隧道拱墙衬砌混凝土密闭养护施工技术

2021-11-23赵瑞智

商品与质量 2021年16期

赵瑞智

太原高速公路管理有限公司山西太原 030000

近年来由于采用大容量通风设备改善隧道内的工作环境，使得隧洞坑内温度及湿度发生急剧变化，破坏了混凝土养护环境。另外，随着隧道的大断面化，水泥用量增加，加之高炉矿渣水泥的采用，导致混凝土的品质变数增加。因此，在没有采用特别养护条件下，混凝土由于温差容易发生收缩而产生裂缝，从而严重影响混凝土衬砌耐久性并直接影响到衬砌质量。

1 道路桥梁隧道工程施工中的养护措施

1.1 合理选材，加强道路管理

从施工角度来看，提高质量把控是施工技术的基础，原材料的质量直接决定了工程项目的质量[1]。因此，在进行道路桥梁隧道工程的施工过程中，相关管理人员一定要重视原材料的采购，还要注重提升采购人员的质量意识，让他们充分意识到原材料在整个工程项目中的重要性。另外，在进行原材料采购的过程中，采购人员也需要进行合理选材，挑选合格的供货商，重视原材料质量的同时也不能忽略成本因素，要尽量选择质量好成本低的原材料。不能为了保证原材料的质量，而花费巨大的成本，更不能为了减少成本，而去采购低质量的原材料，这两种行为都不利于工程项目的有效开展。因此，这就要求采购人员必须要具备敏锐的市场洞察力，学会分析市场情况，这样才能有效保证原材料的质量。另外，在原材料进入工地现场前也需要进行相应的检测，避免材料在运输过程中出现问题而没有发现的情况产生。

1.2 加强对钢筋的保护

在预防钢筋锈蚀问题上，首先需要注意的就是施工人员的涂层环节，相关管理人员必须加强施工人员涂层工作的重视程度，并要求他们严格按照相关规定对钢筋进行涂层保护。加强钢筋的保护最切实有效的方法就是涂层工作，因此，在对钢筋进行涂层作业时，需要加强涂层技术的改进，以提高涂层质量，并且还要采取相应的保护措施，防止钢筋腐蚀或生锈。此外，加完涂层后的储存也非常重要，储存环境要适宜，不能过于潮湿或者过于干燥，管理人员也需要定期检查钢筋的实际情况，避免受储存环境的影响而发生质量问题，如果储存过程中已经出现了部分锈蚀问题，管理人员需要及时对锈蚀的部分钢筋进行处理，避免锈蚀面积扩大，影响钢筋质量。除此之外，钢筋在运输的过程中也必须要加大重视，避免大面积的磕碰，防止涂层被刮蹭掉，影响钢筋的使用效果[2]。

1.3 事前勘测，塌方预防

由于我国地形复杂多变，地理环境多样化，想要针对这些问题进行有效处理，最恰当的解决方法就是加强事前勘测，对地质、水质的情况进行抽样调查，并对塌陷、滑坡等事故进行预防。首先需要做的是，在施工前就需要进行现场的地貌状况分析，以及地质特点的研究，对于施工周围的水文变化也要进行有效勘测，通过对这些数据的整理与分析，从而制定出完备的施工方案。除此之外，施工人员还需要时刻注意施工现场的地质情况变化，预测可能会出现的事故，并根据丰富的现场施工经验来制定紧急的急救措施，避免事故扩大化，有效降低施工风险，同时也能保障人员安全。另外还需要注意的是，在施工过程中，管理人员也不能掉以轻心，需要对施工现场的地质情况进行持续的监控，并对变化的数据进行收集、整理和分析，这样才能最大程度地预防事故的发生。

2 衬砌质量智能养护技术的应用

2.1 衬砌智能养护台车

智能养护台车具有保温、保湿、走行、信息化等功能，并能实现养护数据的记录和输出，可紧跟衬砌台车对脱模后的衬砌混凝土进行及时的养护作业，可以根据设定的养护温度曲线，对密闭的养护区域进行智能温、湿度控制与调节，在养护技术上实现了智能化、信息化施工。

2.2 智能养护台车养护法

智能养护台车养护通过升温-保温-降温的自动化控制，使混凝土养护环境温度随着芯部温度而变化，并保证两者温差控制在20℃以内，通过纳米级雾化装置实现加湿-保湿功能，通过智能控制系统自动检测，确保养护环境湿度大于90%，力求达到理想的养护条件。该养护方法具备养护过程的实时监控功能，并能进行养护数据的记录和输出，能实现混凝土养护的信息化管理[3]。

2.3 智能养护台车与传统养护方式的对比

京张高速铁路全线共有10座隧道，其中新八达岭隧道全长12.01km，单洞双线隧道，洞身最小埋深4m，最大埋深432m。隧址区属暖温带大陆性半湿润半干旱气候，年平均气温9.5℃，最冷月平均气温-8℃。新八达岭隧道正洞衬砌采用了智能养护台车养护法。为了验证智能养护台车的养护效果，部分区间采取了传统的喷水养护，重点从C35混凝土早期强度、碳化深度以及内外温差三个方面对两种养护方法进行了实验对比。①混凝土强度随龄期变化情况对比智能养护台车养护与传统喷水养护的养护效果，可以看出智能养护台车养护相比传统喷水养护在相同龄期的情况下，混凝土早期强度有了显著的提高。在7d的龄期时，智能养护台车养护较喷水养护的强度高了13.3MPa，可见智能养护方式显著提高了混凝土的早期强度。②碳化深度随龄期变化情况通过试验，我们分别采集了智能养护台车养护和喷水养护随着龄期的变化发展的情况，可见两种养护方法的碳化深度都是随着龄期的增长而呈上升的走势，但是智能养护台车养护的混凝土碳化深度上升更平缓，同龄期碳化深度数值也更低。在56d的龄期时，养护台车养护较喷水养护的碳化深度小了0.9mm，更能有效提高衬砌混凝土的密实度和耐久性。③混凝土表面与芯部温差随龄期变化情况采集了智能养护台车养护和喷水养护混凝土温差随着龄期的变化发展的情况，智能养护台车养护通过温度自动控制有效解决了芯部与混凝土表面温度差值过高产生不均匀温度应力的问题，降低了混凝土由于温差大产生开裂的风险，减少了裂缝的数量，提高了衬砌混凝土的表面质量。