張榮樂
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某高速公路隧道工程項目為南北走向,全長4441m,建設環境較為復雜,在整條隧道工程線路中,包含有多條斷層,隱蔽工程較多,極為考驗施工組織的建設能力。在此形勢下,施工組織一定要結合工程項目的實際勘探情況,嚴格控制施工質量監理,按照施工順利謹慎開展,確保高速公路隧道施工活動得以順利開展。
高速公路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高速公路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100mm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500mm以上。填筑路床頂最后一層時壓實后厚度要在100mm以上。第三,高速公路及一級公路路床頂面以下大于1.50m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%[1]。
高速公路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[2]。
對于高速公路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134.8KN,極限荷載180.3KN,極限變形37.67mm。對于平均銹蝕率17.58%的鋼筋C-29,上述數據分別為98.8KN、140.5KN以及18.09mm,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0.4-1mm,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[3]。
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+5.5m標高以下的結構(不包括+5.5m板頂面)迎水面,包括外側墻表面、+4m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72h以內,改性瀝青混合料的貯存時間在24h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。