梁 政,徐 林
(貴州省交通科學研究院有限責任公司)
公路隧道質(zhì)量檢測中存在問題及原因分析
梁 政,徐 林
(貴州省交通科學研究院有限責任公司)
介紹了公路隧道錨桿、噴射混凝土施工質(zhì)量檢測過程中存在的問題,并簡要的分析產(chǎn)生的原因。
錨桿;噴射混凝土;注漿密實度;拉拔力;抗壓強度
目前,我國公路隧道中錨桿支護最常用的為砂漿錨桿及中空注漿錨桿。錨桿施工質(zhì)量,一般以錨桿的拉拔力來檢驗。錨桿拉拔力是錨桿材料、加工和施工安裝質(zhì)量的綜合反映。
《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)、《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB 50086-2001)對錨桿錨桿拔力規(guī)定為:“28d拔力平均值≥設計值,最小拔力≥0.9設計值(按錨桿數(shù)1%做拔力試驗,且不小于3根做拔力試驗)”。
采用拉拔試驗判斷錨桿的錨固力非常準確,但卻存在著以下不足:(1)抗拔力測試方法需要對隧道進行破壞,檢測工程質(zhì)量的一種檢測方法。必須要掌握好錨固力的定位點,否則將對隧道產(chǎn)生不良影響。(2)抗拔力不能良好的反映隧道錨桿的錨固狀態(tài),如果掌握不好錨固的水泥砂漿長東,將會對隧道根基造成不良后果。(3)在地質(zhì)條件差的區(qū)域,隧道壁孔的自身空隙不能使得注漿的密度具有穩(wěn)定,使得錨桿不能經(jīng)受“拉拔試驗”。
一般情況下,隧道工程施工中,鉆孔的方向能夠影響注漿的深度,施工檢測中,必須要重點留意錨桿注漿的密實度?!豆饭こ藤|(zhì)量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)中規(guī)定:“砂漿錨桿和注漿錨桿的灌漿強度不可小于工程設計的規(guī)范要求,錨桿孔內(nèi)灌漿密實飽滿”,《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB 50086-2001)中規(guī)定:“全長粘結型錨桿,應檢查砂漿密實度,注漿密實度大于75%方為合格”。
目前國內(nèi)錨桿無損檢測常用的測試方法為聲波反射法。原理為:在錨桿外露端激振(有的采用小錘敲擊,有的采用超磁探頭),產(chǎn)生的彈性應力波信號沿鋼筋傳播,如果周圍介質(zhì)發(fā)生變化,錨桿就會產(chǎn)生反射信號,根據(jù)信號產(chǎn)生的波形,便能夠判斷錨桿中注漿的密度。
根據(jù)測得的波形,雖然可以采用反射波能量法計算錨桿的密實度,但是并沒有具體的標準。目前主要是通過大量的錨桿試驗計算能量損耗程度,但是根據(jù)不同地質(zhì)的原因,這種方法得出的密實度具有很大的誤差性。
錨桿拉拔力、注漿密實度滿足設計、規(guī)范要求外,錨桿的長度也必須達到設計要求。隧道錨噴支護中錨桿可起到懸吊、組合梁、加固拱等作用、要使錨桿能有效作用,錨桿頂端必須錨固于堅硬穩(wěn)定的巖層中。錨桿必須達到設計長度要求。雖然錨桿長度的判斷值能夠根據(jù)反射波得出,但是由于錨桿周圍的錨固材料,對應力波在錨桿中的傳播速度的影響,以及錨固的質(zhì)量、已及錨固所用的材料關系比較密切,根據(jù)《錨桿錨桿質(zhì)量無損檢測技術規(guī)程》(JGJ/T182-2009)錨桿錨固段的波速采用模擬實驗或類似工程中取得,由此計算的錨桿長度最大也可以達到20%的誤差。導致工程檢測人員對錨桿的長度判斷不可能很準確。
另外,錨桿施工質(zhì)量檢測與施工存在矛盾。錨桿檢測需要噴射混凝土后錨桿端頭露出一段長度,以方便檢測;《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB 50086-2001)中規(guī)定:“錨桿尾端及鋼筋網(wǎng)等不得外露”,以免鋪設防水板時刺穿防水材料。
對于噴射混凝土的抗壓強度試驗,《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB 50086-2001)在質(zhì)量檢查部分規(guī)定了3種方法:①噴大板切割法;②采用大板噴混凝土鉆芯取樣法;③噴射150 mm立方體無底試模法?!豆饭こ藤|(zhì)量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)采用噴大板切割法,當與《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》(GB 50086-2001)不一致時,以國標為準。
上述方法適合監(jiān)理人員及工地實驗室人員。實際隧道施工質(zhì)量現(xiàn)場檢測過程中,往往采用的是鉆芯法檢測混凝土的抗壓強度。一來可以比較直觀的反映噴射混凝土的厚度,二來可以更加準確的反映噴射混凝土工藝、混凝土養(yǎng)護及混凝土強度。但是國標和相關交通部行業(yè)標準、規(guī)程、規(guī)范并沒有涉及到鉆芯法檢測噴射混凝土抗壓強度,也就是說沒有依據(jù)可循。
“結構芯樣”與“大板芯樣”噴射混凝土抗壓強度質(zhì)量相差很大,噴水養(yǎng)護不可忽視。規(guī)范規(guī)定的噴射混凝土抗壓強度試驗方法是在標準養(yǎng)護條件下進行的。但是在實際的工程施工中,施工團度幾乎未遵照規(guī)范要求進行“噴水養(yǎng)護”。
噴射混凝土襯砌厚度對隧道的結構具有很大的影響,比如局部不足會使隧道結構的承載力變?nèi)?。在一般情況下,厚度不足的內(nèi)力并不能影響整體結構的承載力,但是當薄弱面出現(xiàn)裂縫,就會使得缺陷處襯砌迅速破壞。
隧道噴射混凝土厚度《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)規(guī)定:“平均厚度≥設計厚度;檢查點的60%≥設計厚度;最小厚度≥0.5設計厚度,且≥50 mm”。檢測常用的儀器為探地雷達,但探地雷達測試的厚度往往存在誤差,需要鉆孔驗證。隧道襯砌厚度過大,不要誤以為合格。必須要以毛洞開挖滿足相關規(guī)范設計要求為前提。有些毛洞局部超挖過大,某些不負責任的施工單位,則會采用片石回填、更嚴重的采用石棉瓦、木板等格擋,后面產(chǎn)生很大空洞,尤其是拱頂?shù)目斩磭乐赜绊懗踔У某休d力。
現(xiàn)場檢測過程中,對發(fā)現(xiàn)空洞處最好采取鉆孔驗證,既可以直觀的判定噴射混凝土厚度,判斷后面是空洞大小。校準探地雷達的采集數(shù)據(jù)的準確性。
[1]錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范(GB 50086-2001)[S].北京:中國計劃出版社,2001.
[2]公路工程質(zhì)量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
[3]公路隧道施工技術規(guī)范(JTG F60-2009)[S].北京:人民交通出版社,2009.
U442
C
1008-3383(2012)06-0098-01
2012-04-26
梁政(1979-),男,貴州貴陽人,工程師,從事工程檢測。