道路橋梁和隧道施工難點(diǎn)及技術(shù)措施

范永福

（紅河州公路路政管理支隊(duì)，云南 蒙自 661100）

0 引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速生長(zhǎng)，構(gòu)建高速、便捷、網(wǎng)絡(luò)化的交通網(wǎng)成為發(fā)展目標(biāo)。但是，想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，快速促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，就要加快道路橋梁和隧道的建設(shè)。我國(guó)地域遼闊，地勢(shì)、地形相對(duì)復(fù)雜，隨著道路橋梁和隧道建設(shè)的增加，出現(xiàn)了不少棘手的問(wèn)題，而這些問(wèn)題大部分源于自然環(huán)境的影響。由于云南地區(qū)地勢(shì)、地形相對(duì)復(fù)雜，近年來(lái)，如何在云南彎曲的山路上建設(shè)道路橋梁和隧道得到了關(guān)注點(diǎn)。本文就在云南建設(shè)道路橋梁和隧道提出見解，首先簡(jiǎn)要介紹云南地區(qū)的環(huán)境特征、水文條件及地形地勢(shì)狀況，并對(duì)道路橋梁和隧道施工中出現(xiàn)的問(wèn)題提出解決措施。

1 云南地區(qū)的自然環(huán)境特點(diǎn)及施工難點(diǎn)

云南省地勢(shì)西北高、東南低，自北向南呈階梯狀逐級(jí)降低，從北到南每1 km水平直線距離，海拔平均降低6 m。北部是青藏高原的南延部分，山脈、河谷呈縱列分布，山河相間，南部為云貴高原，平均海拔不到3000 m，存在許多山脈和河谷，河谷較寬廣。

云南省的地形復(fù)雜，多山脈，海拔高，多丘陵和高原，注定了在該地區(qū)進(jìn)行道路橋梁和隧道的建設(shè)非常困難，加上天氣和水文的多變性，所以經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害不僅會(huì)影響施工質(zhì)量和工程進(jìn)度，還可能危及施工人員的生命安全。

2 云南地區(qū)的道路橋梁典型病害成因分析和技術(shù)措施

2.1 道路橋梁典型問(wèn)題的成因分析

裂縫是道路橋梁的典型病害之一，道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因有：①道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、受力不均。②由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，車輛保有量增加，特別是一些超載車輛的增多，造成橋梁的負(fù)荷增大。③溫度、濕度等天氣因素。④施工單位因?yàn)榧夹g(shù)能力不足或?yàn)榱私档褪┕こ杀荆x用存在質(zhì)量問(wèn)題的混凝土等建筑材料。

2.1.1 鋼筋混凝土連續(xù)箱梁底板橫向裂縫的成因

箱梁底板出現(xiàn)橫向裂縫的原因可能有：①設(shè)計(jì)因素。箱梁截面的抗彎強(qiáng)度不滿足要求，或者雖滿足要求，但安全儲(chǔ)備小，當(dāng)橋上超載車輛通行或者車流密集時(shí)，底板可能會(huì)開裂。②施工因素。混凝土受硬化期間水化熱的影響，內(nèi)部溫度較高。由于混凝土表面散熱比內(nèi)部快，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土和鋼筋的允許拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂紋，如圖1所示。

圖1 裂紋

2.1.2 鋼筋混凝土連續(xù)箱梁翼緣板橫向裂縫的成因

翼緣板裂縫主要是翼緣模板拆除后懸臂端自重力產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和箱梁內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的?；炷两Y(jié)構(gòu)隨著溫度的變化發(fā)生變形，這種溫度變形受到約束時(shí)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度時(shí)，混凝土便開裂，即產(chǎn)生溫度裂縫，或引起翼緣板橫向裂縫，如圖2所示。

圖2 翼緣板橫向裂縫

2.1.3 鋼筋混凝土連續(xù)箱梁梁腹板豎向裂縫的成因

豎向裂縫處于梁端部及墩頂時(shí)為非結(jié)構(gòu)裂縫，可能與早期混凝土原材料的質(zhì)量、澆注及養(yǎng)護(hù)質(zhì)量、徐變收縮有關(guān)。腹板豎向裂縫處于L/4～L/2跨位時(shí)，此區(qū)域結(jié)構(gòu)活載正彎矩較大，因此判斷此類裂縫的出現(xiàn)可能與結(jié)構(gòu)受力有關(guān)。

2.2 道路橋梁施工技術(shù)措施分析

2.2.1 保證建筑材料的合理性

目前，道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，只有確保建筑材料的合理性，才能保證工程的質(zhì)量。例如，在橋梁施工過(guò)程中的混凝土調(diào)配，施工企業(yè)一定要遵守混凝土的使用規(guī)則，嚴(yán)格按照規(guī)定比例進(jìn)行配比。在使用混凝土?xí)r，也要注意使用的地段和位置，道路橋梁不同地段和位置所承擔(dān)的壓力和強(qiáng)度不同，所以混凝土配比也有所不同，因此需要進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕炷僚浔取?/p>

建筑材料與道路橋梁建設(shè)的質(zhì)量有直接關(guān)系，因此施工單位要對(duì)建筑材料給予重視。①在選擇材料的時(shí)候，首先要選擇具有強(qiáng)度高、耐久性好的高性能建筑材料；其次要綜合考慮材料的價(jià)格和施工運(yùn)輸距離等施工成本因素。②在采購(gòu)施工材料的過(guò)程中，首先要了解材料供應(yīng)商的相關(guān)情況，了解產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格信息、供應(yīng)商供貨能力等，經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比后選擇合適的材料供應(yīng)商；其次是制定合理的材料供應(yīng)計(jì)劃，防止因?yàn)椴牧瞎?yīng)問(wèn)題影響施工進(jìn)度。③在材料管理方面，首先需要安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)材料的管理，這是防止材料出現(xiàn)問(wèn)題的有力措施。但目前大多數(shù)施工企業(yè)的材料管理人員專業(yè)性不強(qiáng)，綜合素質(zhì)偏低，導(dǎo)致出現(xiàn)諸多問(wèn)題。因此施工企業(yè)要注重對(duì)材料管理人才的培養(yǎng)，定期組織專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，提高管理人員的綜合素質(zhì)，使其能夠更好地完成施工材料管理工作。其次是建立科學(xué)合理的材料管理制度，對(duì)道路橋梁工程中的各種施工材料并進(jìn)行分類管理，形成臺(tái)賬記錄，加強(qiáng)材料的抽樣復(fù)檢工作，確保建筑材料的合理性。

2.2.2 做好施工環(huán)境的勘測(cè)工作

在進(jìn)行實(shí)際的道路橋梁建設(shè)過(guò)程中，要先對(duì)地段進(jìn)行實(shí)地考察，做好勘測(cè)工作，尤其是云南省地形復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，容易發(fā)生意外事故，這些事故不僅影響正常的施工進(jìn)展，還會(huì)存在安全隱患。所以，在這樣的情況下就要提前做好勘測(cè)工作，先了解清楚該地段的具體情況，并通過(guò)科學(xué)的分析預(yù)測(cè)可能會(huì)出現(xiàn)事故的地方和一些比較難處理的問(wèn)題[1]，通過(guò)前期工作人員的實(shí)地勘測(cè)和技術(shù)人員的科學(xué)分析，充分做好應(yīng)對(duì)事故的準(zhǔn)備工作，降低意外事故的發(fā)生概率。在云南省幾個(gè)地勢(shì)復(fù)雜、地質(zhì)狀況較差的地方，施工勘測(cè)工作會(huì)起到非常大的作用。在實(shí)際的道路橋梁施工工作中，盡可能避免一些地質(zhì)復(fù)雜的地區(qū)，以確保施工進(jìn)展安全、順利。另外，在進(jìn)行勘測(cè)的時(shí)候，盡可能使用先進(jìn)的設(shè)備和儀器來(lái)幫助工作人員掌握這些地段的地質(zhì)信息。

2.2.3 保證施工辦法靈活性和專一性

在具體的施工工作中，由于存在很多外界干擾因素，施工團(tuán)隊(duì)需要采取不同類型的施工辦法，應(yīng)對(duì)復(fù)雜多樣的施工環(huán)境。但是對(duì)于具有一定的循環(huán)性的階段性施工工作，可以采用同樣施工辦法。所以，在具體的道路橋梁施工工作中，要保證施工辦法的專一性和靈活性，選擇正確的、科學(xué)的、合理的施工辦法，靈活面對(duì)復(fù)雜多變的自然環(huán)境，同時(shí)，要秉持專一的原則處理施工問(wèn)題，使靈活性和專一性并舉，保證道路橋梁施工的安全和高效。

2.2.4 做好施工的質(zhì)量監(jiān)管工作

在道路橋梁建設(shè)中，要做好質(zhì)量監(jiān)管工作，必須“嚴(yán)”字當(dāng)頭，嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范和規(guī)程組織施工，建立抽查和檢查制度，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，中間任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能會(huì)影響后期工作的展開。所以，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)道路橋梁施工質(zhì)量的監(jiān)督和管理。

3 云南地區(qū)隧道施工的難點(diǎn)和技術(shù)措施

3.1 云南紅河州地區(qū)隧道施工的難點(diǎn)

3.1.1 以大灣子隧道為例分析裂縫問(wèn)題

受地質(zhì)影響，隧道產(chǎn)生裂縫、滲水的問(wèn)題或多或少都存在。以大灣子隧道為例，隧址區(qū)地質(zhì)條件一般，節(jié)理裂隙發(fā)育嚴(yán)重，中隔墻受力條件復(fù)雜，應(yīng)力集中程度大，長(zhǎng)期的圍巖壓力導(dǎo)致了中隔墻混凝土損傷較嚴(yán)重，因此產(chǎn)生了較多橫、縱向裂縫[2]。

3.1.2 以大灣子隧道為例分析滲水問(wèn)題

連拱隧道總體斷面較大，跨度大，中隔墻上方巖體松散、破碎。這兩個(gè)因素導(dǎo)致了中隔墻上部巖體產(chǎn)生發(fā)達(dá)的裂隙滲流網(wǎng)絡(luò)，中隔墻兩側(cè)（右洞左側(cè)、左洞右側(cè)）滲水泛堿現(xiàn)象嚴(yán)重。這里中隔墻內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)置不合理，多年來(lái)防水材料老化變脆和受圍巖壓力的長(zhǎng)期作用而逐漸破損而導(dǎo)致的。大灣子隧道襯砌滲水情況如圖3所示。

圖3 大灣子隧道襯砌滲水情況

3.2 解決云南紅河州地區(qū)隧道施工難點(diǎn)的相應(yīng)技術(shù)措施分析

3.2.1 解決隧道裂縫問(wèn)題的技術(shù)措施

根據(jù)隧道的檢測(cè)報(bào)告，隧道襯砌全線存在很多裂縫，可以通過(guò)裂縫修補(bǔ)封閉裂縫，防止混凝土保護(hù)層的碳化有害離子對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用年限，同時(shí)改善結(jié)構(gòu)外觀。根據(jù)類似工程的經(jīng)驗(yàn)，襯砌裂縫暫不影響結(jié)構(gòu)安全，本次不予處治。

3.2.2 解決隧道滲水問(wèn)題的技術(shù)措施

對(duì)于環(huán)向及拱部、施工縫與沉降縫等滲水嚴(yán)重的地段，采用鑿槽埋管引排水法進(jìn)行處治。鑿槽埋管法引排的施工方法如下：沿漏水縫隙鑿出楔形溝槽，槽深7 cm，內(nèi)口寬5 cm，外口寬4.5 cm，溝槽與隧道內(nèi)側(cè)溝連通，以利排水，再用φ30的鉆頭鉆孔至初期支護(hù)后5 cm，鉆孔間距為50 cm，插入φ25的聚氯乙烯透水管，將鑿好的溝槽沖洗干凈，用φ50的半聚氯乙烯管緊貼槽底并用水泥釘固定，作暗槽排水用，再用BR防水膠漿從邊緣向楔形溝槽中央封堵嵌填密實(shí)，擠壓牢固，確保管子周圍不能滲水。在墻角處用φ50的圓聚氯乙烯管將漏水引至排水溝中排出。對(duì)于邊墻滲水嚴(yán)重的地段，采用邊墻鉆孔引排水的方法進(jìn)行處治如下：鉆孔距離水溝頂面高度為0.6 m，在有明顯滲水痕跡處左右邊墻設(shè)置；鉆孔采用φ50鉆頭，鉆孔水平傾角為10°，鉆孔深度1.5 m，具體深度請(qǐng)參照施工圖。在邊墻部位鑿槽，鑿槽深度為8 cm，埋設(shè)φ75半圓聚氯乙烯管，將水引至邊溝，將滲漏水排出[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合上述分析，雖然道路橋梁隧道的建設(shè)施工工藝和流程比較復(fù)雜，難度也比較大，并且還存在不少問(wèn)題，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)水平的不斷提高，施工技術(shù)措施正在不斷完善，我國(guó)的道路橋梁和隧道建設(shè)會(huì)發(fā)展得越來(lái)越好。