昆明公路局 云南省 昆明市 650000
摘要：建设公路的过程中涉及到架桥、开挖隧道等工程，在我国的山区公路，隧道随处可见，公路隧道根据长度不同，工程量有较大的差异。公路隧道是缩短公路长度，减少两地距离的纽带，所以公路隧道的健康状况与公路车辆是否能正常安全出行有很大的关系。隧道施工环境比较恶劣且危险性很大，随时可能出现塌方、渗漏等，对隧道施工的技术难点进行分析，并提出技术方面的对策，对隧道工程施工能顺利完工十分重要。
关键词：隧道工程；施工；常见问题“；技术对策
前言
近几年里，国家和政府把工作的重心放在国民经济的发展方面，俗话说“要致富，先修路”，这句话是有科学道理的，所以我国的铁路建设和公路建设的规模越来越大，在铁路和公路建设中时常会遇到山体，特别是我们云南省山区，山大、山多，公路常常是桥连隧、隧连桥，隧道工程有着工程量大，施工的环节也比较繁锁，公路隧道的施工质量受到自然环境因素、施工技术、材料质量等因素的影响较大。近年来，随着我省高速公路的迅速发展，公路隧道施工技术也趋于成熟，但是在隧道实际施工过程中还是存在不少技术难点需要去攻破。本文首先分析了隧道施工过程中常见的问题，然后针对这些问题提出了相应的技术对策。
1、隧道施工过程中常见问题的分析
1.1关于隧道衬砌裂缝的成因分析
隧道衬砌在施工过程中出现裂缝，对隧道工程的施工影响很大，隧道衬砌出现裂缝，除了施工材料本身强度、承重性能不达标外，还有以下几个方面的原因。
（1）隧道受到外界环境变化的影响，导致公路隧道衬砌承重超负荷，隧道衬砌内部结构发生变化，受力不均匀，导致出现裂开现象。
（2）公路隧道衬砌设计存在缺陷，隧道衬砌本身结构承载力过小，承受不住围岩的压力。
（3）施工时质量存在问题，衬砌内部孔隙率超过正常水平比较多，遇到连续降雨天气，雨水会逐渐渗透，如果时间长了，就会导致衬砌出现裂缝。
（4）在开挖隧道的过程中，因为人为的开挖对山体或者隧道周边的地质产生了影响，改变了原有的应力平衡，开挖的越深原有的应力平衡破坏的越严重，应力就会自动释放处理，就可能造成围岩内部胀裂。同时因为隧道的开挖导致岩土的土体局部脱水，这会造成围岩收缩，也会产生裂缝，再加上围岩本身内部就存在裂缝，裂缝越来越大，围岩的平衡就会被打破，导致围岩局部开裂。
（5）隧道的拱顶长期受到围岩膨胀产生的巨大压力，造成其局部出现下沉或者上凸的现象，这种现象就会造成隧道拱顶增加受力区。隧道拱顶的受力区受到的力种类增多，就可能导致其出现掉块、掉皮等问题，最后导致衬砌出现裂缝、错位等，衬砌破坏严重。总的来说，膨胀岩土围岩对隧道施工的质量影响是非常大的，必须要采用有效的处理措施，减少或者避免膨胀岩土围岩对隧道施工的质量产生影响。
1.2混凝土出现裂缝的成因分析
（1）温度差原因导致混凝土出现裂缝
混凝土的搅拌过程是一个放热反应，在混凝土搅拌的过程中会让混凝土本身温度升高，对20h的混凝土进行温度测量得到其温度最高为80摄氏度，最低为50摄氏度。混凝土的散热效果比较差，在混凝土搅拌后混凝土结构内部和混凝土外表面温度差别大，容易出现温差裂缝。
（2）自身收缩导致混凝土出现裂缝
混凝土自身收缩导致混凝土出现裂缝，出现的频率很高。这些裂缝是因为混凝土本身收缩引起的，在进行细致划分，可以分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝。
①隧道混凝土出现塑性收缩裂缝，主要是发展在混凝土凝固时期，还没有对隧道进行养护。这个时候因为混凝土中的水泥发生较强的水化反应，混凝土表面便会沁水，表面的水分会快速蒸发，混凝土因为失水，内部结构产生收缩力让混凝土体积迅速缩小，混凝土在早期没有完全凝固，强度比较弱，受到变形应力的影响造成隧道混凝土出现裂缝。
②隧道混凝土干缩裂缝和塑性收缩裂缝有较大的不同，混凝土干缩裂缝一般发生在混凝土凝固前后。隧道混凝土浇筑的面积大，水化的过程比较快，化水反应会产生热量让混凝土温度升高，再加上日光照射，混凝土表面水分蒸发的很快，造成混凝土体积快速减小，混凝土在早期没有完全凝固，强度比较弱，而当混凝土的表面需要承受的拉力值一旦超过了它自身的抗拉程度的时候，就形成了干缩裂缝。
1.3钢筋锈蚀
在隧道施工过程中，钢筋锈蚀也是常见的施工问题，主要原因是施工人员缺乏钢筋防锈蚀养护的经验和常识，在隧道施工的过程中，因为钢筋等施工材料先到达施工现场钢筋就堆放在现场，和空气中的水份、氧气发生氧化反应，产生氧化铁，而施工人员没有对钢筋涂抹防腐剂或者刷防腐漆，导致钢筋锈蚀严重，严重影响了钢筋的强度和承载性能。
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2、针对隧道施工中常见问题的技术应对措施
2.1严把施工材料质量关，合理配比混凝土
对隧道施工的原材料质量进行严格把关，选择信誉好、质量好的供应商，确保原材料质量可靠。水泥必须对其强度、吸水性等进行检测，钢筋要求型号规格符合要求，并且要对其强度进行抽样检测，发现不合格的原材料一律不收，保证隧道施工的原材料质量可靠符合要求。隧道施工用混凝土要根据隧道施工技术组织的指标要求对其进行配比实验，当混凝土的性能指标达到要求后，才能按照该配比进行混凝土配制。
混凝土搅拌时水灰比和灰浆比要控制好，根据混凝土温度加适量的水可以提高混凝土的抗裂性。
2.2防腐、防水控制衬砌裂缝的措施
隧道衬砌的防腐工作，首先要从衬砌设计、衬砌施工材料和日常养护等方面入手。衬砌腐蚀必须要由容易被腐蚀物质、地下水活动性强、腐蚀介质等这三者存在。所以要控制衬砌腐蚀，首先衬砌设计必须要考虑防腐设计，，增设隧道的排水，可以在地下增设防水带，减少地下水对衬砌的影响。衬砌的材料选用防腐材料，比如耐腐蚀水泥，衬砌本身做好日常养护工作，采用与侵蚀性环境水不起化学反应的天然石料砌筑衬砌；向衬砌背后压注防蚀浆液；使用防腐蚀混凝土。隧道设计时施工材料中要添加防水材料，如果隧道地势低或者周边水多，可以做防水，同时要增设排水管道、修建排水沟。初期支护采用的混凝土要添加少量的防腐剂，防止隧道衬砌混凝土还未凝固，在外界压力作用下，导致衬砌出现裂缝。初期支护的施工依据“先放后抗、先柔后刚，分层施作，逐层加强”的要求来开展。隧道的初期支护至关重要，需要加强 ，同时网和锚的支护也要加强。
2.3及时调节混凝土的内外温差，减少温差裂缝的产生
对混凝土的搅拌工艺进行严格控制，根据现场需求和环境温度适当调节混凝土制作时的加水量，最大限度的减少混凝土内外的温差。如果是在夏季等高温季节施工，在进行混凝土施工时一定要控制好混凝土内外的温差。如果夏天，隧道混凝土浇筑可以采用分层浇筑法，每次混凝土浇筑的厚度要控制好，这样便于混凝土内外散热，缩小温差，防止出现温差裂缝。当混凝土温度较高时可以采用加水降温法。当在冬春季节，混凝土温度较低时要做好混凝土的保温工作，提高混凝土的抗裂性。
夏天气温高，要及时喷水养护，使其保持湿润；防止温度裂缝的措施有：施工时，首先要考虑矿渣水泥、粉煤灰水泥，对于大体积混凝土要用中热或低热水泥，同时在保证强度指标的情况下加入一定量的活性掺合料(如粉煤灰、矿渣微粉等)。在一定范围内，活性掺合料对水泥的代用量越多，降低混凝土温升的效果越好。另外可充分利用混凝土的后期强度。如充分利用混凝土的后期强度，可使每方混凝土少用水泥，则混凝土温度可降低，可减少混凝土温度裂缝。再就是在大体积混凝土里加入缓凝、引气型的减水剂，以改善其和易性、流动性、黏聚性、保水性。通过分散减水和缓凝作用，可降低用水量，增加混凝土的密实度和强度，同时还降低水化热，推迟温峰出现的时间，因而减少温度裂缝，亦提高混凝土抗渗性。
2.4加强混凝土养护工作
隧道混凝土凝结后一周至少要养护一次。合理确定结构的工期，既要保证施工流水的延续性，又要保证前期施工结构的刚度、强度达到规范要求后才能继续下一层施工。应将控制混凝土裂缝的措施编入施工组织设计，并督促施工人员认真执行。
2.5钢筋的防锈蚀措施
通过大量的调查研究证明，钢筋锈蚀的原因正是由于混凝土保护层的碳化和氯离子的侵入而造成的，为了防止钢筋锈蚀，必须防止混凝土的碳化或减慢碳化速度和防止氯离子的侵入。而混凝土碳化又是由于混凝土抗渗性能不足引起的，所以为防止碳化，必须提高混凝土的抗渗性。
其方法有：①降低水灰比。混凝土是由水泥、粗、细骨料和水拌制而成，根据水泥完全水化的理论，需水量只有水泥重量的25％左右，但在拌制混凝土时，为了获的必要的流动性，满足施工要求，常用较多的水，即较大的水灰比w/c。当混凝土硬化后，多余的水就会蒸发掉，形成毛细孔。用水量越大，水泥水化后留下的毛细孔越多，渗透系数也越大。所以在拌制混凝土时，在满足设计要求和施工要求的情况下，尽量降低水灰比，减少用水量，增加密实度，提高混凝土的抗渗性。②掺外加剂。一是掺引气型的减水剂，一方面使混凝土内部产生均匀、稳定、互不连通的微小气泡，阻止液体的渗透，另一方面也大大减少混凝土的用水量，增加混凝土的密实度，提高抗渗性；二是掺抗渗剂，掺抗渗剂在混凝土内形成胶体洛合物，填充、堵塞了混凝土内部的毛细孔缝，从而增加混凝土的密实度，提高抗渗性；三是掺膨胀剂，通过掺膨胀剂发生化学反应，使混凝土产生膨胀，在外力约束下，增加混凝土的密实度，也可提高抗渗性。③选择合适的材料。应选用颗粒细、水化热低的水泥。因为越细，凝结越快，泌水越少，抗渗性能越好。
3、结束语
近年来，全国各地公路网已经在如火如荼的建设中，犹其是云南省，山岭重丘区，公路隧道随处可见，要想提高隧道施工质量就需要对隧道施工材料质量严格把关、施工技术严格控制，对隧道工程施工中的“常见病”要高度重视，采取相应的技术对策。
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论文作者:马泽辉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/21
标签：混凝土论文; 隧道论文; 裂缝论文; 围岩论文; 钢筋论文; 水泥论文; 温度论文; 《防护工程》2017年第7期论文;