隧道路面施工质量控制措施分析
2023-01-09郑刚
郑刚
(烟台市公路事业发展中心,山东 烟台 265701)
1 引言
近几年,桥梁隧道工程成为交通建设的重要内容。因隧道施工空间多处于地下,施工风险隐蔽性较为突出,给隧道施工质量控制提出了较高的要求。特别是在隧道路面施工过程中,因围岩复杂地质、地下水等环境干扰因素的存在,一旦质量控制不当就会造成严重的事故。因此,分析隧道路面质量控制措施具有非常重要的意义。
2 隧道路面施工质量控制的重要性
2.1 确保施工任务顺利完成
在桥梁隧道建设不断增加的背景下,隧道路面施工面临的地形愈加复杂、地貌更加多样,相应的施工质量控制风险也多种多样。而路面施工质量控制,可以利用各种质量控制手段消除质量隐患,确保整个路面施工过程顺利进行,在预定期限内完成施工任务[1]。
2.2 降低后期返工成本
在当前隧道路面施工过程中,因客观环境、主观技术因素导致的返工问题频繁出现。比如,冻害致摊铺料劣化而返工、初期软基强度不足而整体返工等,对工程进度、经济效益均造成了冲击。而通过针对性质量控制措施的实施,可以减少返工问题,降低后期返工成本。
2.3 保证施工安全
隧道工程是典型的隐蔽性工程,在建设工程中存在多种多样的质量风险,若内部质量风险无法在施工结束前察觉、处理,就会造成极大的安全隐患。而通过在施工过程中进行质量控制,可以在材料质量、施工过程、人员管理、竣工验收等环节,从源头解决安全风险问题,确保施工安全。
3 工程概况
某高速公路一标段左线起止里程ZK150+300~ZK157+600,右线起止里程K150+275~K157+600,单线长度为7 605.00 m,桥梁隧道比为100.00%,设置隧道3 座,包括长春岭隧道、羊肠关隧道、平武隧道,隧道总长为7 180.00 m,合同工期为42 个月。合同段主要工程量有路基挖方5.05×106m3,路基填方3.85×106m3、路面排水3.21×104m3、路面摊铺3.21×104m3等。标段工程质量管理目标为:交工验收质量评定合格,竣工验收质量评定超过90.00 分,争创优质工程。
工程地处山地,区域内丘陵起伏,地貌总体表现为冲洪积平原、构造剥蚀低山丘陵,地势呈现北部高、南部低、东部高、西部低的特点。工程所在地为南亚热带季风气候区,热量丰富,冬季无霜冻;雨季漫长,夏秋季洪涝灾害多;季风活动明显,冬季盛行东北风。
4 隧道路面施工质量控制存在的问题
4.1 控制指标不全面
在当前隧道路面工艺实施质量控制过程中,质量控制人员并未关注控制指标体系的完善构建,仅注重路面摊铺用水泥强度、化学成分、物理性能以及粗细集料、水泥强度的控制,忽略了路面弯拉强度、板厚度、平整度、相邻板高差等指标,导致桥梁隧道路面工艺实施质量控制效果不佳。
4.2 缺乏动态控制
传统路面工艺实施质量控制主要依靠现场人员经验判断,比如,人工计数确定压实遍数,极易出现超压、漏压情况,各路面区域碾压密实度差距过大,给整体路面质量造成了较大影响,导致返工,提高成本等问题,若未及时返工处理,还会导致桥头路面与隧道沉降不协调,增加桥头跳车问题发生概率。
4.3 全过程控制方针未落实
由JTG/T F30—2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》可知,施工质量控制应贯穿整个工程施工全过程。但是,在当前路面工艺实施过程中,全过程质量控制方针并未完全落实,质量控制仍然停留在施工过程中的质量管理、竣工验收层面,施工前期质量控制被严重忽略,导致施工材料配置不当、材料质量问题、路面积水等问题不时出现,严重影响工程质量[2]。
5 隧道路面施工质量控制的强化措施
5.1 完善控制指标
为了实现隧道路面施工质量的量化控制,质量控制人员应根据JTG F80/1—2017《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》、JTG/T F30—2014《公路水泥混凝土路面施工技术细则》等标准,在控制路面施工用材料质量的基础上,进行混凝土路面施工质量控制指标体系的完善设置。比如,路面板厚度偏差应小于-5.00 mm,最大偏差应控制在10.00 mm 以内,可选择3.00 m 直尺,每200.00 m 测量2 处;路面平整度偏差应小于1.20 mm,可选择平整度仪,沿全线连续测量,每100.00 m测量1 处;路面最大间隙偏差应小于3.00 mm,可利用3.00 m直尺,沿半幅车道板带每200.00 m 测量2 处;路面抗滑构造深度应大于或等于0.70 mm,小于1.10 mm,可每间隔200.00 m测量1 处。加铺沥青面层复合式路面,路面相邻板高度差应小于2.00 mm,可沿着每条胀缝抽取2 点,纵向胀缝、横向胀缝各抽取2 条测量;路面纵缝、横缝顺直度偏差应小于10.00 mm,可选用纵缝拉线或横缝沿宽拉线,每间隔200.00 m 测量4 处或4 条;中线平面偏位偏差小于20.00 mm,可利用经纬仪测量,每间隔200.00 m 测量4 点;路面宽度偏差应小于±20.00 mm,可抽量测量,每间隔200.00 m 测量4 处;路面纵断高程偏差应小于±10.00 mm,可选择水准仪测量,每间隔200.00m 进行4 个断面测量;路面横坡偏差应小于±0.15%,可选择水准仪测量,每间隔200.00 m 进行4 个断面测量[3]。
在完善隧道路面工施工质量量化指标的基础上,质量控制人员应对路面外观质量控制指标进行完善。比如,路面板断裂块数应低于路段面板总块数的0.20%;路表面裂纹、印痕、脱皮、缺边掉角等病害现象占据面积低于路段面积的0.20%;路面边沟曲线圆滑、直顺;路面胀缝无缺陷;路面接缝填筑密实、饱满,不污染路面。
5.2 引入动态控制工具
针对当前隧道路面施工质量动态控制不足的问题,质量管理人员可以引入路面智能压实管理系统,针对现场高度关注的压实遍数、压实度、每层厚度、速度等参数,进行全面动态监测,为施工方以及质量监控方精准定位路面压实薄弱区域,弥补施工者凭借经验猜测、评估缺陷,在确保压实作业质量与效率的同时,全面归纳压实数据,为路面工艺改进与施工成效验收提供依据。比如,可以引入天玑科技路面智能压实管理系统,针对整个作业面,自动预判压实薄弱区域合格与否,并完整记录行进速度、压实遍数、压实度等施工数据,为后期路面压实方案制订提供参考依据。
在路面智能压实系统应用的基础上,相关人员可以综合应用高精度定位接收机、传感器等工具,构建全方位数字化施工控制体系,实现远程监控与机群协同,并及时将相关数据向集中管理平台上传,及时发出数据异常预警,以质量成果报告的形式进行处理。从本质上而言,路面施工质量动态控制是根据路面层与施工用机械相互动态作用原理,通过不间断量测施工用机械振动轮竖向振动响应信号,形成实时检测评定与反馈控制体系,达到对整个路面施工质量动态控制、监测的目的。比如,质量管理人员可以将实时压实度采集设备安装在压路机振动钢轮上,进而经内置传感器实时采集压实材料反馈力波形图、压路机压实数据,并将所采集的数据以及分析结果向云平台中传递,在云平台内构建实验数据模型,与施工同步,在不干扰施工的情况下,实时对比判定特定阶段压实材料合格与否,满足路面施工质量控制无损、快速、准确要求。
5.3 落实全过程控制方针
优良的路面施工质量离不开整个隧道路面施工过程的质量控制,单纯的中期控制、后期竣工验收无法满足全过程施工质量控制方针落实要求,相关人员应主动利用事前预防代替事后竣工验收,以施工过程质量监控为关键,紧抓质量控制节点,严格管控干扰施工质量的有关环节以及施工参数。
在准备阶段,施工质量控制者可以从试铺环节着手,全程旁站,观察、评估试验摊铺路段原料性能、上料速度、搅拌均匀所需时间、拌和容量、振动黏度系数、新拌混凝土坍落度、泌水性、含气量、混凝土配合比等参数的适宜性[4]。同时,分析摊铺用机械摊铺速度、松铺高度、振捣时间、振捣频率、中间拉杆置入情况、侧向拉杆置入情况、滚压遍数等性能参数以及摊铺用机械生产能力。在施工过程中,施工质量控制者应仔细记录,监督检查试验摊铺段工艺实施质量。在获得监督检查结果后,第一时间与施工方商讨。经双方协商无误后,可以组织施工方编制试验摊铺路段总结报告,做好正式开工前的准备工作。
在正式施工阶段,施工人员应根据正式开工令,结合试验摊铺阶段原材料、机械设备参数以及施工程序、要点,从施工测量放线、基层顶面清洗、摊铺用设备及器具准备、模板安装、材料自检、模板检验等几个方面,组织施工。其中,模板检验主要是由专门的管理人员检测模板高度、相邻模板高差、拟铺筑厚度[5]。同时,在施工期间,质量管理人员可随时开展原材料、路面、拌和物自检,以便及时发现异常情况、及时查找原因、及时处理。如在C40 混凝土路面设计坍落度为30.00 mm±20.00 mm,实测为30.00~50.00 mm 时,施工质量控制者可以检查拉杆、传力杆布设、预先留设长度,结合路面拉毛、切缝以及洒水养护、覆盖操作过程分析,确定人工补料及时性、摊铺整平科学性、排式振捣合理性、自卸运输适宜性、挖机辅助摊铺恰当性,为过程质量控制参数优化提供依据。其中,在切缝操作质量控制时,因隧道内温度(19.00~22.00 ℃)适宜混凝土强度增长,应在成型12.00 h 内完成切缝,若无法及时进行切缝操作,则应根据摊铺进度先间隔跳切再逐块切割[6]。在混凝土初次凝结后,则可以利用喷雾器进行养护剂的均匀喷洒。在混凝土终凝后,则可以从隧道两侧水沟内取水养护。
6 结语
综上所述,隧道路面工程建设中,控制指标不全面、缺乏动态控制、全过程控制方针未落实等质量控制问题的存在,不仅会导致工期延误,而且会给施工方造成较大的经济损失。因此,应注重从建设全过程把控路面施工质量,结合具体情况,改进质量控制手段,丰富质量监控指标,强化对路面摊铺、压实、排水等关键节点的质量控制,提升隧道路面施工质量,为桥梁隧道工程应用性能的优化奠定基础。