橋梁隧道工程施工難點(diǎn)和對策

趙永平

（華設(shè)設(shè)計集團(tuán)股份有限公司，南京 210005）

1 引言

橋梁隧道工程是現(xiàn)代公路交通工程建設(shè)中非常重要的組成部分，其施工建設(shè)的質(zhì)量會對整體交通安全產(chǎn)生直接影響。隨著橋梁隧道施工規(guī)模的擴(kuò)大，在施工中出現(xiàn)了各種各樣的難點(diǎn)問題，影響了橋梁隧道施工的質(zhì)量和效率。從施工單位的角度，需要對橋梁隧道施工中的難點(diǎn)進(jìn)行分析，采取科學(xué)的施工技術(shù)手段，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，從全局角度保證橋梁隧道工作施工的效果。

2 橋梁隧道工程施工現(xiàn)狀

橋梁隧道工程的施工也存在一些共性問題：（1）缺乏充分的前期準(zhǔn)備工作。部分區(qū)域在進(jìn)行橋梁隧道工程建設(shè)中，存在前期準(zhǔn)備不充分的問題，對各種影響因素的考慮不充分，缺乏對施工現(xiàn)場的有效勘察，造成橋梁隧道的施工建設(shè)受到很大影響，甚至可能引發(fā)相應(yīng)的質(zhì)量及安全隱患。（2）施工隊(duì)伍建設(shè)需要加強(qiáng)。橋梁隧道工程施工技術(shù)管理，需要有專業(yè)的人才隊(duì)伍作為支撐。而相關(guān)調(diào)查顯示，在橋梁隧道工程施工中，雖然部分施工人員工作經(jīng)驗(yàn)豐富，但是，對于新技術(shù)、新材料、新方法的接受程度明顯不足，不能完全適應(yīng)新時期橋梁隧道建設(shè)的新要求。（3）監(jiān)督管理機(jī)制不完善。在橋梁隧道工程建設(shè)中，存在監(jiān)管機(jī)制不完善，質(zhì)量把控不嚴(yán)格等現(xiàn)象，制訂施工計劃時，不能完全結(jié)合工程實(shí)際，造成施工技術(shù)應(yīng)用不合理，對施工質(zhì)量和施工進(jìn)度造成重大影響[1]。

3 實(shí)例研究

濟(jì)新高速黃河三峽大橋橫跨洛陽市新安縣和濟(jì)源市邵原鎮(zhèn)黃河三峽風(fēng)景區(qū)，為跨越黃河而建，位于小浪底樞紐工程的上游庫區(qū)。橋位軸線走向方位角約23°跨越黃河，大致呈南北走向，北岸為濟(jì)源市，南岸為新安縣。橋址區(qū)地形陡峭，峭壁林立，無道路可通行，交通條件極差，南岸主墩位置修建建3 km的便道后，可步行至橋塔；北岸主墩暫無修建施工便道條件，人力難以到達(dá)。

橋址區(qū)位于低山溝谷地貌，橋梁斜跨黃河峽谷，軸線地面高程248.51～408.68 m，相對高差160.17 m。橋位段黃河河谷呈“U”字形展布，近東西向，谷底寬約290.0 m。北岸橋梁墩臺地段地形坡角20°～70°，地面高程252.42～383.83 m。南岸橋塔地段位于一個小平臺上，平臺寬約5 m，長約15 m，三面臨崖。

擬建橋位橫跨黃河，橋區(qū)地勢起伏較大，相對高差約160 m。橋址區(qū)發(fā)育巖性較單一，未見有明顯斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖體呈單斜產(chǎn)出，不良地質(zhì)及特殊性巖土弱發(fā)育?？偟膩碇v，橋址地質(zhì)環(huán)境較好，適宜本橋梁建設(shè)。橋址區(qū)兩岸發(fā)育寒武系中～中厚層白云巖夾薄層泥晶白云巖，巖質(zhì)屬較硬～堅硬巖，各結(jié)構(gòu)面屬硬性結(jié)構(gòu)面，抗剪強(qiáng)度較高；根據(jù)赤平投影分析，山體出露基巖巖層傾向東南，傾角在10°以內(nèi)，總體呈切層坡，豎向裂隙發(fā)育，裂隙面傾角達(dá)70°～88°，緩傾的層面結(jié)合陡傾的結(jié)構(gòu)面，不宜形成危險的楔形體，山體整體穩(wěn)定性較好。

通過對周邊地形地貌的分析，發(fā)現(xiàn)南北岸錨碇基礎(chǔ)開挖后將形成3處臨時邊坡，均為巖質(zhì)邊坡，邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型為層狀平疊結(jié)構(gòu)，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅱ級，建議邊坡臨時坡率采用1∶0.3～1∶0.5，開挖后采取一定的防護(hù)措施。

4 橋梁隧道工程施工中的難點(diǎn)

4.1 鋼筋防銹難

橋梁隧道工程施工對材料的質(zhì)量和性能有相對較高的要求。鋼筋在橋梁隧道屬于支撐體系的重要組成部分，一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕問題，會導(dǎo)致隧道支撐強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重時甚至可能出現(xiàn)隧道垮塌的問題，影響其使用安全。在橋梁隧道施工中，部分施工人員對鋼筋防銹涂層的保護(hù)工作不重視，受質(zhì)量管控不到位、技術(shù)操作不規(guī)范等因素的影響，鋼筋防銹防腐處理成為了施工中的一大難點(diǎn)[2]。

4.2 鋪裝層處理難

鋪裝層在橋梁隧道工程中發(fā)揮著非常重要的作用，如果對鋪裝層抗裂需求和防滲需求不夠重視，則在施工完成后，很容易出現(xiàn)鋪裝層脫落的問題，此外，施工人員必須嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工，并做好施工驗(yàn)收工作，否則極易引發(fā)鋪裝層脫落的現(xiàn)象。如何對鋪裝層進(jìn)行有效處理，保證其穩(wěn)定性和可靠性，是工程技術(shù)人員需要重點(diǎn)解決的問題。

4.3 混凝土施工難

混凝土開裂問題是橋梁隧道工程中存在的一個普遍性問題，混凝土的施工質(zhì)量會直接影響隧道的整體質(zhì)量。隧道工程混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因有很多，如材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、混凝土配比設(shè)計不合理、澆筑養(yǎng)護(hù)不到位等，如果不能對混凝土裂縫問題進(jìn)行及時有效的處理，輕則影響橋梁隧道的施工質(zhì)量，嚴(yán)重時會威脅橋梁隧道的使用安全。

4.4 山區(qū)道路施工難

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)復(fù)雜，溝谷縱橫，地形起伏較大，橋址處為“U”形、“V”形河谷地貌，山勢陡峭，路基多為高填深挖，主線橋梁下部多為高墩，施工條件復(fù)雜，便道施工難度大。

4.5 纜索安裝難

黃河三峽大橋采用的是單塔單跨地錨式懸索結(jié)構(gòu)，受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，施工難度大，在多個施工環(huán)節(jié)都需要對纜索進(jìn)行調(diào)整，道線形的控制、主纜線形測量、索夾的精確定位是本工程的難點(diǎn)工程[3]。

4.6 桁梁吊裝難

主橋鋼桁梁采用水運(yùn)方式，由纜索吊機(jī)起吊安裝，橋面距水面高差達(dá)120 m，且鋼桁梁結(jié)構(gòu)尺寸大，重量大，節(jié)段多，兩岸地勢險要，交通不便，橋位處峽谷風(fēng)力大，雨季雨量大。在鋼桁梁架設(shè)過程中，須保證鋼桁梁的線形及標(biāo)高符合設(shè)計要求，施工難度大。

5 橋梁隧道工程施工難點(diǎn)的技術(shù)對策

5.1 做好鋼筋防銹

針對橋梁隧道中存在的鋼筋銹蝕問題，在施工中需要采取以下措施：（1）在對鋼筋材料進(jìn)行采購時，需要安排專門的采購人員，做到貨比三家，選擇信譽(yù)可靠、綜合資質(zhì)良好的供應(yīng)商，保證鋼筋的質(zhì)量和性能可以滿足相應(yīng)的施工要求；（2）在鋼筋進(jìn)場前，需要對其進(jìn)行全面的檢查驗(yàn)收，確認(rèn)合格后才能進(jìn)入施工現(xiàn)場，在存放時，及時對鋼筋上存在的粉塵等進(jìn)行清理，避免鋼筋銹蝕的問題；（3）在鋼筋施工中，必須嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行操作，確定好混凝土配比標(biāo)準(zhǔn)，在混凝土澆筑環(huán)節(jié)需要設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)層，提升鋼筋的抗腐蝕能力；（4）在砂的常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，增加氯離子檢測的內(nèi)容，對原料采購的源頭進(jìn)行控制，避免海砂冒充河砂應(yīng)用到工程建設(shè)中。

5.2 優(yōu)化鋪裝層處理

對鋪裝層施工時，施工技術(shù)人員需要按照施工方案的要求確定混凝土的厚度，選擇良好的鋪裝材料，以保證鋪裝層的性能可靠。同時，在鋪裝層澆筑環(huán)節(jié)，需要對橋梁頂部進(jìn)行清理，做好鑿毛處理，依照設(shè)定好的鋪裝流程進(jìn)行施工，澆筑作業(yè)完成后，做好相應(yīng)的保護(hù)工作，提升鋪裝層的強(qiáng)度以及耐磨性能。在鋪筑層施工過程中，應(yīng)選擇具備良好防水性能的材料，避免出現(xiàn)滲水漏水的問題，從而延長鋪裝層的使用壽命。

5.3 重視混凝土施工

橋梁隧道中的混凝土裂縫類型眾多，包括沉降裂縫、收縮裂縫、溫差裂縫等，要對混凝土裂縫問題進(jìn)行解決，保證混凝土施工的效果，需要做到“對癥下藥”。（1）選擇質(zhì)量可靠的水泥材料，依照具體的拆模時間，做好混凝土內(nèi)外溫差控制，避免內(nèi)外溫差過大引發(fā)混凝土開裂問題；（2）從橋梁隧道工程的實(shí)際情況出發(fā)，做好施工方案的優(yōu)化設(shè)計，明確設(shè)備使用荷載對混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響，對設(shè)備使用過程中的荷載進(jìn)行有效控制，預(yù)留出相應(yīng)的緩沖空間，以此來預(yù)防和控制混凝土裂縫[4]。

5.4 做好施工便道施工

一方面，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的地形狀況做好施工便道走向的合理規(guī)劃，安排富有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工，配備完善的施工設(shè)備；另一方面，對于一些特殊地段，如急彎段、陡坡段以及軟土段等，需要做好硬化處理，設(shè)置好會車道的間距，急彎位置安裝反光鏡，設(shè)置好防撞減速等標(biāo)志安全措施。

5.5 優(yōu)化纜索安裝

纜索安裝時可采取以下對策：（1）在貓道網(wǎng)、主纜、吊桿等安裝施工時，需要隨時關(guān)注主塔的變化情況，做好相應(yīng)的調(diào)整，將塔頂位移控制在允許范圍內(nèi)。（2）在對主纜索股進(jìn)行牽引時，需要對牽引的速度進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)錨頭小車脫軌的問題。索盤上需要設(shè)置相應(yīng)的制動裝置，在索股拖拉環(huán)節(jié)，安排專人進(jìn)行跟蹤檢查工作，避免出現(xiàn)索股扭轉(zhuǎn)、磨損或者鼓絲的問題。（3）在索股架設(shè)全過程中，需要始終做好監(jiān)測工作，保證施工精度，對于一些關(guān)鍵參數(shù)的變化，如塔頂位移、環(huán)境溫度、索股線形等，依照相關(guān)規(guī)定對現(xiàn)場記錄表格進(jìn)行填寫。在鞍座位置完成主纜索股的調(diào)整和固定后，必須確保不會出現(xiàn)整體滑移的情況。（4）需要對主纜索股的垂度進(jìn)行調(diào)整。主纜索股垂度的調(diào)整是施工中的一大難點(diǎn)，要求工程技術(shù)人員做好嚴(yán)格的管控工作，可以將第一根索股作為基準(zhǔn)，對其各方面的影響因素進(jìn)行計算，如跨徑、垂度以及溫度變化等，纜索的調(diào)整應(yīng)盡量選擇夜間風(fēng)速小且溫度穩(wěn)定的時段進(jìn)行。從保障質(zhì)量的角度，在進(jìn)行主索垂度調(diào)整時，需要增加一定數(shù)量的基礎(chǔ)索股，一般為2～3根，基準(zhǔn)索調(diào)整滿足要求后，需要再觀測3 d，確保其穩(wěn)定后，將之作為比照，調(diào)整其他索股。

5.6 做好桁梁吊裝

在對纜索吊機(jī)進(jìn)行使用前，需要進(jìn)行試吊并對其進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，確保其能夠正常運(yùn)行，同時做好施工方案的技術(shù)交底，針對所有參與施工的人員進(jìn)行培訓(xùn)。鋼桁梁節(jié)段之間通過沖釘臨時連接進(jìn)行固定，鋼桁梁線形既與相鄰節(jié)段之間拼接和制造誤差有關(guān)，同時與主纜線形、吊索張力有關(guān)，根據(jù)每一節(jié)段加載過程進(jìn)行計算，將實(shí)際測量結(jié)果與計算進(jìn)行分析，在確保制造和拼裝誤差的前提下，盡可能滿足施工過程的數(shù)據(jù)與理論計算一致，避免產(chǎn)生累積誤差而無法消除的情況。

5.7 明確注意事項(xiàng)

（1）施工單位在施工前，需要對設(shè)計方案進(jìn)行深入研究，做好方案中相關(guān)數(shù)據(jù)如坐標(biāo)、高程、結(jié)構(gòu)尺寸等的復(fù)核工作，發(fā)現(xiàn)問題及時向設(shè)計部門反饋，在問題沒有解決的情況下，不能提前施工；（2）施工前，需要編制出詳細(xì)全面的施工組織設(shè)計，上報監(jiān)理單位審批通過后，對其進(jìn)行嚴(yán)格落實(shí)，以最大限度地保證施工質(zhì)量和施工安全；（3）需要對設(shè)計圖進(jìn)行研究，對于一些需要在工廠中進(jìn)行加工制造的構(gòu)件，必須做好統(tǒng)籌管理，避免出現(xiàn)遺漏預(yù)埋件的問題；（4）在施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)與氣象部門的聯(lián)系，隨時掌握氣候的變化情況，在遇到大風(fēng)或者暴雨天氣時，應(yīng)暫停施工，避免出現(xiàn)施工安全問題；（5）對于防腐涂裝，需要在施工開始前做好統(tǒng)一安排，由專業(yè)技術(shù)人員對具體的實(shí)施方案進(jìn)行評定，而不管采用的是工廠涂裝還是現(xiàn)場涂裝的方式，都必須滿足環(huán)境條件，不能因?yàn)槭┕l件的變化而導(dǎo)致涂裝質(zhì)量的下降；（6）在完成基坑開挖作業(yè)后，必須做好基底原位摩擦系數(shù)測定，開展基底地基容許承載力試驗(yàn)，確定好基底的承載能力必須符合設(shè)計要求[5]。

6 結(jié)語

綜上所述，橋梁隧道工程是公路交通工程的一個重要組成部分，其施工質(zhì)量會對公路橋梁的整體使用效果產(chǎn)生直接影響。當(dāng)前，很多橋梁隧道工程在施工中會遇到各種各樣的難點(diǎn)和問題，需要工程技術(shù)人員采取有效的技術(shù)對策，對難點(diǎn)進(jìn)行處理，做好質(zhì)量安全問題的防范工作，以此來確保橋梁隧道工程施工的順利完成。