隧道拱墻襯砌混凝土密閉養護施工技術

趙瑞智

太原高速公路管理有限公司 山西太原 030000

近年來由于采用大容量通風設備改善隧道內的工作環境，使得隧洞坑內溫度及濕度發生急劇變化，破壞了混凝土養護環境。另外，隨著隧道的大斷面化，水泥用量增加，加之高爐礦渣水泥的采用，導致混凝土的品質變數增加。因此，在沒有采用特別養護條件下，混凝土由于溫差容易發生收縮而產生裂縫，從而嚴重影響混凝土襯砌耐久性并直接影響到襯砌質量。

1 道路橋梁隧道工程施工中的養護措施

1.1 合理選材，加強道路管理

從施工角度來看，提高質量把控是施工技術的基礎，原材料的質量直接決定了工程項目的質量[1]。因此，在進行道路橋梁隧道工程的施工過程中，相關管理人員一定要重視原材料的采購，還要注重提升采購人員的質量意識，讓他們充分意識到原材料在整個工程項目中的重要性。另外，在進行原材料采購的過程中，采購人員也需要進行合理選材，挑選合格的供貨商，重視原材料質量的同時也不能忽略成本因素，要盡量選擇質量好成本低的原材料。不能為了保證原材料的質量，而花費巨大的成本，更不能為了減少成本，而去采購低質量的原材料，這兩種行為都不利于工程項目的有效開展。因此，這就要求采購人員必須要具備敏銳的市場洞察力，學會分析市場情況，這樣才能有效保證原材料的質量。另外，在原材料進入工地現場前也需要進行相應的檢測，避免材料在運輸過程中出現問題而沒有發現的情況產生。

1.2 加強對鋼筋的保護

在預防鋼筋銹蝕問題上，首先需要注意的就是施工人員的涂層環節，相關管理人員必須加強施工人員涂層工作的重視程度，并要求他們嚴格按照相關規定對鋼筋進行涂層保護。加強鋼筋的保護最切實有效的方法就是涂層工作，因此，在對鋼筋進行涂層作業時，需要加強涂層技術的改進，以提高涂層質量，并且還要采取相應的保護措施，防止鋼筋腐蝕或生銹。此外，加完涂層后的儲存也非常重要，儲存環境要適宜，不能過于潮濕或者過于干燥，管理人員也需要定期檢查鋼筋的實際情況，避免受儲存環境的影響而發生質量問題，如果儲存過程中已經出現了部分銹蝕問題，管理人員需要及時對銹蝕的部分鋼筋進行處理，避免銹蝕面積擴大，影響鋼筋質量。除此之外，鋼筋在運輸的過程中也必須要加大重視，避免大面積的磕碰，防止涂層被刮蹭掉，影響鋼筋的使用效果[2]。

1.3 事前勘測，塌方預防

由于我國地形復雜多變，地理環境多樣化，想要針對這些問題進行有效處理，最恰當的解決方法就是加強事前勘測，對地質、水質的情況進行抽樣調查，并對塌陷、滑坡等事故進行預防。首先需要做的是，在施工前就需要進行現場的地貌狀況分析，以及地質特點的研究，對于施工周圍的水文變化也要進行有效勘測，通過對這些數據的整理與分析，從而制定出完備的施工方案。除此之外，施工人員還需要時刻注意施工現場的地質情況變化，預測可能會出現的事故，并根據豐富的現場施工經驗來制定緊急的急救措施，避免事故擴大化，有效降低施工風險，同時也能保障人員安全。另外還需要注意的是，在施工過程中，管理人員也不能掉以輕心，需要對施工現場的地質情況進行持續的監控，并對變化的數據進行收集、整理和分析，這樣才能最大程度地預防事故的發生。

2 襯砌質量智能養護技術的應用

2.1 襯砌智能養護臺車

智能養護臺車具有保溫、保濕、走行、信息化等功能，并能實現養護數據的記錄和輸出，可緊跟襯砌臺車對脫模后的襯砌混凝土進行及時的養護作業，可以根據設定的養護溫度曲線，對密閉的養護區域進行智能溫、濕度控制與調節，在養護技術上實現了智能化、信息化施工。

2.2 智能養護臺車養護法

智能養護臺車養護通過升溫-保溫-降溫的自動化控制，使混凝土養護環境溫度隨著芯部溫度而變化，并保證兩者溫差控制在20℃以內，通過納米級霧化裝置實現加濕-保濕功能，通過智能控制系統自動檢測，確保養護環境濕度大于90%，力求達到理想的養護條件。該養護方法具備養護過程的實時監控功能，并能進行養護數據的記錄和輸出，能實現混凝土養護的信息化管理[3]。

2.3 智能養護臺車與傳統養護方式的對比

京張高速鐵路全線共有10座隧道，其中新八達嶺隧道全長12.01km，單洞雙線隧道，洞身最小埋深4m，最大埋深432m。隧址區屬暖溫帶大陸性半濕潤半干旱氣候，年平均氣溫9.5℃，最冷月平均氣溫-8℃。新八達嶺隧道正洞襯砌采用了智能養護臺車養護法。為了驗證智能養護臺車的養護效果，部分區間采取了傳統的噴水養護，重點從C35混凝土早期強度、碳化深度以及內外溫差三個方面對兩種養護方法進行了實驗對比。①混凝土強度隨齡期變化情況對比智能養護臺車養護與傳統噴水養護的養護效果，可以看出智能養護臺車養護相比傳統噴水養護在相同齡期的情況下，混凝土早期強度有了顯著的提高。在7d的齡期時，智能養護臺車養護較噴水養護的強度高了13.3MPa，可見智能養護方式顯著提高了混凝土的早期強度。②碳化深度隨齡期變化情況通過試驗，我們分別采集了智能養護臺車養護和噴水養護隨著齡期的變化發展的情況，可見兩種養護方法的碳化深度都是隨著齡期的增長而呈上升的走勢，但是智能養護臺車養護的混凝土碳化深度上升更平緩，同齡期碳化深度數值也更低。在56d的齡期時，養護臺車養護較噴水養護的碳化深度小了0.9mm，更能有效提高襯砌混凝土的密實度和耐久性。③混凝土表面與芯部溫差隨齡期變化情況采集了智能養護臺車養護和噴水養護混凝土溫差隨著齡期的變化發展的情況，智能養護臺車養護通過溫度自動控制有效解決了芯部與混凝土表面溫度差值過高產生不均勻溫度應力的問題，降低了混凝土由于溫差大產生開裂的風險，減少了裂縫的數量，提高了襯砌混凝土的表面質量。

3 結語

施工單位想要提升道路橋梁隧道工程的安全性以及保證質量，就需要應對項目施工中的難點問題，比如路基施工難點問題、混凝土裂縫問題、鋼筋銹蝕和鋪裝層脫落問題等等，并對這些問題進行研究分析，找出原因并采取措施，從而才能確保項目施工的質量以及安全。