李顶顶
(保利长大工程有限公司, 511431)
新中国成立以来,我国的经济社会发展取得了举世瞩目的成就,而这也促使交通运输业发展迅速,同时对交通运输网络的建设也提出了更高的要求。在交通运输体系中,隧道工程的重要性不言而喻,无论是在铁路运输还是公路运输中,连拱隧道都扮演者不可替代的角色,在交通体系中占据着非常重要的地位。鉴于此,有必要对连拱隧道的施工建设加强重视,尤其是需重视对其质量的控制。
与一些传统的大跨度隧道施工相比,采用连拱隧道在施工中具有非常显著的优势,例如在进行连拱隧道施工时,施工的难度会明显降低,而且最终形成的建筑结构也更加美观。同时,连拱隧道施工在工程造价上也相对较低,同时对具体施工情景的适应性更好,这更加易于满足现代工程建设的个性化需求。但与此同时我们也要清醒地认识到,虽然连拱隧道工程施工具有以上优点,但这并不是说其就不存在任何问题,它在施工中依然存在很多因素会影响到最终的工程质量,所以如何对其施工质量进行管控以真正发挥其价值需要引起重视。本文以甘南藏族自治州卓尼县柳林镇奤盖小学西的奤盖隧道工程(隧道进出口靠近S306 省道,采用连拱式设计,属短隧道)为例,对连拱隧道工程的常规设计与施工方法、施工影响因素进行了分析,并进一步对其施工质量控制要点进行了探讨,希望对提升相关工程的施工质量水平能够有所借鉴。
在连拱隧道工程的建设中,隔墙的稳定性非常重要,因此通常都会在双侧位置上利用对冲的结构就够进行具体操作。通过对当前大多数连拱隧道施工进行分析可以看出,中隔墙的结构样式或者建筑风格大致存在以下两种类型:第一,直墙式,这种形式的中隔墙可以在建设施工中一次性完成;第二,曲墙式,指在进行中隔墙的施工建设中,因为受到各种因素的影响,造成建设中会把中心部分作为施工起点,即待中心部分完工后再对两侧隧道等其他部分进行一起施工。常规施工方案通常都会直接进行中导洞的施工,而中隔墙的施工大多是按照从内向外的顺序开展,但在进行具体的施工操作时,特别要重视控制混凝土的强度,只有混凝土强度达到标准要求,才能将其合理地应用到工程施工中。同时,为了确保工程施工的安全性,在应用混凝土的过程中,需要在两侧正洞间保持合理间距。
现实中,连拱隧道的施工质量受到多种因素影响,这些因素可能会在施工的不同环节和阶段影响到施工质量。比如在中导洞的施工过程中,需要结合具体情况开挖出一个25m2左右的断面,而断面开挖则主要采用全断面法或台阶法,具体选择哪种方法需要在开挖时针对实际情况进行确定;又比如施工中需要确定科学合理的支护措施,这是确保施工安全的重要举措。
除了上述介绍之外,连拱隧道施工还会受到一些其他因素影响,进而造成施工质量受到影响。例如隧道距离如果不长时,一般情况下会直接采用转载机退出的方式进行施工作业,但隧道距离一旦增加后,再采用这种方式的施工效率较低,所以需要对施工方式进行变更。这对这一问题,可以在隧道施工时,每隔100m 就设置一个洞室,这样做的好处是可以将其作为转载机进行作业,避免了效率降低的缺陷,进而将施工作业可能出现延期的可能性降到最低。
连拱隧道施工质量会受到多种因素制约,需要针对具体因素并结合实际情况开展质量控制工作。因受限于笔者水平和文章篇幅,这里仅摘取了几个具有典型代表性的质量控制要点进行分析,具体包括以下几个方面:
无论是任何类型的工程建设项目,确保施工安全都是首要任务,连拱隧道施工自然也不例外。而为了确保施工建设安全,一般要求隧道的正洞施工需要间隔一定的距离,但这同样会带来一定弊端。因为间隔距离的增加会形成偏压作用,如果无法对其进行有效处理,则有一定几率导致中隔墙出现偏移,而这轻则因引发局部应力增大,使墙体出现开裂现象,重则甚至可能出现塌方等质量事故,这些都会对最终的工程施工质量造成严重的不利影响。因此,在连拱隧道的施工建设中,务必要采取措施确保中隔墙的稳定。
对于连拱隧道,两侧共用一个中隔墙,中隔墙可看作是隧道中的关键受力结构。与此同时,中隔墙的受力情况比较复杂,各个方向的力都存在,这使得保证其施工质量成为了工程施工的重难点。针对此问题,一般都要求中隔墙的顶部回填要足够密实;否则伴随着正洞的施工延续,隧道的跨度会不断增大,从而加剧引力集中效应,长此以久则会造成周围结构的失稳,给施工质量和安全性保障带来严重威胁。
连拱隧道施工在进行正洞开挖时,岩石的分布呈现出动态变化的特性,新岩石重新取得的平衡自然与原先不一致。即在施工中,原先的平衡状态会被打破,而新的平衡状态会逐渐进行构建,此过程通常会伴随着大量的岩石变形发生。在这种情况下,如果正洞开挖的错开距离不够,那么则会造成周围的岩石出现变形和应力叠加,对施工质量和安全产生不利影响。
在连拱隧道施工中,无论是中隔墙施工还是隧道施工,都会产生二次衬砌的施工缝,这也是隧道施工中的一个普遍薄弱环节。目前相关技术标准和作业规范中对中隔墙与隧道的二次衬砌施工缝是否需保持一致未作明确规定,但实际作业中为了保证墙体质量,避免局部开裂等情况发生,施工缝应保持一致。
对于连拱隧道工程,中导洞的开挖直接影响到工程开挖方向,同时也关系着洞身的施工方向,因此做好中导洞的开挖及初期支撑保护可以说是隧道施工的核心所在,必须得到充分重视。在实际施工中,务必提升对中导洞开挖工作的重视程度,要根据合理的顺序推动开挖作业顺利进行,避免质量问题发生。
对于连拱隧道施工的质量保障,还有一项关键工作就是做好防排水施工,而这就必须建立良好的排水系统,通过综合应用堵、截、排、防等多种技术手段,最终形成一个综合化的排水系统,实现排水顺畅的目的。
连拱隧道工程的施工质量对后续的隧道使用影响巨大,同时还会对连拱隧道未来的可持续发展造成深远影响,必须引起充分的重视。而要实现对施工质量的有效控制,需要从不同角度出发,对制约施工质量提升的影响因素进行分析,并凝练成为针对性较强的控制要点。本文正是基于这一出发点,对相关工作进行了一些有意义的探讨,当然受到笔者能力和水平的限制,文章中还存在不少缺漏之处,希望能够得到业内广大同行的指正。