道路橋梁隧道工程施工中的難點和技術對策研究

鄭文超

(長沙市公路橋梁建設有限責任公司，湖南 長沙 410000)

1 道路橋梁隧道工程施工難點分析

1.1 路基施工

道路橋梁隧道工程的施工當中，路基施工是其中比較容易出現問題的部分，同時如果路基施工存在問題，也會對工程整體質量造成很大影響。路基施工中存在的問題主要表現為施工結束后容易出現損壞現象，其主要原因在于道路橋梁路基的夯實程度不達標。

1.2 混凝土裂縫

道路橋梁工程施工當中，混凝土是一種重要的施工材料，混凝土裂縫問題也是道路橋梁隧道工程的施工的常見問題，對工程的安全性具有明顯影響。造成混凝土裂縫問題的原因包含許多方面，比如混凝土配比不合理、材料質量不達標、操作方式不當等。其中，一些施工人員在進行配比操作時，沒有根據實際要求進行合理配比。另外，混凝土的后期養護工作對于防止裂縫的出現也具有重要意義，在夏季施工時需要通過有效措施減少表面水分蒸發，冬季施工需要做好保溫措施，上述養護手段也是混凝土施工過程的關鍵部分。

1.3 鋼筋銹蝕

鋼筋在道路橋梁隧道工程施工中的作用主要是提供支撐，在發生鋼筋銹蝕問題的情況下，會造成道路橋梁的使用年限減少。造成鋼筋銹蝕現象的原因包括以下幾方面，第一是保存環境不合理，比如長期暴露于戶外環境，受到雨水等自然條件影響大。第二是對鋼筋的保護措施不規范，比如沒有采取規范方式進行鋼筋涂層作業。第三是鋼筋的運輸過程中的撞擊于磕碰也會對鋼筋的表面造成損壞，使得鋼筋容易發生銹蝕。第四是鋼筋本身的材料問題。

1.4 鋪裝層脫落

道路橋梁的鋪裝層是指以瀝青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物為原料，在道路橋梁表面鋪設保護層，從而為路面及橋面提供保護作用，能夠有效減少車輛對路面、橋面的磨損，同時也具有防水和分散集中荷載的作用。如果鋪裝層出現脫落現象，就會影響到上述作用的發揮。造成鋪裝層出現脫落現象的原因主要是對鋪裝層施工質量缺乏重視，一些施工人員更為注重鋪裝層的外觀效果，對施工工序作出簡化，造成在后期使用當中發生脫落現象。

1.5 防排水問題

防排水施工屬于道路橋梁隧道工程施工中的一項難點，施工過程具有較強的專業性與綜合性。在防排水施工存在問題的情況下，對于交通運輸以及人員的出行都會產生很大影響。目前的道路橋梁隧道工程施工當中，主要是應用高分子防水卷材作為防水材料，比如隧道施工需要從隧道壁環、縱、橫3個方向進行排水管鋪設，起到引流與集中排水的作用。具體施工時也應通過合理方式加強對防排水施工的控制。

2 道路橋梁隧道工程施工技術對策

2.1 路基施工技術

道路橋梁工程的路基施工當中，施工技術的難點部分在于沉降段路基的施工。在施工過程中需要根據道路橋梁路基沉降問題的程度選擇合理的處理方式，才能夠更好保證路基的施工質量。其中，在路基沉降的程度較小的情況下，需要采取合適的填補措施，完成對路基的有效處理。對于連續沉降問題，應采取灌漿的處理方式，并對路基進行壓實處理。對于軟基的處理方法可以選擇石灰填塞壓實法、強夯土軟土地基處理法以及墊層法。路基的施工過程中需要注意以下幾方面技術要點：第一，對公路路基頂面表層進行整修時，要根據質量缺陷的具體情況采用合理的方案與工藝。補填土層的壓實厚度應在100 mm以上，壓實后需要保持表面平整，不可出現松散和起皮現象。第二，對于性質不同的填料，需要采取水平分層、分段填筑和分層壓實的方法。同一水平層路基全寬應采用同一種填料，不可混合填筑，每種填料的填筑層壓實后連續厚度要保持在500 mm以上。填筑路床頂最后一層時壓實后厚度要在100 mm以上。第三，高速公路及一級公路路床頂面以下大于1.50 m深度的下路堤土質路基壓實度不應小于93%；二級公路不應小于92%；三、四級公路不應小于90%。第四，在路基的壓實步驟中需要加強對含水量的控制。對于不同的土質，最佳含水量與最大干密度具有顯著差別，施工過程中需要針對不同土質進行分析試驗，得出各個施工段中各類土的最佳含水量和最大干容量。通常情況下要將含水量控制在最佳含水量的±2%左右。

2.2 混凝土施工技術

道路橋梁隧道工程施工過程中，需要對混凝土裂縫采取有效的技術措施加以控制，其中以下技術措施能夠對混凝土裂縫起到較好的預防效果。第一是需要對混凝土原材料的采購質量作出管控，及時發現不符合相關應用規范的材料。第二是要做好混凝土材料的配比工作，根據混凝土構件的所在位置以及對強度的要求選擇合理的配比方式，其中對水灰比的控制是一項關鍵內容，一項實驗對于混凝土水灰比與強度之間的關系進行了研究。該實驗選用了重慶天助水泥集團有限公司生產的P·O42.5級普通硅酸鹽水泥，粗集料、細集料分別選用石灰巖碎石與河砂、機制砂，外加劑選用聚羧酸高性能減水劑，摻量占水泥質量0.8%。以橋梁用混凝土為例，其強度通常為C50與C60。水灰比設定分別為0.32、0.35、0.38、0.41。根據實驗結果，水灰比對混凝土抗壓強度的影響如圖1所示。可以看出隨著水灰比增加，混凝土抗壓強度具有下降趨勢。

圖1 混凝土立方體抗壓強度隨水灰比變化關系

第三是需要合理控制混凝土的澆筑過程，對澆筑時間作出正確調整，同時還要進行合理振搗。第四是在養護階段，需要對混凝土的內外溫差進行有效控制。

2.3 鋼筋銹蝕問題的控制

對于道路橋梁隧道工程鋼筋的施工，重點內容在于對鋼筋銹蝕現象的防控。鋼筋銹蝕問題對于鋼筋的力學性能具有很大的不利影響，從而影響到橋梁隧道工程的安全性。一項研究表明，在對24根不同銹蝕程度的鋼筋進行拉伸試驗時，未銹蝕鋼筋屈服點、屈服階段顯著，說明鋼筋延性良好；低銹蝕程度下，鋼筋極限變形隨之下降；高銹蝕程度時，屈服臺階消失，說明鋼筋承載力、變形能力下降明顯。比如對于未銹蝕鋼筋U-1，屈服荷載為134.8 KN，極限荷載180.3 KN，極限變形37.67 mm。對于平均銹蝕率17.58%的鋼筋C-29，上述數據分別為98.8 KN、140.5 KN以及18.09 mm，分別下降26.7%、22.1%、52.0%。

為了加強對鋼筋銹蝕問題的控制，需要采用有效的防銹技術手段。其中可以對鋼筋進行涂層。目前應用比較廣泛的涂層技術包括鋅基鍍層與環氧樹脂涂層，鋅基鍍層主要通過鈍化膜以及陰極保護作用發揮防銹效果。還可以采用Zn-5%Al合金鍍層，進一步提升防銹能力。環氧樹脂涂層主要由底漆、面漆兩部分組成，需要根據防銹級別調整面漆層數，涂層厚度通常為0.4～1 mm，與預應力鋼筋具有較好的粘結性能。進行對鋼筋的涂層之前，對鋼筋事先進行全面的清潔，而后依據相關操作規范進行鋼筋的涂層。在涂層工作結束后，還應采取合理方法減少對涂層的損壞，在鋼筋的存放與運輸過程中，需要確保輕拿輕放，并做好防潮工作，從而減少鋼筋的銹蝕問題。除此之外還可以應用高強度不銹鋼鋼筋，例如Cr-Ni-奧氏體不銹鋼，高強度Cr-Ni-Mo不銹鋼材料等。

2.4 鋪裝層的施工

鋪裝層的施工主要包括路面、橋面防水施工以及瀝青路面施工。上述兩個步驟的施工過程中，主要包括以下技術要點：對于防水材料的施工，需要根據橋面鋪裝面層材料、防水等級以及自然條件，采取不同的構造形式，比如港珠澳大橋隧道工程的外包防水設計采用了噴涂聚脲防水涂料，具有附著力強、高強度、高彈性、無接縫等優勢，能夠有效提升工程結構的耐久性。噴涂聚脲防水涂料的范圍為所有+5.5 m標高以下的結構(不包括+5.5 m板頂面)迎水面，包括外側墻表面、+4 m標高板頂面等。

防水層的施工需要在城市橋梁工程基層混凝土強度達到設計強度的80%以上才可進行。進行防水卷材鋪設時需要最先進行節點、轉角、排水口等部位的局部處理，而后進行大面積鋪設。在使用聚氨酯涂料時，基層混凝土的含水率應低于4%，使用聚合物改性瀝青涂料、聚合物水泥涂料時，基層混凝土含水率應低于10%。對于瀝青路面施工，應保證普通瀝青混合料的貯存時間在72 h以內，改性瀝青混合料的貯存時間在24 h以內；熱拌瀝青混合料路面需要在自然冷卻完成、混合料表面溫度低于50 ℃以后才能夠開放交通。

2.5 防排水施工技術

在進行道路橋梁隧道工程施工時，防排水施工應根據工程的具體特點采用合適的設計與施工方法。對于隧道工程來說，防排水施工發揮著關鍵作用。例如在某地區雙向六車道分離式隧道的施工當中，隧道左線長5 910 m，右線長6 010 m，隧道最大埋深為808 m，隧道斷面寬17.21 m，高11.31 m。該隧道的防排水施工主要采用了鉆孔排水降壓、隧底加固堵水、隧道暗洞全斷面全包防排水等技術措施。通過上述措施的運用，有效解決了防排水施工的技術難點。

3 結 論

在道路橋梁隧道的施工過程中，存在較多的技術難點與問題，對于施工質量具有較大影響。對此應根據工程實際情況，選用合理的解決對策，從而提高工程質量。