度的威胁。同时,铺装层的维护还会消耗更多的资金与人力物力,不利于企业效益的保障。良好的铺装效果能够为桥梁工程的施工质量提供坚实保障,同时也有利于维护企业经济效益。在实际的施工中,铺装层一般是用水泥混凝土或沥青混凝土、高分子聚合物等作为铺装层的材料,能够在一定程度上降低正常使用带来的磨损,同时也能够有效分散车辆对道路的挤压,所以铺装层的质量是保护桥面的重要工程。但在实际的施工中,存在着铺装层质量不过关的问题,如桥面铺装的厚度不满足设计要求、混凝土质量不达标、强度和耐磨性等性能都无法满足设计需求;施工工序的不科学,会导致混凝土松散问题,最终造成铺装层质量问题,进而造成桥梁工程在运用过程中磨损问题加剧,影响着工程质量、使用寿命以及行车安全。

3.4 防排水问题严重,影响美观与使用安全

在道路桥梁隧道工程中,需要考虑到排水问题,而防排水是隧道工程施工中的一大施工难点。就目前而言,我国道路桥梁隧道工程的防排水工程中广泛使用高分子防水卷材作为防水材料,在隧道壁中沿着环向、纵向、横向三个不同的方向设置排水管,达到把渗水综合引入纵向排水管中的目的,最终由纵向排水管集中排水。然而,在实际的防排水工程的施工中,受材料、施工方式等多方面因素的影响,防排水工程的施工质量并不理想,导致很多道路桥梁隧道工程中还存在着漏水、渗水等问题,影响着隧道工程的整体美观度,而且长期的渗漏水还会对隧道工程的安全与寿命产生非常严重的威胁,不利于使用安全。因此,在道路桥梁隧道工程施工中,防排水方面的问题是影响非常大的一个施工难点。

3.5 塌方、滑坡问题的出现,威胁施工安全

隧道工程是一种在地下进行施工的特殊工程,更容易受到地质条件的影响,很容易发生洞口塌陷、山体滑坡等严重危害施工安全的问题,同时也会严重影响施工的顺利进行,拖延施工进度。塌方和滑坡问题的出现主要原因在于隧道工程在进行爆破时,受震动等因素的影响,施工地的围岩会出现变形、压迫、松动等情况,导致稳定性受损,掌子面塌方概率增加。在隧道仰拱施工过程中,上部支护结构悬空,支撑主要依靠与锁脚锚杆,也很容易导致仰拱开挖断面出现变形情况,从而导致塌方、滑坡问题。其中,滑坡问题主要发生与山区隧道施工过程中,除了上述施工方面的原因,还与地质环境、地质活动等客观因素有关,滑坡问题出现的位置一般在隧道进出口、偏压地段。

4 道路桥梁隧道工程施工中难点问题的对策

4.1 解决钢筋锈蚀问题

要解决钢筋锈蚀问题,首先需要做好钢筋材料的采购工作,在采购环节中需要进行严格的控制,降低氯离子含量,具体方式为杜绝采购带有海水、氯化钙等含有氯离子的促凝剂防冻剂的钢筋;其次,在进场之后,施工之前,还要对钢筋进行全面清理,将钢筋上所存在的粉尘、侵蚀性气体进行有效清除,降低其侵蚀概率;最后,在混凝土浇筑前,要增设水泥块保护层,以满足混凝土浇筑需求。值得注意的是,在钢筋施工过程中,要确保所有施工人员是严格按照施工要求进行规范施工的,还要确保混凝土的施工规范性,保证混凝土的配比标准。另外,钢筋的锈蚀问题的解决还应对保养环节加以重视,采用更科学、更有效的涂层方式,加强钢筋的抗侵蚀能力,并且在运输、保管和使用过程中应避免碰撞损伤。

4.2 裂缝问题方面的解决对策

在道路桥梁隧道工程的施工中,裂缝主要有沉降裂缝、收缩裂缝和温度裂缝。要解决裂缝问题,应根据实际的裂缝类型采取具有针对性的解决措施。从出现裂缝的原因来看,要想解决这一问题,重点在于在施工过程中采取对应的预防对策,如果前期预防措施不足,即便是后期进行弥补,也无法保证能够将其承载力完全恢复如初。因此,无论是何种类型的裂缝问题,最有效的解决对策还是保障前期的预防工作的有效性,根据各种类型裂缝的形成原因采取具有针对性的预防措施。对于温度裂缝问题的解决而言,因为其形成原因在于温度差异产生的应力引发裂缝,所以在施工前期需要选择质量更好、更符合施工要求的水泥,同时还要根据拆模时机确保混凝土内外温差最小,避免因为混凝土内外温差过大造成混凝土裂缝问题出现。此外,还应重视对设计的完善,尽可能降低裂缝问题的出现:首先,需要设计人员根据工程情况,合理、科学、全面地对工程施工的方案进行布局设计,确保施工的可行性和可靠性;其次,设计人员必须对机械设备的荷载对于混凝土裂缝问题的影响加以重视,在设计中必须要把荷载这一因素考虑在内,并预留出荷载缓冲范围,确保设计中的荷载量大于实际施工所产生的荷载量,降低荷载裂缝问题的出现。

4.3 铺装层脱落问题的解决对策

为防止铺装层脱落,在施工过程中,施工人员要对混凝土的厚度进行确定,同时保证铺装材料的质量。在浇筑前,需要对桥梁顶部进行清洗,还要做好凿毛工作,在浇筑过程中确保铺装工序的合理性。浇筑完成后,还要重视养护工作,保证其强度和耐磨性。在铺装过程中,要对防水工作加以重视,使用效果更好的防水材料,降低渗漏水对铺装层质量的影响,延长使用寿命。此外,铺装层的施工要充分考虑到实际的施工环境及实际地势条件,根据实际情况采取有效的施工措施。

4.4 防排水问题的解决对策

首先,需要对材料进行控制,要保证防水材料的质量和型号符合施工要求,选择综合性能更好、使用寿命更长的材料;其次,在安装过程中,要采取焊接、粘结等多种方式进行安装,保证接头处的稳定;最后,在防排水的施工中,要对衬砌防排水工程的施工质量加以掌控,确保使用过程中不会出现渗漏水问题。另外,还应做好隧道支护工作,用锚喷支护等技术进行支护施工,虽然对施工材料质量和专业性要求较高,但排水系统能够有效避免隧道漏水问题的出现。

4.5 塌方、滑坡等施工安全问题的预防对策

为了防止塌方、滑坡等严重威胁施工安全的问题出现,在施工前期,需要对施工地附近的地质、土质、土体测压力以及地下应力等内容进行全面的勘察与计算,并在此基础上采取具有针对性的防护措施,对孔桩护壁结构、泥浆稠度、隧道初支、二衬方式等工序进行严格、合理的设计,确保施工安全。其次,要对施工工艺、施工流程进行合理制定,尽可能降低土体临空面没有支护的时间,要确保基坑孔桩支护的及时性,确保隧道初支的早成环,严格控制掌子面、仰拱、二衬的步距。第三,在施工中要减少进尺量,爆破方式要尽量使用对围岩影响较小的预裂爆破和光面爆破方式。第四,在对土体进行灌浆、降水等加固措施时,要充分结合施工点周围土质情况采取最科学、合理的加固方式。第五,要提前做好全面的预警和监控措施,并根据施工地可能存在的安全问题制定处理方案,确保在发生问题时能够及时有效地根据预定方案进行处理。最后,在施工方案的设计过程中,要重视对安全防护措施的设计,应对应急材料、应急设备、应急人员安排等内容进行全面、仔细的规划设计,并对施工人员进行认真、全面的安全教育、安全培训,要求所有施工人员严格按照施工要求进行施工。

5 结束语

在我国经济迅速发展的影响下,基础设施的建设取得了显著成效,道路桥梁的建设使全国各地的交通更为便利,为当地的经济发展提供了强有力的支撑。隧道工程作为道路桥梁施工中的重要工程,对我国经济的发展有着非常重要的影响,在对道路桥梁隧道工程的施工中,要对其施工难点加以分析,并积极采取对应的技术对策进行针对性的解决,从而提高道路桥梁隧道工程施工的质量与效果,为进一步推动我国经济发展作出努力。

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