公路橋梁隧道存在的質(zhì)量問題及有效的試驗檢測措施

張勇

（山西正科工程檢測有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

若要從根本上提高公路橋梁隧道建設(shè)的總體質(zhì)量，就必須嚴(yán)格按照設(shè)計方案的要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，保證工程項目建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。然而，在實(shí)際工程項目建設(shè)過程中，由于質(zhì)量問題引發(fā)的事故仍有發(fā)生，影響了施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

因此，必須加強(qiáng)對施工質(zhì)量的重視程度，結(jié)合切實(shí)有效的試驗檢測手段，對工程項目建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評判，以此延長工程使用壽命。在公路橋梁隧道建設(shè)過程中，如何發(fā)揮試驗檢測工作的價值是目前交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 試驗檢測的意義

作為交通工程中的重要組成部分，公路橋梁隧道的安全問題是關(guān)系國家交通行業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)增長的重點(diǎn)內(nèi)容，一旦公路橋梁隧道施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題，不僅會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會產(chǎn)生人員的傷亡。因此，在工程項目正式開始投入使用之前，一定要對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，杜絕出現(xiàn)質(zhì)量問題。公路橋梁隧道屬于大型建筑，不能通過破壞性的試驗對其進(jìn)行檢驗，而傳統(tǒng)的檢測方式又具備較強(qiáng)的主觀性，工作人員很容易判斷失誤，致使公路橋梁隧道使用過程中出現(xiàn)安全隱患而沒有被及時發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。就目前的實(shí)際狀況來看，公路橋梁隧道檢測體系并不完善，不僅會影響工程項目建設(shè)的效率，也會進(jìn)一步加大后續(xù)維護(hù)資金的投入，所以針對公路橋梁隧道進(jìn)行嚴(yán)格的試驗檢測，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 公路橋梁隧道常見的質(zhì)量問題

2.1 滲漏

公路橋梁隧道施工完成后投入使用階段受到地下水的影響，導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)被腐蝕和破壞。出現(xiàn)這樣的情況主要是由于施工企業(yè)并沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范進(jìn)行組織設(shè)計，也沒有采取切實(shí)有效的防水措施，致使水壓不斷升高導(dǎo)致隧道滲漏，很難為車輛的正常通行提供可靠的運(yùn)行環(huán)境，甚至有可能危及通行人員的生命安全。因此，必須加大對滲漏問題的關(guān)注度，采取必要的預(yù)防措施。

2.2 裂縫

公路橋梁隧道施工過程中最常見到的質(zhì)量問題之一就是裂縫，不僅會影響到工程項目建設(shè)的美觀度，還會引發(fā)極大的安全隱患。導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的主要原因包括：

首先，材料自身因素。混凝土材料的抗拉強(qiáng)度相對較低。

其次，混凝土澆筑過程中產(chǎn)生溫度差，預(yù)應(yīng)力裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

最后，施工過程中技術(shù)或者流程出現(xiàn)問題，如拆模時間過早，一旦隧道出現(xiàn)裂縫，混凝土內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)就會直接暴露在空氣中引起銹蝕，不僅會威脅到工程項目的使用壽命，甚至?xí)绊懻麄€結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可能出現(xiàn)隧道坍塌，帶來極大的安全隱患。

2.3 銹蝕

作為公路橋梁隧道施工中重要的材料之一，鋼筋是重要的受力構(gòu)件，也在一定程度上決定了整個工程項目建設(shè)的強(qiáng)度。然而，在鋼筋使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。通常情況下，橋梁施工過程中會在露天的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，受到周圍氣候環(huán)境等因素的影響威脅到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而隧道所處的位置一般濕氣較重，很容易與周圍的水汽相接觸，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。另外，在實(shí)際工作過程中，部分企業(yè)并沒有對鋼筋進(jìn)行科學(xué)的處理，致使在后續(xù)施工過程中混凝土振搗不夠充分，從而引起鋼筋出現(xiàn)銹蝕的問題，不僅會威脅到鋼筋材料自身的性能也會影響到隧道結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性。

2.4 橋頭跳車

施工過程中，由于路基路面的施工材料與橋梁施工材料有著一定的區(qū)別，很容易引起臺背填土出現(xiàn)沉降差異，從而引發(fā)橋頭跳車的問題。另外，在橋梁施工過程中伸縮縫遭到破壞，也有可能導(dǎo)致橋臺兩側(cè)出現(xiàn)高度差異，導(dǎo)致車輛在行駛過程中出現(xiàn)跳躍。

3 公路橋梁隧道試驗檢測措施

3.1 原材料檢測

公路橋梁隧道施工過程中，施工材料的質(zhì)量是確保工程項目建設(shè)效果的關(guān)鍵因素。通常情況下，大部分的質(zhì)量問題都是由于原材料質(zhì)量不過關(guān)引起的，也就是說，在施工之前對材料進(jìn)行嚴(yán)格的試驗檢測能夠從根源上減少質(zhì)量問題的產(chǎn)生，通過控制原材料的采購?fù)緩剑x擇更具信譽(yù)度的供應(yīng)商，確保原材料的質(zhì)量，能夠極大地提高工程項目建設(shè)效果。此外，在施工過程中還應(yīng)該定期對材料進(jìn)行抽樣檢測（見圖1），加強(qiáng)對施工材料的管控力度，杜絕將質(zhì)量性能不過關(guān)的材料應(yīng)用到工程項目建設(shè)過程中。

圖1 抽樣檢測流程

3.2 施工檢測

針對公路橋梁隧道施工質(zhì)量進(jìn)行檢測時，要求工作人員做好以下幾個方面的工作，避免產(chǎn)生遺漏。首先，加強(qiáng)爆破質(zhì)量檢測力度。在實(shí)際施工環(huán)節(jié)相關(guān)工作人員需要正確掌握工作敲碎的整體狀況，充分了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)信息，明確爆破孔的深度距離以及具體的用藥量，保證施工過程的安全性。其次，開挖強(qiáng)度控制。相關(guān)工作人員可以選擇礦山法或者新奧法，保證開挖工作的順利推進(jìn)，避免對周圍圍巖產(chǎn)生極大的傷害。再次，支護(hù)環(huán)節(jié)質(zhì)量檢測。隧道施工過程中，需要進(jìn)行支護(hù)施工，這時就要求相關(guān)工作人員能夠嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對混凝土的噴射質(zhì)量、鋼構(gòu)件以及錨桿安裝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，保證回填的密實(shí)度，確保各個結(jié)構(gòu)之間形成良好的緊密度，以此提高工程建設(shè)的質(zhì)量。最后，隧道整體質(zhì)量檢測。由于隧道結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，相關(guān)工作人員需要對施工中的參數(shù)進(jìn)行全面的分析，了解隧道的凈高值和凈總寬，確保能夠?qū)⑦吰戮W(wǎng)絡(luò)控制在合理的范圍內(nèi)，具體如表1所示。另外，工作人員還應(yīng)該明確工程項目建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)，以此提高質(zhì)量檢測工作的應(yīng)用效果。

表1 隧道施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)

3.3 完善檢測儀器、設(shè)備

若要從根本上提高試驗檢測工作質(zhì)量，選擇先進(jìn)的儀器和設(shè)備是必不可少的，如果選擇的儀器設(shè)備相對落后，就很有可能遺漏比較重要的檢測內(nèi)容，致使試驗檢測工作不具備全面性。企業(yè)通過選擇更加專業(yè)的檢測人員配合先進(jìn)的儀器和設(shè)備，切實(shí)提高試驗檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時還需要注意，利用檢測儀器獲得的數(shù)據(jù)很可能與實(shí)際狀況存在一定的差異，影響到工程建設(shè)的效果。為了能夠確保儀器設(shè)備的精準(zhǔn)度，應(yīng)該定期對儀器設(shè)備的使用狀況進(jìn)行檢查，做好儀器設(shè)備的保養(yǎng)，避免設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響檢測功能。如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題無法通過維修進(jìn)行恢復(fù)，則需要使用更加先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行替換，以此提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，加強(qiáng)檢測團(tuán)隊的建設(shè)力度，制定統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn)，從根本上提高試驗檢測人員的專業(yè)素質(zhì)和工作能力，從源頭入手切實(shí)提高施工材料的總體質(zhì)量。對現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行培訓(xùn)時，也需要對其進(jìn)行針對性的訓(xùn)練，確保能夠充分了解先進(jìn)設(shè)備的操作規(guī)則，掌握現(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用技巧，確保試驗檢測工作的順利推進(jìn)。

3.4 隧道環(huán)境檢測

針對隧道環(huán)境進(jìn)行檢測時，主要集中在以下幾個方面：

第一，揚(yáng)塵檢測。隧道在爆破和開發(fā)過程中，不可避免地會產(chǎn)生粉塵，在條件允許的情況下應(yīng)該在現(xiàn)場安裝除塵和空氣交換系統(tǒng)用于疏散粉塵，保證隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量，避免出現(xiàn)再次爆炸。此外，施工過程中還可以使用專業(yè)的粉塵檢測設(shè)備來確定空氣中粉塵的實(shí)際含量，用于檢測除塵系統(tǒng)和空氣交換系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

第二，對有害氣體檢測。利用相關(guān)的儀器和設(shè)備，對空氣內(nèi)是否存在有害氣體進(jìn)行檢測，結(jié)合現(xiàn)場有害氣體的含量采取必要的補(bǔ)救措施。

第三，噪聲檢測。施工過程中產(chǎn)生過大的噪聲，不僅會影響到周圍居民的正常生活，還會對現(xiàn)場工作人員的身心健康產(chǎn)生影響。針對隧道內(nèi)的噪聲進(jìn)行檢測，主要是監(jiān)視隧道施工過程中的分貝量，控制施工中產(chǎn)生的噪聲，進(jìn)一步提升隧道施工的環(huán)保性能。

4 工程實(shí)際應(yīng)用案例

拖白隧道（K54+270～K56+550），全長2280m，洞內(nèi)巖體較破碎，巖溶密布，其中V 級圍巖200m，IV 圍巖620m，最大埋深76m，最小埋深4.77m；隧道圍巖以粉砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r為主，施工難度大，安全風(fēng)險高,對該隧道的管理工作難度較大。

4.1 原材料及混凝土配合比的檢測

嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，做到用于實(shí)體的材料全部檢驗合格，抽檢不合格材料及時退場，控制配合比各材料用量，把配合比各項指標(biāo)做到最優(yōu)，并通過控制原材料有害物質(zhì)含量將配合比中堿含量、氯離子含量等成分控制在合理范圍，避免由于配合比原因?qū)е碌幕炷灵_裂和鋼筋銹蝕等現(xiàn)象發(fā)生，在施工過程中對混凝土施工配合比進(jìn)行及時核對，保證運(yùn)至現(xiàn)場混凝土符合要求。

4.2 施工過程檢測監(jiān)控

拖白隧道圍巖情況復(fù)雜，針對此情況制定了一系列控制要點(diǎn)：

第一，嚴(yán)格控制隧道安全步距，仰拱至掌子面的距離Ⅲ級圍巖不超過90m、Ⅳ級圍巖不超過50m、Ⅴ級圍巖不超過40m；二次襯砌距掌子面距離Ⅰ、Ⅱ級圍巖不超過200m、Ⅲ級圍巖不超過120m、Ⅳ級圍巖不超過90m、Ⅴ級及以上圍巖不超過70m。

第二，增強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報的準(zhǔn)確性，圍巖復(fù)雜地段實(shí)行地質(zhì)雷達(dá)法和物探法雙預(yù)報體系，根據(jù)預(yù)報情況選擇合適爆破和掘進(jìn)方案。

第三，在洞內(nèi)外設(shè)置多個檢測點(diǎn)，及時檢測洞內(nèi)揚(yáng)塵、噪聲、有害氣體及洞內(nèi)收斂值的監(jiān)控，同時檢測洞頂?shù)某两禂?shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)異常時應(yīng)暫停施工，及時查找原因，排除安全隱患。

第四，支護(hù)及襯砌混凝土采用最新的施工方案，噴射混凝土施工采用低堿速凝劑濕噴工藝，大大降低了原先干噴法帶來的揚(yáng)塵、強(qiáng)堿腐蝕及噴射面不平整等缺點(diǎn)；襯砌混凝土施工采用統(tǒng)一的模板臺車筑模澆筑，有效避免了襯砌接縫處及混凝土表面不平整及滲漏水的情況發(fā)生。

4.3 完工后的檢測

隧道完工后選用較為先進(jìn)的設(shè)備對隧道進(jìn)行全方位的檢測，使用地質(zhì)雷達(dá)對二襯的厚度、脫空、密實(shí)度以及鋼架、鋼筋、預(yù)埋件的分部情況等進(jìn)行檢測，多功能數(shù)顯回彈儀對其強(qiáng)度檢測，激光斷面儀對其內(nèi)部尺寸進(jìn)行檢測，鋼筋保護(hù)層測定儀對其保護(hù)層厚度、鋼筋位置的分布情況進(jìn)行檢測等。經(jīng)檢測該隧道所有實(shí)測項目均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，為后續(xù)通過有關(guān)部門驗收合格奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

總而言之，目前公路橋梁隧道施工過程中仍然存在一些質(zhì)量問題，包括裂縫、滲漏、鋼筋銹蝕、橋頭跳車等。施工企業(yè)應(yīng)針對這些問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行全面的分析，找到這些問題出現(xiàn)的根源，應(yīng)用切實(shí)有效的試驗檢測技術(shù)，減少質(zhì)量問題的產(chǎn)生。此外，在公路橋梁隧道施工過程中，還應(yīng)該結(jié)合工程項目建設(shè)的實(shí)際情況，做好設(shè)計方案的優(yōu)化工作，建立完善的監(jiān)管體系，保證施工現(xiàn)場的安全性，杜絕安全隱患發(fā)生，從源頭上提升工程項目建設(shè)質(zhì)量，以此促進(jìn)我國交通運(yùn)輸行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。