云南昭通市凌子口隧道施工質量控制要點及改進措施

 　　摘要：為解決對公路隧道工程進行質量控制的難題，本文以云南昭通市境內凌子口隧道提質升級改造施工為例，對公路隧道工程質量控制過程中的關鍵問題進行研究，總結出公路隧道施工質量控制的要點及相關改進措施，以期為相關公路隧道改造工程提供參考。

　　關鍵詞：公路隧道;質量缺陷;質量控制;

　　《工業工程與管理》(雙月刊)創刊于1996年，由上海交通大學主辦。應用性與學術性兼顧。致力于提高企業生產效率和產品質量，降低生產成本，加強企業對市場的快速響應能力，優化企業組織機構和運作管理方式，促成現代化企業的形成。

　　1 工程概況

　　凌子口隧道位于云南省昭通市昭陽區昭麻二級公路凌子口處，屬于G213中的一段，隧道全長910 m,單孔雙向車道，為直線隧道，隧道路線縱坡設計為2.5%的單向坡，其洞覆蓋層厚2.5~193.57 m.隧道行車道寬7.5 m,人行道寬2 m×0.75 m,有效凈寬10 m,有效凈高5 m,為滿足凈空界限及通風等對空間需要，隧道凈跨10.6 m,凈高6.9 m三心圓拱形斷面。

　　2 病害種類及成因分析

　　結合凌子口隧道水文地質與工程地質情況，并按照檢測結果與參考相關資料信息，總結病害成因匯總分析如下：

　　2.1 襯砌開裂及變形

　　(1)隧道穿越的巖層主要為塊石砌石結構。塊石砌石結構等較軟弱的巖層存在變形時間效應，將增大襯砌結構承受的荷載，且路面底部的軟弱巖層使隧道路面及邊墻基礎不牢固，襯砌結構容易因下沉而產生裂縫、變形。

　　(2)在施工縫、冷縫位置的受力相對薄弱，這些位置常出現隧道襯砌裂縫問題。

　　(3)襯砌混凝土由于受溫度、收縮、膨脹等因素而引起的變形、開裂。

　　(4)軟弱破碎巖層受到地下水的動靜壓作用，出現襯砌附近的空洞，也會出現約束不均勻情況，產生襯砌變形或開裂情況。

　　(5)經過碳化作用混凝土的堿儲備會降低，造成混凝土堿性下降，會導致鋼筋表面鈍化膜不穩定，因此產生破壞。碳化會導致空氣與鋼筋反應，鋼筋受到腐蝕，鋼筋與混凝土間的握裹力下降，因此襯砌的承載能力減弱，因為鋼筋銹蝕產物的體積出現膨脹化，導致混凝土出現開裂問題。

　　2.2 隧道滲漏水

　　(1)防水層在施工時選擇的防水材料不符合相關標準，施工質量不達標，或者是由于混凝土澆筑時存在防水材料破壞的情況，此類問題會導致防水施工質量無法滿足規范要求。

　　(2)如果防水層在施工過程中出現破損，或者在今后的營運期由于劣化造成防水效果變差，部分隧道防水層效果變差，會造成滲漏水穿過防水層滲到隧道中，出現線狀或面形滲漏。

　　(3)在隧道竣工之后，如果圍巖壓力出現變化，圍巖中水的徑流在局部地段出現高水壓，但是襯砌結構因為設計抗滲等級、材質劣化等原因其防水功能較弱或失效，導致滲流水通過混凝土中的滲水通道，在襯砌背后高水壓地段形成面形滲漏水。

　　(4)混凝土的微觀結構由于長期碳化產生變化，因為碳化前后混凝土的成分受到影響，物理形貌與體積出現變化，在環境因素作用下，混凝土的內部孔隙結構出現增大趨勢，變得連通，因此造成抗滲性能下降，最終出現滲漏問題。

　　2.3 襯砌混凝土病害

　　襯砌混凝土出現腐蝕、掉塊等病害，導致結構耐久性下降，因此引發相關病害。導致襯砌混凝土出現病害主要是以下因素：

　　(1)襯砌混凝土處于侵蝕性環境介質之中，包括酸、堿、鹽及有害氣體等，這些和混凝土的部分組分產生化學反應，出現化學反應侵蝕，比如出現分解性(或酸型)侵蝕、油類侵蝕等。

　　(2)配制混凝土過程中，原材料包括堿或者"堿活性"骨料，因此由于反應生成物吸水膨脹，最終出現混凝土開裂。

　　(3)因為碳化作用導致的鋼筋鈍化膜受到破壞，一旦混凝土的濕度適當，鋼筋會出現銹蝕，導致混凝土順筋脹裂，或者出現邊角脫落問題。

　　(4)襯砌混凝土在溫度、收縮等問題的影響下，會出現變形裂縫，導致混凝土強度降低，結構的安全性下降。

　　3 公路隧道施工質量控制關鍵技術

　　3.1 裂隙滲水及滲跡處治

　　為降低邊墻襯砌內大量滲水水壓及降低水位，本項目采用邊墻梅花型鉆孔引排水(如圖1所示)，鉆孔深度2~3 m不等，滲水嚴重段鉆孔深5 m或錯位設置排水孔，以降低水位及水壓。該隧道提升處治中共采用梅花型鉆孔約360個，排水長度延米達1200 m,通過處治已超過5年時間，效果較明顯，未出現滲水痕跡。施工中關鍵控制點：放線定位→鉆孔→除渣、清洗→安裝軟式排水管→水泥基滲透結晶型防水材料灰漿→夯實、刷漿→檢驗→養護。

　　施工縫、變形縫滲漏水部位的處理采用鑿槽埋管引排方式，施工關鍵是鑿槽深度要到位，鑿槽要認真清理槽內不穩定塊體與碎屑，通過M10防水膨脹水泥砂漿敷設鋁膜舌片，進行引水，埋設鑿槽中半剖準110雙壁波紋管排水，使水向下引到排水溝。施工工藝控制點：鑿槽→槽內清理→安裝軟式透水管及雙壁波紋管→涂刷E380封邊膠→除渣、清洗安裝軟式排水管→防水膨脹水泥砂漿、水泥基滲透結晶型防水材料灰漿夯實→刷漿→檢驗→養護。

　　圖1 邊墻鉆孔

　　拱部一般滲水較小裂縫堵水應按照裂縫鑿5 cm寬、5.3 cm深的倒梯形槽，通過鋼絲刷除掉浮碴，用水浸濕基面。根據倒梯形槽內邊緣涂刷0.3 cm厚E200界面膠，充填M10防水膨脹水泥砂漿封閉鑿槽，最后抹至與原襯砌表面齊平。

　　3.2 初期支護背后脫空處治

　　初期支護背后脫空處治需要按照專項檢測報告在脫空位置設置注漿孔，在施工過程中，應通過地質雷達儀按照注漿段落樁號與隧道的脫空部位確定空洞，然后按照空洞位置布孔注漿。在注漿前應該確保初支背后空洞填充密實。在注漿前，需要清理注漿孔，并檢查注漿泵與壓力表，安裝注漿管時進行壓水試驗。注漿工作不可以任意停泵，防止管路堵塞。在注漿時，應按拱腳向拱頂的次序，防止漿液被水稀釋離析。初期支護背后脫空部位縱向每隔1.5 m左右設置1根注漿管，注漿管通過準42無縫鋼管，充填材料為水泥凈漿及42.5普通硅酸鹽水泥，通過低壓注漿，在注漿壓力穩定至0.5 MPa后，在注漿孔不進漿后停止注漿。在鉆孔過程中，需要按照檢測報告，并根據地質雷達儀探測的脫空深度、脫空部位與襯砌厚度嚴格控制鉆孔深度，如果注漿后存在滲漏水，需要封堵處理。在注漿過程中，需要觀察襯砌變形情況，出線異常時停止注漿，并進行補救。如果出現空洞，需要第一時間壓注水泥漿充填，如果無空洞，需要采用M10水泥砂漿充填封閉鉆孔。在注漿時，如果施工縫出現少量跑漿，可以采用快凝砂漿勾縫后進行注漿，一旦冒漿嚴重，則應該關泵停壓，在1~2 d后注漿。注漿關鍵控制點：地質雷達儀確定空洞注漿位置→布孔→鉆孔→清孔→注漿管加工制作→埋設注漿管→拌制漿液→注漿→注漿結束、封堵孔口。

　　3.3 襯砌裂縫處治

　　對于襯砌裂縫處治，施工前需要通過裂縫寬度測試儀測量裂縫寬度，裂縫寬度<0.2 mm時，可以通過表面封閉處理法實現修補，需要在襯砌表面刷涂水泥基滲透結晶型防水材料灰漿，確保襯砌裂縫封閉，防止有害離子對鋼筋混凝土產生腐蝕。

　　對于裂縫寬度≥0.2 mm的情況，需要通過低壓注漿法進行處理，采用壓注TZS-Ⅱ型水溶性聚氨酯堵漏劑充填封閉裂縫，對裂縫進行粘接。在裂縫封閉后需要養護，在封縫膠與砂漿具有強度后，應該進行壓氣試漏，檢查封縫與灌膠底座密閉效果，在漏氣時應該進行修補密封。在壓力注漿時，通過手壓注漿泵于進漿口處灌注TZS-Ⅱ型水溶性聚氨酯堵漏劑與丙酮的混合液，注漿過程保持緩慢。

　　質量關鍵控制點：裂縫寬度測量→基層處理→基面濕潤→制漿→涂刷→檢驗→養護→驗收。

　　3.4 襯砌部分脫落、掉塊及襯砌出現縱向、斜向裂縫及變形部位

　　局部破損面積較小位置，需要鑿除襯砌出現掉塊、剝落、松動及空鼓部位，并保證露出新鮮混凝土，清除浮漿碎屑，尋找高壓水進行沖洗。應該拌制P-31聚合物改性水泥基修補砂漿，在修補處刮涂，在第一層砂漿開始初凝硬化后，需要抹第二層砂漿，每一層厚度應保持在2 cm以內，最后保證砂漿和襯砌表面平整，在五天內進行噴霧水養護管理。

　　局部破損面積較大，或者襯砌出現縱向、斜向裂縫及變形部位，這種情況下需要通過W鋼帶、加設錨桿實現補強，應該進行人工鑿槽，然后錨桿孔位放樣，接下來制作鋼帶、錨桿，完成后準備鉆孔設備，確定孔位、鉆錨桿孔，需要充填樹脂藥卷、安裝錨桿，驗收封孔，以上工作完成后安裝W鋼帶、錨桿盤，在鋼帶后注漿，通過P-31聚合物改性水泥基修補砂漿封閉鑿槽，最后進行表面處理工作。

　　3.5 防火涂層剝落處治

　　在病害處理后進行驗收，在驗收合格后進行防火涂料施工。需要對防火涂料剝落位置進行基層處理，采用高壓水對浮塵與油污進行沖洗并潤濕。對凹凸不平的地方進行修補，保證隧道混凝土表面平整。需要對混凝土表面特別光滑地方采用砂漿抹面，對漏水的位置進行補漏。在基層處理工作完成后，保證平整與堅固。隧道防火涂層的飾面層應該滿足國家現行標準要求與符合設計標準，使用隧道專用防火涂料，具備足夠的隔熱性與耐水性，防火涂料填充組分的最大粒徑應該小于2.5 mm,二飾面涂料應該保證與原隧道涂料的顏色相同。

　　4 結語

　　綜上所述，在隧道改造施工工程中對質量進行控制，可以提升工程建設質量，對關鍵工藝重點進行質量控制，可以保證落實質量控制措施，為隧道施工提供安全條件，確保工程建設質量，保障施工人員安全，應該基于實踐不斷總結施工時存在的不足并改進，持續為公路工程質量做好有效保障。

　　參考文獻

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