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隧道工程中的洞身防排水要点

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摘要:基于高速公路隧道渗漏水问题的一些严重危害性情况,本文通过对火烧庵隧道工程重庆境内部分的隧道洞身防排水工作的施工工艺和施工过程的了解,分析洞身防排水工作的施工要点和注意事项,以防止隧道渗漏水问题的发生。

关键词:火烧庵隧道工程;洞身防排水;施工要点

0引言

高速公路是现代交通体系的重要组成部分,受我国多变的地形以及整体的高速公路规划影响,部分地区的高速公路路段必须做成隧道的形式。渗漏水则是高速公路隧道常见的病害之一,渗漏水的出现直接影响着工程结构的安全和设备的使用寿命。本次施工组织设计仅为火烧庵隧道处于重庆境内的部分,是一座上、下行分离的四车道高速公路特长隧道。隧道中部布置的车行横通道有3处,人行通道有4处,对于左右隧道洞内的联系以及在出现突发事故时进行逃生与开展救援工作来说非常方便。在隧道内出现火灾等情况时,左右洞可以当做彼此的逃生与救援通道。因此,本次施工对隧道采取洞身防排水工艺,严格按照规划进行施工。

1高速公路隧道渗漏水的危害

渗漏水是公路隧道常见危害之一,会对行车安全、洞身设施建设等产生影响。第一,渗漏水会影响公路隧道的结构使用,渗漏水程度较轻会造成隧道内拱部、边墙、墙脚等地方的浸润、潮湿等,程度较重还可能造成水流喷射、涌流等,影响隧道结构安全和隧道内设施的使用寿命。第二,渗漏水影响行车安全,如果渗漏水不及时处理,会导致路面打滑,影响行车安全;而且渗漏水还会对电路设施等造成危害,有可能引起触电,威胁人身安全。第三,渗漏水会造成隧道衬砌老化,使衬砌承载能力降低,影响隧道结构安全。

2火烧庵隧道工程中的洞身防排水施工工艺

本隧道洞身防排水主要采用结构防水(防水砼)、三缝排水(变形缝、施工缝、止水带)、防水层防水。

2.1防水板施工

隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设EVA防水板(厚1.2mm),并与300g/m无纺布结合使用。①施工工艺。防水板铺设采用无钉铺设,其施工工艺见图1。②施工准备。在洞外拼接防水板。先选择洞外比较适合拼接的场地,利用防水卷材进行拼接,最终拼接成幅面较大的防水板。搭接宽大约为10cm,并使用热焊进行焊接。在进行拼接前,还要对颜色和波纹以及斑点等进行检查,如果发现存在质量问题,要做有关的试验,主要包括张拉、防水以及焊接抗拉强度等试验。在台车就位以后,要切除支护外露的锚杆头和钢筋网头等,主要采用电焊或氧焊的方法,并用抹砂浆进行遮盖,防止防水板被刺破。③防水板铺设和锚固。采用无纺布作为隧道的滤层,在铺设过程中还要结合柔性垫层与防水板。并使用射钉枪固定吊挂肋条,进行无钉铺设。在把防水板提升到台车时,主要使用的是小型卷扬机将,要给防水板的环向长度留一定的余量,其全长应控制在喷砼面环向长度1.1倍。把防水板的全幅中部与隧道中线对准进行吊挂,自上而下地将防水板托起,并连接到喷锚支护的表面,并且要求有适度的松紧,使用热焊机防水板焊吊挂肋条,针对拱部存在的固定点,要将其间距控制在0.5m左右,而对于边墙来说,应将固定点的间距控制约为1m。对附属洞的防水板进行铺设时,要结合洞的大小与形状,加工防水板,同时还要进行焊接,将其构造从一个整体。焊接防水板搭接缝。对于大幅面的防水板,要将搭接幅面保持在10cm左右,并进行焊接,要求其宽度在2cm之上。④检测标准。在对防水板进行铺设时,应当确保基面坚实和平整,并且千万不能出现漏水的情况,对于阴阳角处的设计,应按照圆弧形的标准制作;并且要求铺设防水板时,要和基层固定时,不能出现破损或绷紧的情况,对于防水板的搭接宽度要求应当控制在10cm以上,并且对于偏差要求在10cm以下。

2.2施工缝及变形缝防水处理

二次衬砌施工缝应该每10m一道,采用带注浆管遇水膨胀橡胶止水带。①施工工艺流程见图。②施工缝施工。施工缝包括环向竖缝与水平缝,在进行施工时,对于接缝处的砼面刷毛,要在灌注二次衬砌砼后的4小时到12小时之间,利用高压水进行冲洗或者使用钢丝刷刷干净其表面,直到石子出现。在灌注新砼之前,要对接缝进行认真的处理,使其始终保持湿润状态,先洗刷水泥浆的两道,然后水泥砂浆的铺设厚度控制在10mm,在半小时之后,再进行灌注砼。③变形缝施工缝防水处理。变形缝的产生主要是由于刚度结构不同,使得受力的差异情况比较严重,不均匀沉降出现的较多,对于变形缝来说,可以每隔10m进行设置,也是防水工作的重点。在本标段中,所使用的止水方式主要是中埋式的橡胶止水带,使用沥青木丝板来填充缝隙。对于水平向的止水带,要等砼充满之后,再进行振捣密实,然后将止水带放平,再压出少量的砼浆,并对止水带的上部浇灌砼,振捣时还要严防变形情况的出现。④检测标准。在对施工缝进行施工时,所选择的止水条,要求其质量必须合格,并且在于防水板进行连接时,也要符合要求。对于施工缝的表面,要求其宽度必须均匀,并且缝身也要竖直,填塞也要较为密实,并要有光洁的外表。就变形缝来说,其所用的材料必须要满足一定的要求。对于其细部的构造,其做法必须要与设计规范相符合,不能存在漏水的情况,允许沉降差值在30mm以下。

2.3止水带与止水条安装

根据设计,衬砌施工缝采用中埋式橡胶止水带,每隔10m设置一道。对于变形缝来说,止水带应选择中埋式橡胶止水带。

2.4衬砌排水施工

在喷砼面和防水板之间,要设置拱墙环向设ф5cmHDPE单壁打孔波纹管。在全隧道中,设置波纹管时的纵向间距都应在10m左右;对于边墙墙脚,应当在纵向设ф10cmHDPE双壁打孔波纹管盲沟,,采用三通管连通到环向盲沟。在仰拱填充砼中,横向10cmHDPE双壁打孔波纹管盲沟应当在纵向30m设置,并且要和中心透水级配碎石进行连接,把水通过水管顶部预留的透水孔,向纵向中心水沟的方向排入,并排出到洞外。①施工方法。铺设防水板之前,在固定环向ф5cmHDPE单壁打孔波纹管时,用宽为30~50cm的防水板条和塑料胀栓将其在喷锚支护面上固定下来,一般来说每隔40cm固定一次,在包住塑料胀栓时使用快凝水泥砂浆。②透水盲沟铺设要求。通过实际排水盲沟,能够对排放进行限量,并对衬砌受力条件进行改善,确保砌承受部分的水压。因此,在对防水板进行施工时,应在衬砌与岩体之间形成隔水屏障,并根据施工工艺和质量的要求,还要注重各种其他指标,比如地下水量和颗粒大小等,以选择出最为适合的盲沟和材料等,防止固岩体物质流失,对衬砌的受力环境产生影响,导致限量排水不畅等问题的出现。在铺设时,要根据喷砼表面的情况,松紧度一定要适度,才能对岩面进行适应,并且对于盲沟的标高要控制好,确保其和纵向坡度保持一致性,不能出现起伏的情况,确保排水顺利。要在衬砌边墙脚下设置纵向排水管的最下一层,托起弹簧管。对于连接处进行连接时,可以使用直通和三通接头等。

3火烧庵隧道工程中的洞身防排水要点分析

3.1防水板施工过程中的要点

在对防水板进行固定时,要对喷锚支护面的平整度进行充分考虑,并对防水板保留余量,防止过紧被砼所破坏。尤其是安装拱部的防水板时,准确计算预留富余量。为确保焊接防水板的效果,其铺设长度要长于衬砌长度约0.5~1m,进而方便接头的焊接施工。如果软岩地段砼衬砌和开挖面比较接近,要采用一定的保护措施,防止在对对掌子面进行爆破时,飞石会对防水板造成破坏。在安装衬砌钢筋以及设置各种预埋件和对挡头模板进行安装等很多工序时,要防止对防水板带来破坏。

3.2施工缝及变形缝处理要点

对于变形缝中所选择的橡胶止水带与嵌缝材料等,务必有质量证明,并存在相关的复验证书等,在材料与构造形式方面也必须符合要求。在对变形缝外侧进行密封胶的施工时,为防止三向受力的出现,对防水质量造成影响,要在密封胶与嵌缝材料间使用牛皮纸进行隔离,其两侧壁要粘贴牢固,并进行严实的密封,在其表面绝对不能出现下垂或者开裂等问题。在进行嵌填密封胶前,还要对槽内的浮碴和积水等进行清除,确保基面的平整和干燥性,防止被污染。在施工时,要牢固结合止水带和砼,要严格控制砼的水灰比与水泥的用量等,对于接触止水带的砼,也不能存在粗骨料过于集中或者漏振的问题。在支设模板、固定止水带及浇筑砼时不得将止水带破坏。

3.3止水带与止水条安装要点

在安装时及混凝土浇捣作业过程中应注意保护止水带与止水条,不得使其被钢筋、石子和钉子刺破;在路面外侧设置了预制边水沟,边沟纵坡与隧道纵坡一致;在路面平整层下设置了有级配碎石滤层的中心排水沟,以防止路面底层地下水上升到路面影响行车安全。

4结语

隧道出现渗漏水危害的原因主要有三个:一是充足的水源补给,二是足够大的渗水压力,三是渗漏水通道。首先,施工之前应首先排查施工地区的山表渗水及地下渗水的影响。如果发现渗水,应先寻找水源,确定处理措施。如果是地表水,应进行引排,隧道山体表面不应留有坑槽,以防积水;如果是地下水,应找到出水点并进行封堵,防止渗水;如果是水压过大,则应对水进行分流,分别引排至永久排水系统中。然后,工程开始后应严格按照施工规划进行,如果发现渗漏水现象,及时排查起因。如果拱顶、边墙渗漏水,应在注入混凝土之前,将排水管道引入拱脚,并临时挖排水沟,以便将水引出洞外,待永久排水系统完工后,再将水排至永久引水沟;如果隧底渗漏水,可先在仰拱下部开挖纵、横向盲沟,引出洞外。施工人员应根据具体渗漏水原因和位置,采用不同的处理方法,制止渗漏水的继续发展。最后,在整个工程完工后,相关监测人员应定期对隧道进行检测,检测排水系统是否完好、山体表面是否有损坏、隧道内有无出水点等,以便及时发现渗漏水的出现,并根据渗漏水的成因进行处理。

参考文献:

[1]杨战辉.高速公路隧道渗漏水成因及对衬砌结构的影响研究[J].福建质量管理,2016(4).

[2]刘赟君,张志强,谢蒙均,等.既有高速公路隧道渗漏水病害及整治措施[J].广西大学学报(自然科学版),2015(4).

[3]张鹏.公路隧道防排水工程施工技术[J].科技与创新,2016(13).

[4]刘冰峰.公路隧道排水系统质量管理及渗漏水防治技术[J].江西建材,2016(12).

[5]严正好.公路隧道防排水工程施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2015(9).

作者:孟庆凤 单位:中铁二十二局集团第五工程有限公司

隧道工程中的洞身防排水要点责任编辑:张雨    阅读:人次