明挖城市道路隧道工程中高性能混凝土的應用技術探析

文／高蓓

（本文作者單位為中鐵十五局集團城市建設工程有限公司 江蘇省南京市 211800）

引言:

明挖城市道路隧道工程是解決城市道路擁擠的重要途徑，而隧道的主體結構，也就是混凝土，在城市道路隧道工程建設中，不管是抗滲防水還是結構受力方面，都是整個隧道工程的根本。

在我國，但凡地下工程，高性能混凝土的使用是必不可少的；尤其是明挖隧道的結構，工程師都會希望可以采用高耐久性、高工作性和高體積穩定性的混凝土，這是對隧道工程質量的前提保證，同時也符合《高性能混凝土應用技術規程》中的要求。

1.南京玄武湖隧道

南京市玄武區的玄武湖隧道全長2.66公里，整條隧道穿過玄武湖、明城墻和中央路，是南京市中心的重要建筑。因為穿過的大部分是南京市的重要建筑，因此對于整個隧道工程質量會有更高要求。

1.1 設計要求

玄武湖隧道穿過既有湖泊也有城市中心的重要建筑，所以隧道的抗滲防水性以及結構的耐久性需要從嚴要求，只有在防水方面有保證，才能防止隧道因為常年積水而出現的質量問題以及通行問題。為此，在設計方面就提出了抗滲等級、強度等級、抗碳化、抗凍融指標、干燥收縮率以及裂縫寬度的技術要求，在這些方面的技術如果不能達標，那么整個隧道工程是無法成功驗收的，這是對于玄武湖隧道負責的表現。

1.2 技術措施

隧道建設是技術活，對于技術要求非常高；在混凝土的配制方面，通常選用礦粉以及粉煤灰等作為礦物摻料來替代部分水泥充當混凝土的膠凝材料，并且在配制過程中，必須嚴格按照要求限制水膠比。這樣配制出來的混凝土在收縮補償、減水和抗滲方面就有很大的提升，并且混凝土耐久性也會有質的飛躍。

在隧道施工過程中，混凝土入模坍落度以及溫度要嚴格控制，必須按照混凝土澆筑和拆模的具體要求進行，并且，在混凝土澆筑之后，對于其保溫保濕的養護必須要到位。

2.南京揚子江江北連接線隧道

南京揚子江隧道江北連接線位于江北新區中心區，起于江北大道緯三路互通，終點與揚子江隧道連接。主線采用雙向6車道，隧道連續下穿迎江路、鐵院路、浦濱路后，與揚子江隧道敞開段相接，隧道左線起訖里程為ZK1+478～ZK2+780,全長1302米，暗埋段1040米，敞開段262米；隧道右線起訖里程為YK1+478～YK2+850，全長1372米，暗埋段1140米，敞開段232米；其中K1+478～K2+528段為整體基坑，長1050米，K2+528以南為分離式隧道，隧道設有四條匝道，兩進兩出，地面道路起訖樁號：K1+200～K3+145.277，路線長度約1.95公里。

由于臨近揚子江，隧道周邊的土質主要是淤泥質和粉質，土壤中水分含量高、壓縮性大，所以對于混凝土的抗滲性有更高的要求。在揚子江江北連接線隧道修建的時候，采用的是“雙摻”混凝土，也就是用普通硅酸鹽水泥、優質磨細粉煤灰和粒化高爐礦渣微粉等膠凝材料作為混凝土的摻料；使用兩種膠凝材料作為摻料，可以最大程度上增強混凝土的抗滲性和耐久性。

3.南京九華山隧道

南京九華山隧道是南京城市快速內環東線的一個重要節點，在南京市交通中占據重要地位；這條隧道全場約2.8公里，雖然其中包括明挖隧道和暗挖隧道，在本文中只對明挖隧道做分析。

九華山隧道穿過玄武湖，湖濱修建隧道的難處在這條隧道建設的過程中都有；由于這條隧道修建之時，技術有了突破發展，所以根據以往的經驗做出了調整：

首先取消了膨脹劑，采用了新型的高效減水劑作為外加劑。這種外加劑對于減少土層中的水分有非常好的效果，可以極大地增強混凝土的抗滲性和耐久性。

其次以橫向施工縫為分隔，采用“跳倉”的方式澆筑混凝土；采用這種方式，可以很好地弱化混凝土之后收縮對于工程結構的影響。

高性能混凝土外加劑的選擇對于混凝土的成敗有至關重要的影響，說是關鍵之一也不為過。在這條隧道中，采用了新型外加劑，在減水、保坍和減縮等方面非常有效，相比于以往的減水劑，其優勢非常明顯：

一、減水率大。混凝土的配制中使用的水量大大減少，混凝土的致密性有很大地提升，混凝土的抗滲性能夠隨之提高。

二、表面張力小。新型的外加劑可以大幅度降低混凝土毛細管的表面張力，進而混凝土的干燥收縮也可以有很大程度地降低；這樣可以讓混凝土的耐久性有很大地提升。

三、極大的減水率和較低的表面張力讓混凝土具有高強度。在隧道修建的早期，這種減水劑對于混凝土的增強效果就有顯著效果，到之后的中期和后期，混凝土可以一直維持穩定的強度。

結語：

地下工程與普通的隧道工程不同，其對于混凝土的性能有更高的要求，高性能混凝土要根據工程實際情況來設計、制定，必須要經過充分的討論分析之后才能進行生產和施工。

其次高性能混凝土雖然在性能方面有較高的標準，但是對于其的檢測一樣要給予高度重視。不同的工程，就要有不同的標準和檢測指標，要根據隧道工程的主體結構來制定高性能混凝土的檢測指標，以此作為主體結構評價的重要依據。

再次高性能混凝土外加劑的選擇，是是否能夠成功的關鍵。高性能混凝土的外加劑的選擇要根據實際工程情況來決定，必須要符合實際工程的具體情況；選擇的外加劑也要能夠讓混凝土更加契合工程的建設條件。

最后加強施工現場的監管力度。但凡工程，都難免會出現施工過程中的懈怠和失誤，對于隧道工程，一旦出現質量問題，所造成的后果非常嚴重；所以，對于工程的工藝，要有嚴格的混凝土質量控制，不能放過施工現場可能出現問題的任何一個方面，不能在隧道工程施工中留下任何漏洞，確保城市道路隧道工程的質量。

參考文獻：

[1]邵臻.九華山隧道明挖區段防水設計介紹[J].中國建筑防水，2006(3)：27-29.

[2]張勇.蘇州獨墅湖隧道防水設計[J].中國建筑防水，2008(5)：27-30.