隧道防排水施工论文

2022-04-18

摘要本文结合龙溪隧道防排水施工实例,介绍了高速公路隧道防排水施工过程中对防排水施工的一些具体做法。以下是小编精心整理的《隧道防排水施工论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

隧道防排水施工论文 篇1:

隧道防排水施工质量控制对策探析

【摘要】目前,国内许多隧道由于受到工程地质以及水文地质条件等因素影响,出现不同程度的渗漏水问题,降低了周围软围岩强度,威胁着隧道结构的安全性。隧道渗漏水增加了隧道内空气湿度,导致通讯、照明及其他设备受损,同时加快了衬砌混凝土碳化速度,尤其是具有腐蚀性的地下水,破坏了隧道混凝土结构与强度,严重影响隧道行车安全性。本文研究分析了隧道防排水施工基本原则及隧道渗漏水危害的严重性,同时以某工程为例,从进洞前防排水处理施工以及二次衬砌中防排水处理施工质量方面讨论如何控制防排水施工质量,为我国隧道防排水施工质量提供保障。

【关键词】隧道施工;防排水;控制措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.051

1、 引言

隧道工程在施工过程中及竣工投入使用后,均易受到地下水侵蚀,尤其是竣工后投入使用的隧道,已处于地下水包围之中。地下水渗透性强,在水压较大且工程防排水施工质量不佳的环境下,地下水会渗透至隧道内部,不仅会对衬砌结构稳定性产生严重负面影响,同时也威胁了行车安全。为确保结构不会遭到进一步损坏,同时避免地下水出现大量渗透现象,部分工程不得不提前大修,导致投入大量成本。因此隧道防排水施工质量至关重要。

2、 工程实例

2.1工程概况

某工程处于惠州市惠东县境内,隧道进口位于惠东县蓝屋村,隧道出口位于惠东县长滩村,线路为东西走向。隧道全长为7230.5m。隧道进出口里程分别为DK179+206,DK186+436.5。本次隧道属于单洞双线隧道。根据设计方案,本次隧道设立1处辅助坑道。新屋斜井地处线路前进方向右侧。同线路交汇在DK181+220处,总长775m,和线路大里程方向之间平面交角为125°,综合坡度为9.56%,运用无轨运输单车道+错车道断面。

2.2工程气象特征

当地处于我国大陆东南部沿海地区,为南亚热带季风气候,海洋性气候十分显著,其主要特点表现为:气候温暖、雨量丰富、雨热同期。夏季易出现洪涝与风灾,危害明显。年平均温度处于22℃以内,最高气温40℃,最低气温-3℃。雨季一般在3月下旬开始,10月中旬基本结束;多年年平均降雨量在1900mm-2500mm之间,年降雨量高达3728mm。降雨特点为春夏主要为锋面雨,7月-9月以台风雨为主。

2.3工程水文地质

地下水种类以风化裂隙水及构造裂隙水为主。其中,风化裂隙水主要存留于基层风化裂隙之中,岩体因受到风化作用而逐渐破碎,所以具有较强透水性,含水情况均匀统一。构造裂隙水由于受到构造的影响,多存在于构造、断层破碎带及构造裂隙内,普遍分布于该隧道节理密集带及低波速带周围。

地下水未受到硫酸盐、二氧化碳或酸性物质侵蚀,也未受到盐类结晶损坏,无氯盐侵蚀性。该隧道环境作用等级评估为T2,隧道中富水量最大值达到17143m?/d。隧道外露的地层有第四系,侏罗系上中统高基坪组第四亚群(J2﹢3gjd)。洞身地层主要为流纹斑岩。能够对隧道工程施工产生影响的裂隙总计3条,本隧道工程穿越的断层总计6条。

3、 隧道防排水施工基本原则

针对隧道施工来说,防排水工作应运用“综合治理、因地制宜,重视防、排、堵、截”基础原则,施工期间所有运营设备,必须确保处于正常可用状态,隧道防水等级应满足GB50108-2008《地下工程防水技术规范》中相应的一级防水设计标准,以保证行车安全性。

隧道防排水施工基础原则中,“防”指经过添加防水层、浇筑防水混凝土及其他方法以加强隧道的防渗漏性能,以免地下水渗透于隧道中。“排”则是利用机械抽吸或自流排水的方法将隧道之中的积水完全排除,以减少隧道承担的渗水压力,避免产生冻害与积水等状况。“堵”指的是借助注浆及其他方式填补围岩裂缝或隧道本身存在的渗漏水渠道。“截”则表示设立截水沟,以便将可能流入隧道区域的水流截断。

施工单位需结合工程施工实际需要、性质以及施工方式强化排水控制,隧道防排水需严格遵照以排水为主,截堵为辅助的基本原则。若隧道常年处于地下水位之下,施工单位还需为其設立相应的防水方案,以建立更为高效且密闭的防水层。同时,施工单位应基于永久性防水措施进行隧道施工活动。

4、 隧道渗漏水病害的危害及其产生原因

隧道渗漏水病害属于常见性危害。我国隧道施工中存在“十隧九漏”的评价,可见隧道渗漏水现象属于较为常见,对隧道实际应用及结构安全均会产生严重影响。伴随时代的快速发展,交通建设规模不断扩展,基于工程建设规划节省施工占地,注重生态环境保护原则,隧道工程建设任务比例不断增多,而如何防治隧道渗漏水问题成为隧道工程需要解决的重要难题。

导致隧道渗漏水出现的因素包括以下几个方面:

1)雨水的影响。该区域降水充沛,雨季持续时长较长,导致地下水含量增加,该隧区围岩内泥沙含量也随之增加。

2)受到地下水的包围。施工人员开挖隧道过程中,因施工改变了原本的地下水环境,导致地下水流向隧道,并包围隧道,导致隧道内渗漏水。不仅如此,地下水流向的改变,会令隧道所处山体应力出现变化,导致不均匀沉降或位移现象,使隧道衬砌结构产生裂纹,出现渗漏水问题。

3)开挖隧道过程中产生的地质问题。本工程,隧道区域裸露的地层包括第4系,侏罗系上中统高基坪组第四亚群(J2﹢3gjd)。洞身底层主要为流纹斑岩。对隧道工程可能产生影响的裂纹总计3条,隧道洞身穿越断层总计6条。

4)施工人员支护外墙板模板,并在底板之上埋设支模钢筋,施工后于底板表面切割钢筋,因钢筋没有保护层,钢筋头遗留在外,会造成化学腐蚀,引发严重渗水问题;防水板热熔焊接不到位(如图1所示),同样是引发渗漏水问题的原因;施工人员安装引流盲管过程中,未探明渗水位置,或是未能有效固定盲管,导致喷射混凝土过程中产生偏移,无法获得理想的引流效果,产生渗水通道。

5、 隧道防排水施工质量控制对策

5.1 进洞前防排水处理施工质量控制措施

施工单位进入隧道前,应先认真调查与分析隧道轴线范围内地表水状况,调查内容包括地表水的主要来源、补给方式等其他实际状况。施工人员在结合施工方案制定对应的进洞前防排水处理施工质量管控方案,具体可采用如下方式:

1)勘探过程中可能会产生许多坑洼或探坑孔洞,针对勘探期间遗存的坑洼或孔洞,需采用分层夯实加黏土封闭方式加以回填。

2)部分沟谷区域存在许多经过隧道洞顶部的裂缝及底部岩层裂缝,施工单位需应用浆砌片石进行填补,同时利用砂浆进行灌注,以保证其平整度。

3)施工单位结合设计方案于隧道洞口上方开挖天沟,然后利用浆砌片石予以砌筑。通过该方式,可防止洞口仰坡遭到冲刷,同时避免地表水向下方渗透。

4)施工单位可运用喷射混凝土封堵洞顶开挖的仰坡及边坡坡面。

5)若施工单位需在洞顶区域修建高压水池,则需将其建立在隧道轴线之外,同时还需结合设计方案予以防渗防溢处理。

5.2 隧道开挖期间防排水施工质量控制

就实际施工情况而言,虽然我国许多施工单位能够确保隧道工程进洞前防排水工作质量,但其还易受到其他因素干预,如地下水不断发育、开挖之后地表水向下方渗透以及岩石碎裂等,导致其在实际开挖后依旧存在许多富水区域。因此,施工单位加强对富水地段的处理便显得至关重要。为保证富水地段防排水措施效果得到充分发挥,施工单位应加强如下质量控制工作:

1)施工单位必须对隧道开挖后发现的富水区域予以分析,确认造成富水的主要原因、出水区域及出水规模等,依据分析结果,遵照以排放为主,防、排、截、堵相结合的综合性治理原则,结合隧道开挖基础环境制,定更为适合的施工方案。

2)富水区域的施工方案。施工人员在施工强富水段时,应考虑多方面影响因素,坚持以排为主。施工人员在施工开挖、支护、仰拱以及防排水等工序中,需要通过各种方法使水流出。设计方案中,90%以上的地下水均经由中心水沟排除,因此在考虑排水方案时,需思考如何将地下水引至中心水沟,尽可能降低电缆槽侧沟的排水压力,以免由于排水不及时而引发人为衬砌背后积水以及产生水压现象。如施工人员每次开挖前,需在掌子面钻5-7个超前炮孔,适当释放水压;同时在围堰渗水较多区域安设环向 50盲管(如图2所示),集中引导排水,所有盲管需采用土工布包裹,以免喷射混凝土时造成盲管堵塞,保证裂隙水能够在初步支护后及时排放。或是施工仰拱前,先作临时水坑或水沟,集中排放地下水,同时在台阶两侧安设临时排水沟,上台阶与已经浇筑完成的仰拱之间安设一道水沟,仰拱前方5m位置设一集水坑,采用水泵将集水坑的水抽入隧道中心水沟,保证仰拱混凝土在凝固前不会受到侵蚀。

5.3 二次衬砌防排水处理施工质量

5.3.1 防水层安装施工管控

防水层质量直接决定了二次衬砌防排水施工质量,因此施工单位需重视防水层安装施工控制质量,具体可采用如下方式:

1)施工单位应先检验防水层材料质量。施工单位需在防水卷材进入施工现场前,结合质检要求予以抽样检验,重点针对防水层表面质量进行认真检验,严禁存在撕裂、缝隙以及小孔的防水层材料进入施工现场。

2)施工单位在铺设防水层之前,需针对初期支护喷射混凝土予以检测,之后针对有待开挖的区域以及喷射混凝土表面凹凸不平区域予以去除及找平,然后将裸露在外的锚杆头及钢筋网头去除,并利用水泥砂浆予以找平,在保障混凝土表面平顺的状态下开展防水层铺设。

3)防水板材的铺设以及固定。施工人员需要结合实际状况,依照基准线安装防水板。利用防水板材专门使用的塑料垫以及钢钉将缓冲层固定在基面之上,应用暗钉圈焊接并固定塑料防水板,最终构成没有钉孔铺设的防水层。防水板铺设依照10:8的松浦系数予以铺设。

施工人员需要清洁完成的基面之上安装并固定土工布垫层,同时在喷射混凝土隧道拱顶部标记隧道纵向的中心线,然后确保完成剪裁的土工布垫层中心线和喷射混凝土上的标志之间形成重合,从拱顶部起逐渐朝向两边下垂铺设,利用射钉固定垫片将土工布铺设在喷射混凝土表面,并保证牢固性。水泥钉的长度应控制在50mm之上平均拱顶每平方米分布3到4个,边墙每平方米2个至3个。

上述工序结束后铺设固定防水板。施工人员在隧道拱顶部土工布位置标记速调纵向中心线,然后保证防水卷材横向中心线与该标志进行重合,同时焊接拱顶部防水卷材与热熔衬垫片焊接的质量,从拱顶部起逐渐向两侧铺设,以便铺设,同时和热熔衬垫进行焊接,铺设过程中需要保证和土工布之间密切贴合,严禁过紧,需要留有一定的余量。防水板专用融热设备需要和热熔衬垫所处位置对齐,进行热合,通常为5秒左右,两者粘连与剥离强度应低于防水板的抗拉强度。

4)施工单位完成防水层铺设后,需再次对防水层安装质量进行检验。检验方式多种多样,实际施工中较为常用的方式有如下几种:(1)施工人员人工将防水板抬高,观察其和喷射混凝土之間是否紧密贴合。(2)观察防水层表层是否出现了受损、破坏及其他问题。(3)观察焊接位置及粘结的宽度。施工单位在焊接过程中,搭接宽度为10cm,两侧焊缝宽度应控制在2.5cm之内。粘结过程中,搭接的宽度设定为10cm,粘结宽度则控制在5cm之上,确认最终结果是否满足上述要求,且确认有无漏焊、烤焦及其他问题。(4)检验拱部与拱墙裸露的锚固点有无塑料片遮盖。(5)施工单位铺设20m-30m距离之后,将焊缝剪开2-3处,每处长度为0.5m,观察有无出现假焊或漏焊问题。(6)施工单位需开展压水试验,观察是否存在漏水问题,检验防水板铺设质量。若确认存在问题,则需将问题详细记录在案,同时立刻进行二次修补,不满足要求的工程必须全部返工。

5.3.2 混凝土浇筑施工质量控制

1)施工单位需严格根据设计方案中标记的混凝土指标内容开展招标购买,在保证报价科学的基础上挑选质量更为优秀的混凝土供应商。

2)若施工环境中湿度较高,存放的混凝土则更易受潮而产生变质的情况。进而造成隧道防排水施工质量降低。因此,施工单位需进一步加强对混凝土材料的管理,定期对混凝土材料进行检验,确认其指标是否符合标准。

3)混凝土浇筑施工期间,施工单位应强化对振捣工作的控制,尤其重视施工缝、变形缝及其他脆弱部分的混凝土振捣工作质量。施工人员应尽可能清除止水带底部气泡及孔隙,使止水带和混凝土之间能够实现充分结合。

4)为了确保隧道防排水混凝土工程质量,施工单位应重点监管,必要时应用全流程监管,以免施工期间出现漏振、过振及其他问题。

5.3.3 止水带安装施工管控

一般施工单位在进行衬砌防水混凝土间隔灌注施工期间,易引发防水混凝土施工缝问题产生。在解决施工缝防排水过程中,需将橡胶止水带或塑料止水带应用在复合式衬砌之中。具体采用如下方式:

1)认真检查二次衬砌的端部。在开展混凝土浇筑前,施工单位需利用钢丝刷清洁上端混凝土,或在完成浇筑的4h-12h内,利用高压水清洁混凝土表层,认真检验固定止水带接头位置、止水带位置是否产生偏差及混凝土浇筑期间止水带是否出现破损等问题。

2)若产生上述状况,应及时予以修补及处理,以保证止水带可以正常应用。同时,施工单位需认真检验止水带安装质量,以保证止水带作用得到充分发挥,重点检测止水带是否出现破损问题,同时观察止水带接头宽度能否满足施工需求、位置是否產生偏离、止水带固定质量和有无卡环作为固定等,同时将检验结果记录在案。

3)若在检验过程中发现问题,应第一时间告知施工单位进行返工。返工结束后,施工单位需再次进行检验,直至检验合格,方可投入使用。

5.4 防水层破损的检验与修补

施工项目所采用的接缝为双焊缝,就可以运用中间存在的空腔开展充气检验。方式是应用5号注射针和压力表相接,利用打气筒进行充气。充气过程中,留存的空腔将鼓起来,如果压力表到0.1至0.15MPa,需要停止充气。若是压力表数值在1min内部不存在下降问题,证明焊接质量满足要求。否则即证明焊接质量不佳,此时可为焊缝涂抹肥皂水,寻找漏气的具体位置,为其进行补焊,直至不漏气。

结束语:

市政公路隧道建设工作中,水是影响最终工程质量优劣的主要因素之一。所以,隧道工程建设中,防排水施工直接影响隧道的使用年限及安全质量。因此施工单位需强化隧道防排水工程的施工管理,提高防排水施工质量,减少渗漏水病害的发生,做到隧道衬砌无渗点,排水设施通畅无堵塞,从本质上消除质量隐患,确保隧道的质量安全和群众的生命财产安全。

参考文献:

[1]张玉.公路隧道防排水的施工控制方法及其质量控制措施[J].2018(12):86-87.

[2]冯建明.隧道工程中防排水的施工质量控制措施[J].四川建材,2019,45(8):2.

[3]韩超宇.浅谈五指山隧道防排水施工技术与质量控制[J].砖瓦世界,2020(4):236-237.

作者:郝卫波

隧道防排水施工论文 篇2:

龙溪隧道防排水施工技术

摘 要 本文结合龙溪隧道防排水施工实例,介绍了高速公路隧道防排水施工过程中对防排水施工的一些具体做法。

关键词 三道防水屏障 无纺布 防水板 排水管

一、前言

龙溪隧道是国道317(213)线都汶公路工程项目都江堰至映秀高速公路段控制性工程之一,位于映秀大断裂(F3)与龙溪断裂(F2)之间,岷江左岸都江堰镇——汶川映秀镇间的茶坪山以南地段,地形起伏较大,受岷江切割。隧道轴线走向北西,越岭山脊走向北东,与轴线大角度相交。隧址区内均为封山育林保护区,除少数平缓地带有耕地外,大部植被茂密,总体上隧道区内岭脊两侧沟谷发育,山体地形破碎,显示为沟谷相间的地貌形态。龙溪隧道左洞长3 658 m,右洞长3 691 m。

在隧道开挖的过程中,围岩的断裂带、节理裂隙发育会有滴水或渗水现象,局部有股水,对施工产生较大的安全隐患,直接影响以后的隧道验收和高速公路运营。为排除隧道围岩断裂带的地下水、渗漏水的安全隐患,必须做好隧道结构的防排水施工。

二、防排水施工

随着高速公路的发展,隧道施工技术越来越严格,标准也在不断提高,其中隧道防排水施工技术就是其中的重点,为了能做好龙溪隧道的防排水工程,我们通过熟悉设计图纸,掌握地质资料,充分理解防排水设计意图和设计目的。以排为主,防、排、堵、截相结合,并结合以往排水施工的经验和教训,除布置必要的排水设施外,同时做好三道防排水屏障,使水能顺利排到洞外,以保证隧道不渗漏。

(一)初期支护前通过“引、堵、排”相结合做好第一道防排水防线

1.引水。隧道开挖至接近断裂带时,股水较集中,喷锚前有股水流处设置弹簧盲沟,盲沟管端部应直接与股水流处对接以达到更好的引水效果。

2.堵水。隧道开挖到断裂带时,往往地下水发育,渗水面积广,根据现在施工经验采取超前小导管注浆及喷砼相结合堵住水源,以便施工。

第一,超前小导管施工。⑴超前小导管工艺原理。在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性。

⑵小导管及水泥砂浆设计参数。小导管外径为42 mm、厚3.5 mm的热轧无缝钢管,长度为4.5 m;环向间距40 cm,搭接长度100 cm;外插角5°~10°;水泥砂浆水灰比:0.5~1.0(重量比);注浆压力:0.5 MPa~1.0 MPa。

⑶超前小导管施工要求:①小导管安设一般采用钻孔打入法,即先按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3 cm~5 cm,用锤击或钻机顶入,顶入长度不下于钢管长度的90%,并用高压风将钢管内的砂石吹出;②小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,堵住表面渗水及防止工作面坍塌;③隧道开挖长度应小于小导管注浆长度,预留部分作为下一循环的止浆墙;④注浆前应进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3根~5根);⑤注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆;⑥注浆过程要随时观察注浆压力及注浆泵排浆浆量的变化,防止堵管、跑浆、漏浆;⑦注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。

第二,喷射混凝土。⑴喷射混凝土防水原理。隧道开挖后,及时对围岩进行喷射砼支护,使表面松碎岩体形成整体,并且使岩体表面裂缝封实,起到一定的堵水作用。

⑵施工要点。①采用掺速凝剂湿喷混凝土工艺,减小洞内粉尘污染及回弹量。②胶骨比为1∶4~1∶5;水胶比为0.40~0.50;砂率宜为45%~60%;胶凝材料用量不小于400 kg/m3;③喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为3 m。为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果,用多盏碘钨灯提高作业环境温度。④喷头喷射方向与岩面偏角小于10°,夹角为45°;喷头至受喷面距离在0.6 m~1.0 m之间,喷头呈螺旋形均匀缓慢移动,一般绕圈直径在0.4 m为宜。

3.施工排水。施工时利用两侧水沟自然排水。

(二)施作纵向、环向排水盲管、无纺布+防水板衬砌背后的柔性排水措施,形成第二道防排水防线

1.衬砌柔性排水流程。基面修整→排水管铺设→铺设无纺布→铺设防水板→防水板焊接→防水板检查

(1)基面修整。基面平整度要求主要表现在凹坑深宽比(D/L;D为凹坑深度,L为两凸出物最高点之间的距离)。凹坑深宽比应控制在1/6~1/10以内,深宽比大于1/6的凹坑应用细石混凝土填平,凹坑太大时必须用与二衬同级的混凝土进行回填,确保混凝土表面平整,无尖锐棱角。

(2)铺设排水盲管。洞身基面检查合格后进行排水管安装,两侧纵向盲管15 m分一段,环向排水管采用弹簧排水软管,纵向排水管采用Φ100HDPE单壁打孔波纹排水管,排水管用环箍固定于初期支护表面。排水管安装,必须保证透水管的完整,防止出现断节错位。

(3)铺设无纺布+防水板选材及施工。防水卷材技术指标如下:

①铺设300 g/m2无纺布用简易作业台车将单幅无纺布固定到预定的位置,然后用射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。射钉按梅花形布置,拱部间距0.5 m~0.7 m,边墙间距1.0 m~1.2 m。无纺布铺设应松紧适度,使之能紧贴在喷射混凝土表面,不至于因过紧被撕裂;过松影响下步防水板的挂设。无纺布幅间搭接宽度应大于15 cm。

②铺设防水板用简易作业台车人工配合将之固定到预定位置,然后用手动电热熔接器加热,使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。防水板铺设同样松紧要适度并留有余量(一般实铺长度与弧长的比值为10∶8),使之能与无纺布充分接合并紧贴在喷射混凝土表面。防止过紧或过松、受挤压破损,同时应保证防水板全部面积均能抵到洞身围岩。

③防水板的铺设:铺设的方法是从隧道拱顶纵中心线开始向两侧下垂铺设。下部防水板应压住上部防水板,搭接宽度应大于15 cm。防水板与防水板间的搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1 m以上。

④防水板焊接:防水板间焊接用自动双缝热熔焊接按照预定的温度、速度焊接(焊接前应先除尽防水板表面的灰尘),单条焊缝的有效焊缝宽度不小于1 cm(焊接后两条缝间留有一条空气道,用于空气检测器检查焊接的质量)。固定防水板铺设如图1所示。

固定无纺布与防水板示意图

(4)接缝焊接。上下循环两幅大幅面的防水板应保证搭接长度不小于10 cm,用双焊缝焊机焊接,每一单焊缝宽度不小于15 mm。防水板焊接见图2。

(5)焊缝检查。焊缝检查需保证无露焊、假焊、焊焦、焊穿等现象,并用真空压力法检测焊缝是否严密,具体做法是封住焊缝两端,用真空压力机,压入空气,两条焊缝间生成2.5 巴的气压,在保持15 min内,气压下降值应小于0.25 巴以内,说明焊缝合格。如有变化,则在焊缝上涂检测液,再次充气检测,查出漏气部位,对漏气部位进行补焊。

(三)通过浇注防水混凝土和止水条、止水带施工构筑第三道防水防线

1.混凝土衬砌。二衬施工砼灌注,对隧道防水起很大的作用,在施工中,务必做好二衬的砼灌注。衬砌模板使用整体钢模模板台车,保证砼浇注的稳定和质量。

第一,防水衬砌混凝土施工要求。(1)灌注砼时左、右侧应分层对称平衡施工,每灌一层(约0.8 m~1.0 m),应用振捣器捣固密实。

(2)为了便于拱圈封顶密实,在台车顶部预留5个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压实混凝土的管道。封顶时把作业窗上压实混凝土管口与混凝土输送管连接,用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶,当输送泵的工作压升到正常工作压2倍甚至更高时,停止加压,并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口,直到全部作业窗口都压混凝土完毕。

(3)砼灌注应从新旧混凝土接茬处开始均匀分布灌注,最后在单元体中间位置进行挤压泵送灌注,待混凝土自挡头板挤出浆来时,稳压持续几分钟,看混凝土是否灌满,如稳定压力不能再灌入时,说明拱顶已灌满,若稳定压力仍能灌入,则稳压持续到不能灌入为止,这样可以保证混凝土具有良好的密实性。

第二,施工要点及注意事项。

(1)混凝土拌和时按配合比严格计算。

(2)混凝土衬砌用输送泵作业。因此,粗骨料最大料径宜在25 mm以下,水灰比为0.51,坍落度控制在7 cm~10 cm。

(3)防水混凝土施工,每组尽可能一次灌筑完成。

(4)灌注混凝土的入模自落高度超过1.5 m时应设有串筒将混凝土送入。

(5)施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带,为了使接缝紧密结合,灌筑前均将接缝表面凿毛,清理杂质,用水冲洗干净,并保持湿润,再铺上厚20 mm~55mm厚的同配比水泥砂浆。

(6)防水混凝土必须振捣密实,插入式振捣器插入间距不超过其有效半径的1.5倍,避免欠振、漏振和过振现象,施工缝和预埋部位尤需注意振捣密实,要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。

2.止水带施工。本隧道的变形缝设置橡胶止水带,止水带的施工方法如下图3。

止水带施工顺序为:①沿衬砌设计轴线间隔0.5 m在挡头板上钻一φ12钢筋孔。②将加工成型的φ10钢筋卡由模筑混凝土一侧向另一侧穿入,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带伸出挡头板。为防止止水带在施工时损坏,将外露部分止水带用防护罩保护好。

3.施工缝止水条施工。(1)纵向、环向施工缝浇筑砼前,将其表面浮浆和杂物清除干净。

(2)设止水条的浅槽应在二衬前在施工缝处预留,槽应平直,槽宽比止水条宽1 mm~2 mm,槽深应为止水条厚度的1/2。

(3)止水条表面应洁净,防止因遇水膨胀后用于施工,使其失去止水作用。

三、结束语

根据施工经验要做好隧道防排水,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,超前小导管预注浆、初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。

参考文献

[1]公路隧道施工技术规范.

[2]四川省交通厅国道317(213)线都江堰至汶川公路两阶段施工图设计文件.

作者:吴小毛

隧道防排水施工论文 篇3:

高速铁路隧道防排水施工技术

摘 要:在铁路隧道中,防排水施工的质量是综合评定隧道的重要指标。对隧道的质量及使用寿命有着重要意义,笔者对当前的铁路隧道结构防排水的措施进行分析,对施工中常见的技术性问题进行探讨。

关键词:铁路隧道;防排水;技术;探讨

随着时代的发展,铁路隧道已成为了交通的重要组成部分,能够有效的缩短人们出行的行程。方便人们的生活与工作,然而当前我国的铁路隧道的建设仍存在一些不足之处,本文着重对铁路隧道中防排水施工技术进行了的探讨。

1 我国铁路隧道防排水的现状

我国的铁路隧道建设可以追朔到20世纪70年代,当时的铁路隧道主要通过传统的矿山法进行施工,使用整体式的衬砌,由于当时技术条件有限,缺少完善的防水措施,以致隧道建成后大多数隧道都出现了严重的漏水现象。在20世纪末,我国引进了新奥法对隧道进行施工,在很大程度上改善了过去隧道渗漏的问题。随着时代的发展我国建设了更多的大型隧道,也对隧道整体的防排水提出了更高的要求。目前防排水施工通常采取中标承包商内部组织施工的形式,采取简易铺挂台架及机具手等进行作业,机械化程度较低,防排水作业的施工质量与施工人员的综合素质有着直接联系,在进行质检时,往往凭借经验及肉眼观察的形式对防排水设施进行检验,可靠性较低。

2 防排水施工分析

2 . 1 防水層的施工

首先应做好相关基面准备工作,在防水层进行铺设前,应及时对隧道初期支护喷射混凝土表层进行处理,并对防水板的质量进行检测。将锚杆头及钢筋露头进行处理,并有细石混凝土覆盖抹平,通常凹坑的宽深比应在6:1之内;若宽深比大于6:1应利用细石混凝土及时填平,凹坑过大则需使用补喷混凝土抹平,进而保证喷射混凝土没有尖锐棱角。随后需加强对防水板的质量进行检查,对各种施工设备进行调试,在地面进行防水板的试焊及充气密闭试验时,相关操作人员应进行岗前培训。

进行土工布的铺设时,应通过简易作业台车将无纺布固定到规定位置,再使用热熔衬垫与射钉将其与喷射混凝土进行结合固定。将热熔衬垫与射钉根据梅花形进行布设,拱部的间距应控制在0.5至0.7米之间,边墙控制在1米左右。无纺布副间的搭接宽度应不小于10厘米,铺设无纺布应松紧适当,使其紧贴在喷射混凝土表面,不会应过紧而被撕裂,也不会应过松而产生褶皱进而形成人行蓄水点。

调制防水灰浆及涂刷防水层时,应将防水材料与干净的水按照一定的比例进行调和,混合时采用搅拌棒进行搅合,制成水泥浆黏稠状。通常一次调和的调料应在20分钟内使用完,使用时多次进行拌合,以防在使用中涂料开始凝固。调制完成后,使用特制的刷子在预湿的混凝土表面涂刷两次,第二次可在前次涂料未风干时进行涂刷。

防水层的养护工作。涂层在初凝后应定期使用喷雾进行养护,以防涂层遭到破坏。涂层应持续的进行三天的养护,杜绝应暴晒及风霜等对涂层造成侵蚀。

挡头板、沉降缝及施工缝的防水措施。

挡头板应使用6厘米厚的木板材料,并使用角钢U形卡及短木进行固定,进而适应挡头板的不规则尺寸。在立挡头板时,应特别注意沉降缝及施工缝的处理。止水带及止水条应根据下列说明进行使用。止水带:使用橡胶止水带,安置于衬砌中间。使用搭接热接式,对止水带下部靠近隧道内壁处及上部止水带靠近围岩处进行压茬。应将止水带的搭接表面进行清刷并使用锉刀打毛,接头长度应控制在10厘米左右并满焊。

使用Φ8钢筋卡及定位钢筋将橡胶止水带固定在设置完成的挡头板上,并严格保证橡胶止水带的质量,应保证不出现扎孔、居中安置、定位准确等。止水条:止水条主要设置在两个循环衬砌间所产生的施工缝隙。施工时在上循环浇筑混凝土时预先留好止水条槽,在下循环混凝土浇筑前使用粘合剂进行止水条的粘合,搭接长度应大于10厘米。止水带及止水条的保护与固定:加强施工缝、变形缝的防水工作,其基本条件是提高止水带及止水条的 保护,止水条应在施工前禁止遇水及施工中不得脱落。

施工缝的防水主要是对止水带进行妥善的固定安置及施工振捣保护。

2 . 2 排水工艺分析

防排水施工主要包括防水板堵水、透水盲管引流、排水沟排水等部分,并结合超前预注浆堵水、混凝土锚喷及衬砌混凝土致密等为辅。在进行铁路隧道防排水的设计时,应使用防、排、堵、截相结合,因地制宜等原则;若隧道需穿过岩溶及断裂破碎带等,则地下水含量较大,主要采取排的形式进行防水;若防排水施工可能影响周边生态环境时,应结合实际情况采取以堵为主,控制排放的原则。施工单位在对某一地段的隧道进行防水施工时,也应适当的加入排水的方法,综合进行施工。当前,主要的方法是在混凝土浇筑时在施工缝紧靠隧道内侧预留一条凹槽,进而形成一个排水通道,在靠近隧道内侧制定半圆形的排水管道,之后使用嵌缝膏或者快凝水泥进行封堵,以防水进入隧道内,有效的将施工缝渗漏水引至水沟内,结合排水的实际情况对封堵材料进行合理的更换,进而使排水通道具有良好的可维持性。

铁路隧道的防排水施工有以下三类要求,一是铁路正常运营的要求;二是周边环境的要求;三是防水结构耐久性的要求。通常铁路运营及防水结构耐久的要求是相当固定的,而隧道通过的环境却是多种多样。

目前多数的隧道全程采取同一防水类型,缺少对周边环境的考虑,因此在设计时应将对环境的影响考虑到隧道防水设计中。

3 防排水施工的注意事项

选用科学的排水盲管尺寸,合理设计透水孔的规格及间距,对地下水较大的地段适当考虑加密措施。将排水盲管与渗水岩壁紧密安置,降低围岩进入排水盲管对地下水造成的阻力。纵向集水盲管及相关排水管道应使用变径三通进行连接,形成完善的排水系统。排水盲管应采用有效的保护措施,保证固定,防止管道堵塞。泄水管应具有合适的坡度。

铺设防水板时,应将混凝土衬砌表面的外露锚杆、钢筋等硬物进行割除,不平整的部位应及时喷平;防水板在凹凸较大的基面上安置时应预留一定的松散系数,留有适当余地,且在断面处增加悬挂点,进而使缓冲面与混凝土表面紧密贴合;有效的进行防水板与泄水孔的紧密连接;衬砌混凝土进行浇筑前应对防水板质量进行检查,保证相关材料的质量;防水板与粘胶属于易燃物品应合理摆放,做好消防措施,进行焊接工作时应使用挡板进行防护。

4 结束语

综上所述,铁路隧道中的防排水工作,对铁路的运营有着重要的意义。在进行铁路隧道的防排水施工时,应加强施工控制,规范管理模式,将防水作为施工前提,致力于水分的导排。制度科学的操作及控制规程,使每道工序都在严格的管理下进行,并结合上文所述观点将铁路隧道中防排水工作有效的进行施工。

参考文献

[1] 黄孕来.有关铁路隧道防排水施工技术分析[J].民营科技,2012.

[2] 房杏军.铁路隧道防排水施工技术探讨[J].科技资讯,2011.

[3] 周念楠.铁路隧道防排水施工技术控制要点[A].中国煤炭学会煤矿建设与岩土工程专业委员会.2012.

作者:姚波

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