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1、 2 0 1 1年第6期 刘永华 等 公路 隧道结构质量缺陷及预防措施 1 0 1 不满足规范要求等质量缺陷 2次衬砌主要质量缺陷如图 8 图 1 0所 示 图 8 矮墙脚混凝土厚度不足 图9 2次衬砌钢筋连接不符合要求 图 1 0 2次衬砌混凝土表面露筋 2质量缺陷原 因分析 1 当前国内公路隧道设计及施工水平所 限 很 多好 的设计思路和想法在实际施工中难 以实 现 如 对 2次衬砌钢筋混凝土保护层的厚度控制 目前 国 外能精确控制厚度数据 但 国内却少有成功 的施工 经 验 2 公路 隧道施工组 织不够 科学 化和精 细化 比较典型的现象是对设计进行随意的或者不合理的 变更和抢工期施工
2、这将导致施工环节混乱 质量保 证体系失效等情况的产生 3 工程施工管理及监督不力 最近 2 0年来 全国高速公路建设飞速发展 管理人员和监督人员 的技术素养 工作责任心参差不齐 甚至缺乏监督管 理人员 4 施工单 位过度追求 经济效益 出现偷工 减 料 以次充好等现象 3 质量缺陷预防措施 为保证隧道工程质量 除 了施工单位须对各分 项结构物进行 自检之外 还通常设有工程监理对各 分项结构物的施工质量进行检查 这对保证工程质 量起到了重要 作用 此外 还可采取以下措施来保 证工程质量 3 1 加强事前质量检查 1 建设单位除 了聘用监理人员对 隧道工程施 工质量进行工程监理和设置相应的管理部
3、门及人员 对隧道工程施工质量进行 管理之外 还可聘请专业 的隧道工程质量监控单位对隧道工程施工质量进行 检查监督 2 施工单位应配备专业 的隧道工程师 技术人 员和质检人员 各负其责 各司其职 保证工程施工 质量 3 施工前 施工单位应制定合理的施工组织方 案 应包含详细的工法设计 工序组织 爆破设计方 案 质量保证和控制措施等 经审批后严格执行 合 理的施工组织方案对工程质量控制会起到积极的指 导作用 4 施工前 技术人员应对施工班组进行详细的 技术交底 指 出技术要点 施工细节及注意事项 提 醒作业人员控制施工质量0 5 监理人员应严格执行监理工作程序 按相关 设计和规范要求对施工质量进行
4、检查 发现质量缺 陷及时修正和整改 避免将质量问题带入下一工序 6 建立合理 严格 的工程变更程 序 保证变更 后的支护参数能在施工现场得到切实有效的执行 尽量减少因变更程序而导致 支护参数 出错 的可能 性 3 2 严格把关施工工艺 方法 可采取相应的工程措施来预 防和避免各施工阶 段可能出现的质量缺陷 1 喷射混凝土 应严格按照经试验确定的配合 比进行喷射施工 建议采用湿喷法施工 在条件不具 备时可采用法施工 严禁采用干喷法施工 施 作喷射混凝土时 严格禁止挂模喷射 须按照规范要 求在开挖轮廓进行初喷 初喷厚度为3 4 c m 若 1 0 2 公路交通技术 2 0 1 1丘 初喷混凝土表面
5、出现渗漏水现象 应在复 喷前采用 引排 封堵等方式对渗漏水进 行处治 超挖部分须 采用喷射混凝土或同级别混凝土充填 严禁使用石 块 木条 喷射混凝土回弹料等材料充填 喷射混凝 土厚度应满足设计要求 钢支撑应有足够 的喷射混 凝土保护层厚度 在有钢支撑段落 可按照钢支撑 曲线形式喷射混凝土 使其表面轮廓圆顺 平整 在 未设钢支撑段落 可采用 目测 尺量等方式 尽量确 保喷射混凝土轮廓线的平整 圆顺 2 钢支撑 形式和尺寸应严格按照规范和设计 要求制作 接头处须设置垫板 严格禁止采用直接焊 接的方式连接钢支撑 在施工现场安设钢支撑 时 应采用 目测 尺量 仪器测量等多种方法确保钢支撑 安装的高程
6、问距 倾斜度等参数满足规范和设计要 求 钢支撑底部须置于坚 固的基础上 在基础软弱 地段 可将钢支撑底部置于较大尺寸的混凝土砖块 钢板等结构物上 并打设锁脚锚杆或导管 或者在钢 支撑底部浇筑混凝土结构 禁止将钢支撑底部直接 用洞渣遮盖 封堵 为便 于检查钢支撑形式及间距 等参数 施作时可在每根钢支撑上预先做好标记 3 锚杆 为了保证锚杆 的施工质量 应对其形 式 长度 有效锚 固长度 打设方 向 数量等进行严格 检查 在隧道围岩层理 明显地段 锚杆打设方 向应 尽量垂直于层理面 否则应尽量垂直于开挖轮廓面 为确保锚杆施作数量 可在喷射混凝土施作完毕后 再打设锚杆 并在锚杆头做好标记 以便于检查
7、 4 钢筋 网 通 常采 用洞外预制 的方式进行 制 作 当制作条件较好 则使用材料 制作尺寸和误差 等通常都能满足设计和规范要求 安装前应注意清 除钢筋网表面污秽 现场安装时只需注意安装顺序 搭接长度 安装位 置等参数即可 根据 隧道结构的 受力特点和钢筋 网在初期支护结构中所起 的作用 建议钢筋 网尽量不使用预制构件 而在施工现场敷 设 在施工现场开挖轮廓线喷射初喷混凝土后 按 照设计间距沿初喷混凝 土轮廓线形状敷设钢筋网 然后再根据施工工序施作其他支护结构 这种施工 方法可使钢筋网完全置于喷射混凝土结构中 充分 发挥钢筋网的作用 5 仰拱 施工时应严格按照设计文件要求开挖 至设计深度并采
8、用钢尺量测等方式进行检查 同时 精心设计爆破方案 以使开挖曲线圆顺 减少应力集 中现象 浇筑仰拱混凝土前 如果仰拱内有积水 应 使用抽水设备将积水排除 同时应在仰拱钢筋上绑 设混凝土吊块以控制钢筋保护层厚度 并根据仰拱 设计曲线形式架设模板 逐段浇筑仰拱混凝土 采用 机械振捣 以保证仰拱混凝土密实度 和厚度 施作 仰拱充填时 应严格按照设计文件要求 的充填材料 和方式施工 严格禁止采用洞渣或片石等不符合规 范的充填材料 仰拱施作应与掌子面和 2次衬砌保 持合适 的间距 及时封 闭仰拱有助于保证围岩和初 期支护结构的稳定性 与 2次衬砌混凝土保持一定 间距有助于仰拱爆破施工时 2次衬砌混凝土不至
9、于 因震动出现开裂现象 6 防水层 施作防水层前 应对喷射混凝土基 面上出露的钢筋头 锚杆头 导管头等尖锐突出物予 以割除 并采用砂浆抹平方式进行处理 对喷射混凝 土基面不平整处 也应使用砂浆进行抹平处理 为 保证防水层铺设松弛度合适 应使 固定防水层 的塑 料垫板间保持合适间距 若 间距太 小 易增加施工 成本和工作量 若间距过大 则 防水层不易达到合适 的松弛度 此外 还需在 凹凸不平处适当增设 固定 点 防水层焊 接前 应清理其 表面灰尘 碎 屑等杂 物 使防水板接头部位清洁 保证焊接质量 应检查 防水板搭接宽度 焊缝宽度 焊缝与防水板边缘距离 等 防止漏焊 虚焊 并进行充气试验 保证焊
10、缝粘接 强度 7 排水系统 施工前 应对排水管基 面突出物 进行清理 防止施工其他结构物时损 坏排水管 有 些排水管需用无纺布包裹 以防止地下水 中的泥沙 等杂质堵塞排水管的排水孔 排水管施作完毕后 应用铁丝或钢筋等加 以固定 防止浇筑混凝土时排 水管移位 施作边墙脚部位纵向排水管时 防水板 施作前应使用隧道断面仪对隧道初期支护施作后的 内净空尺寸进行检测 保证纵 向排水管 的施作不侵 入 2次衬砌混凝土结构物内 防止 2次衬砌混凝 土 结构在边墙脚部位突然缩小而不能满足设计要求 防止 出现应力集 中或者承载力不满足设计要求的情 况 局部排水管施作完后 可进行充水试验 确保排 水管和排水系统畅
11、通 排水系统土建施工完毕后 应对边沟 中心排水沟 沉 沙池 等设施进行疏通 清 理 清除木块 纸团 混凝土块等可能堵塞排水系统 的杂物 8 2次衬砌混凝土 为保证 2次衬砌混凝土结 构物的厚度 在施作 2次衬砌混凝土前 可使用隧道 断面仪等仪器按照一定频率对隧道初期支护后 的内 净空尺寸进行检测 发现初期支护侵入 2次衬砌结 2 0 1 1年第 6期 刘永华 等 公路 隧道结构质量缺 陷及预 防措施 1 0 3 构物 的情况时应及时处理 尽量避免 出现 2次衬砌 混凝土厚度不满足设计要求 的情况 施作 2次衬砌 混凝土结构前 应严格按照经试验确定 的配合 比拌 制混凝土 在混凝土浇筑开始和结束
12、阶段用水泥砂 浆 冲管时 可适当提高水泥砂浆标号 以确保 2次衬 砌结构成型时混凝土强度满足设计要求 为避免 2 次衬砌混凝土浇筑时 出现施工冷缝 应 确保混凝土 浇筑的连续性 并应左右侧分开对称浇筑 当浇筑时 间间隔超过 1 5 h时 应按施工缝处理 2次衬砌混 凝土封顶时 应先 中孑 L 后边孑 L 逐渐压注混凝土封顶 当挡头板上观察孑 L 有浆溢出时 即标志着封顶完成 9 2次衬砌 钢筋 在架设前 须进行清 洁 去 除 钢筋表面灰尘 锈蚀 等 保证 钢筋与混凝 土连接 良 好 边墙部位钢筋端头应不在同一标高处 须错开 防止形成受力薄弱部位 可按照设计文件要求用钢 板卡条或木板卡条固定 主
13、筋位置 保证主筋间距 2 次衬砌混凝土浇筑前 应在钢筋上绑设混凝土吊块 以保证钢筋保护层厚度 焊接主筋 纵向连接筋 箍 筋等时 为防止焊接产生的电火花烧坏防水板 应在 焊接部位使 用钢板 或木板垫块 用 以保 护防水板 浇筑 2次衬砌混凝土时 应按照先 中部 后两侧 左 右侧分开 对称浇筑的方式进行 保证浇筑混凝土时 2次衬砌钢筋不产生大的偏移 不产生露筋等现象 4结语 本文对隧道施工过程 中的质量缺陷及预防措施 进行 了分析研究 1 隧道开挖 初期支护 防水 系统及 2 次衬砌 施作等环节均可能产生质量缺陷 因此对各施工环 节均应严格加 以控制 按照设计文件和相关规范要 求进行施工 尽量防止
14、或减少质量缺陷 2 应根据各分项工程的工程意义和重要性 采 取工程措施 严格禁 止出现如初期支护喷射混凝 土 厚度和强度不满足设计要求 初期支护和 围岩问脱 空 2次衬砌混凝 土厚 度和强度不满足设计要求 等 质量缺陷 3 一旦产生本文所述工程质量缺陷 虽然可以 采取相应 的处治措施 但是会导致施工难度大 工程 费用多等不利局面 例如 若喷射混凝土和 2次衬 砌混凝土强度不满足设计要求 通常只能拆 除重做 或进行结构加 固处治 而这些处治方法施工困难 工 程成本高 因此 对 隧道工程质量 缺陷应采取 加 强检测 预防控制为主 处治及结构加强为辅 的质 量方针 4 目前在隧道施工过程 中 可采用
15、多种手段和 方法对原材料 施工过程 结构产 品等进行质量控 制 除采用常规的措施之外 还需采用第 三方质量 监控 检测等管理模式对施工质量加以控制 及时处 理施工过程中发现的问题 尽量避免 出现较严重 的 质量缺陷 参 考 文 献 1 重庆交通科研设计院 J T G D 7 0 2 0 0 4 公路隧道设计 规范 S 北京 人民交通出版社 2 0 0 4 2 中交第一公路工程局有限公司 J T G F 6 0 2 0 0 9 公路 隧道施工技术规范 S 北京 人民交通出版社 2 0 0 9 3 交通部公路科学研究所 J T G F 8 0 1 2 0 0 4 公路工程 质量检验评定标准 S 北
16、京 人民交通出版社 2 0 0 4 4 交通部基本建设质量监督总站 隧道工程试验检测技 术 M 北京 人民交通出版社 2 0 04 5 卢代权 隧道衬砌混凝土质量缺陷探析 J 中国水 运 2 0 0 9 1 1 1 8 4 1 8 5 6 王灿 马中南 等 隧道衬砌质量检测技术及质量缺 陷处治 J 合肥 工业 大学学报 自然科学 版 2 0 0 2 5 7 2 4 7 2 7 7 刘飞 董辉 王飞 针对隧道二衬混凝土外观质 量缺陷的控制 J 山西建筑 2 0 0 8 3 4 9 2 4 8 2 4 9 8 杨进平 隧道二衬常见病害的成 因分析及防治措施 J 山西建筑 2 0 0 8 3 5 3 4 3 1 3 3 1 4 9 闻富民 鲁 仁 现代公路 桥梁 隧道常见质量事故 与方法 处理及成功实例分析 M 长春 吉林科技出 版社 2 0 0 4 1 0 芦勃 初期支护缺陷对隧道稳定性的研究 D 重 庆 重庆大学 2 0 0 8 1 1 肖洪 隧道初期支护质量控制浅谈 J 隧道建设 2 0 0 0 3 5 0 5 4 1 2 孙耀波 康 良桢 广惠高速公路青山隧道初期支护问题 的加固
