梁 亮
(厦门百通智汇工程检测有限公司)
随着目前我国公路隧道工程数量的增加和建设速度的加快,由于设计、施工等方面的原因,部分已建和在建的公路隧道都出现了不同程度的质量问题,有的甚至出现了严重的质量问题。在隧道检测的实践中,发现隧道普遍存在以下问题:衬砌渗水、衬砌开裂、衬砌空洞、混凝土强度不足,给隧道的运营带来了安全隐患。
隧道工程自诞生之日起就与水发生关系,不少隧道因防排水不当而拖延工期,增加造价,影响使用,所以隧道防排水问题一直是古今中外的热门课题。
从目前国内公路已竣工隧道的营运情况来看,普遍存在隧道衬砌渗漏水情况。特别是在隧道两端更为严重,形成衬砌漏水、涌水现象,成为我国公路建设八大通病之一。
由于衬砌渗漏水,造成隧道侵蚀破坏,特别是在渗漏水具有侵蚀性的情况下,对衬砌和隧道设备的腐蚀性更严重,路面积水行车环境恶化,降低轮胎与路面的摩擦力。寒冷地区反复的冻融循环,造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏;在衬砌与围岩之间,造成冻胀,引起拱墙变形、破坏;拱墙上悬挂冰柱、冰溜,侵入净空。在隧底,可能冻胀,并形成冰坡、冰锥,使行车滑溜,直至无法通过。各种附属结构及设备,由于绝缘、防锈等要求,隧道不渗水是其正常工作的必要条件。因此搞好隧道防排水设计及裂缝防水技术,使隧道衬砌不漏不渗,是保证行车安全和隧道能否长期使用的重要条件。
通过调查发现,衬砌渗水的原因有:防水板破裂;止水带安装不规范、偏位、破损。
作用在隧道衬砌结构上的压力与隧道围岩的性质、地应力的大小以及施工方法等因素有关。在实践中发现,导致衬砌开裂的原因主要是由于施工管理不当造成的,具体表现在混凝土配合比达不到强度要求;施工振捣不密实导致衬砌中有蜂窝使混凝土强度降低;坍方处理不当衬砌背后留有孔洞;超挖回填不密实、欠挖不修整导致的衬砌受力与设计不符;背弃新奥法思想,在初衬变形未收敛的情况下施做二衬;拆模时间过早导致衬砌早期强度不足;冬季施工管理不善导致混凝土达不到强度要求;施工用水管理不善,导致基底被水浸泡,使衬砌产生不均匀沉降等。
支护结构同围岩的紧密接触是地下结构区别于地面结构的主要特征。所谓“新奥法”的出发点,正是支护结构同围岩的共同变形。
然而,在施工中,由于岩石隧道光面爆破的效果不良,有的施工单位图经济省事,通过钢筋网在作为初期支护的喷射混凝土背后设置石块或其他异物,以取代混凝土填充空间,造成了围岩与初期支护之间不密实,甚至存在大的空洞。在二次衬砌施工过程中,由于泵送混凝土压力不足、流动性不好、重力作用、插拔泵送管过早过快等原因,拱顶混凝土往往难于饱满,造成模筑混凝土厚度不足,甚至形成较大空洞,由此常常诱发拱顶上鼓,衬砌内缘压裂、掉块的现象。
隧道二衬混凝土强度不足的原因主要在施工管理环节,如混凝土配合比达不到强度要求;施工振捣不密实导致衬砌中有蜂窝使混凝土强度降低;拆模时间过早导致衬砌早期强度不足;冬季施工管理不善导致混凝土达不到强度要求。
解决隧道衬砌渗水的问题,应该从以下几个方面着手:防水板应由下至上环状铺设,规范拼接,必要时应配备专用台车;止水带安装须规范,防止偏位、破损。合理控制二衬与掌子面间距;严格按设计进行钢筋施工,严禁偷工减料;采用整体衬砌台车和砼泵送作业;台车应配备养护喷管,洞身、洞口段砼洒水养护时间应分别不少于7 d、14 d,强度低于设计和规范要求严禁拆模。加宽段二衬应及时施工,必要时应配备加宽式整体衬砌台车。矮边墙与二衬应同时浇筑。
解决隧道衬砌开裂的问题,应该从以下几个方面着手:混凝土配合比设计达到强度要求;施工振捣密实;坍方处理恰当;超挖回填密实、欠挖修整合适;遵循新奥法思想,在初衬变形收敛稳定的情况下施做二衬;衬砌早期强度足够后再行拆模。
解决隧道衬砌空洞的问题,应该从以下几个方面着手:控制好岩石隧道光面爆破的效果;禁止通过钢筋网在作为初期支护的喷射混凝土背后设置石块或其他异物。在二次衬砌施工过程中,保证足够的混凝土泵送压力、流动性,不急于插拔泵送管。
解决隧道二衬混凝土强度不足的问题,应该从以下几个方面着手:混凝土配合比设计达到强度要求;施工振捣密实;衬砌早期强度足够后再行拆模。
[1]陈建勋.公路工程试验检测人员考试用书-桥梁[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]闻富民,鲁仁.现代公路、桥梁、隧道常见质量事故与防范、处理及成功实例分析[M].北京:中国当代音像出版社,2004.