明挖城市道路隧道工程中 高性能混凝土的應(yīng)用技術(shù)探析

高蓓

【摘要】由于我國人口眾多，城市道路壓力非常大，所以，為了緩和城市道路壓力，明挖城市道路隧道工程成為了重要的解決途徑。

【關(guān)鍵詞】高性能混凝土；城市道路隧道；明挖法

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(jié)構(gòu)，也就是混凝土，在城市道路隧道工程建設(shè)中，不管是抗?jié)B防水還是結(jié)構(gòu)受力方面，都是整個(gè)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(jié)構(gòu)，工程師都會希望可以采用高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土，這是對隧道工程質(zhì)量的前提保證，同時(shí)也符合《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中的要求。

1.南京玄武湖隧道

南京市玄武區(qū)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?yàn)榇┻^的大部分是南京市的重要建筑，因此對于整個(gè)隧道工程質(zhì)量會有更高要求。

1.1設(shè)計(jì)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?jié)B防水性以及結(jié)構(gòu)的耐久性需要從嚴(yán)要求，只有在防水方面有保證，才能防止隧道因?yàn)槌Ｄ攴e水而出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及通行問題。于此，在設(shè)計(jì)方面就提出了抗?jié)B等級、強(qiáng)度等級、抗碳化、抗凍融指標(biāo)、干燥收縮率以及裂縫寬度的技術(shù)要求，在這些方面的技術(shù)如果不能達(dá)標(biāo)，那么整個(gè)隧道工程是無法成功驗(yàn)收的，這是對于玄武湖隧道負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。

1.2技術(shù)措施

隧道建設(shè)是技術(shù)活，對于技術(shù)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(dāng)混凝土的膠凝材料，并且在配制過程中，必須嚴(yán)格按照要求限制水膠比。這樣配制出來的混凝土在收縮補(bǔ)償、減水和抗?jié)B方面就有很大的提升，并且混凝土耐久性也會有質(zhì)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(yán)格控制，必須按照混凝土澆筑和拆模的具體要求進(jìn)行，并且，在混凝土澆筑之后，對于其保溫保濕的養(yǎng)護(hù)必須要到位。

2.南京揚(yáng)子江江北連接線隧道

南京揚(yáng)子江隧道江北連接線位于江北新區(qū)中心區(qū)，起于江北大道緯三路互通，終點(diǎn)與揚(yáng)子江隧道連接。主線采用雙向6車道，隧道連續(xù)下穿迎江路、鐵院路、浦濱路后，與揚(yáng)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(shè)有四條匝道，兩進(jìn)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(yáng)子江，隧道周邊的土質(zhì)主要是淤泥質(zhì)和粉質(zhì)，土壤中水分含量高、壓縮性大，所以對于混凝土的抗?jié)B性有更高的要求。在揚(yáng)子江江北連接線隧道修建的時(shí)候，采用的是“雙摻”混凝土，也就是用普通硅酸鹽水泥、優(yōu)質(zhì)磨細(xì)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(qiáng)混凝土的抗?jié)B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(nèi)環(huán)東線的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，在南京市交通中占據(jù)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(shè)的過程中都有；由于這條隧道修建之時(shí)，技術(shù)有了突破發(fā)展，所以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)做出了調(diào)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(qiáng)混凝土的抗?jié)B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(jié)構(gòu)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(guān)重要的影響，說是關(guān)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(yōu)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?jié)B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(xì)管的表面張力，進(jìn)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(qiáng)度。在隧道修建的早期，這種減水劑對于混凝土的增強(qiáng)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(wěn)定的強(qiáng)度。

結(jié)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(jù)工程實(shí)際情況來設(shè)計(jì)、制定，必須要經(jīng)過充分的討論分析之后才能進(jìn)行生產(chǎn)和施工。

其次高性能混凝土雖然在性能方面有較高的標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)和檢測指標(biāo)，要根據(jù)隧道工程的主體結(jié)構(gòu)來制定高性能混凝土的檢測指標(biāo)，以此作為主體結(jié)構(gòu)評價(jià)的重要依據(jù)。

再次高性能混凝土外加劑的選擇，是是否能夠成功的關(guān)鍵。高性能混凝土的外加劑的選擇要根據(jù)實(shí)際工程情況來決定，必須要符合實(shí)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(shè)條件。

最后加強(qiáng)施工現(xiàn)場的監(jiān)管力度。但凡工程，都難免會出現(xiàn)施工過程中的懈怠和失誤，對于隧道工程，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，所造成的后果非常嚴(yán)重；所以，對于工程的工藝，要有嚴(yán)格的混凝土質(zhì)量控制，不能放過施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)問題的任何一個(gè)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(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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

（本文作者系中鐵十五局集團(tuán)城市建設(shè)工程有限公司 江蘇省南京市 211800）