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隧道工程中防水施工技术与质量控制

2019/12/18 阅读:

摘要:在严寒地区,铁路隧道漏水结冰会对列车行驶安全造成极大的安全隐患,为防止因隧道防排水效果不佳所造成的重大交通事故,结合敦化至白河铁路(三标)实例,对隧道工程施工中防排水设计进行了分析研究,重点从施工缝、变形缝的防水施工以及防水板材的安装方法角度进行分析,大大增强了隧道的防水效果,这些防排水措施的应用极大提升了隧道的施工安全及使用安全。

关键词:板材安装;质量控制;隧道防排水

随着交通运输业大力发展和新技术的使用,隧道在铁路中的应用变得越来越普遍。目前,我国的铁路隧道施工技术已经达到世界顶尖水平。在隧道施工过程中防排水工程成为施工中的关键控制项目,为解决工程的防排水问题,应针对不同工程的施工情况制定相应措施,最终提高隧道的安全性,而防排水需要多道工序,着重从结构施工缝、变形缝加强防水措施以及防水板材的安装角度来介绍防排水技术。

1工程概况

新建敦化至白河铁路工程(三标),正线起讫里程DK77+350~DK102+414,长度25.09km,其中包括7座双线隧道,总长为11010m。工程位于安图县,属于严寒地带,涉及防冻胀、防雪害、软弱富水大变形围岩隧道、冬季施工等技术难题,需要新技术与技术创新较多,要求的工程质量标准高。结合该工程对严寒铁路隧道施工的防排水技术进行研究讨论。

2隧道防水施工

2.1暗洞防水

在初期防水支护和二次衬砌时,土工布和表面密度不小于350g/m2防水卷材应安装在拱墙后面。地下水丰富时,掺HEA防水混凝土的抗渗等级不得低于P10和P12,防水剂的掺量为胶凝材料用量的6%。在隧道的建设及其使用期间结构缝是最容易出现渗水、漏水情况的部位,所以做好隧道防水工程,必须要重点加强各种结构缝的防水施工。施工缝主要采用的是普通和遇水膨胀止水带来防水,根据止水带安装的位置不同分为外贴式和中埋式两种,其构造图见图1、图2、图3。在预防暗挖隧道拱墙衬砌变形缝渗水问题处理上,除了使用“背贴式橡条止水带+中埋式钢边橡胶止水带”的措施,还应该采用“遇水膨胀橡胶止水带”来进一步预防变形缝渗水情况;在明挖隧道拱墙衬砌以及仰拱衬砌变形缝渗水问题处理上,采用“中埋式钢边橡胶止水带+上下两道遇水膨胀橡胶止水条”的防水措置;在处理仰拱衬砌时要额外辅以安装填缝板组成复合防水构造。在变形缝处使用止水带和密封材料来预防外部水源的浸入,其中止水带和密封材料除了要求具有较好的防水能力,更重要的是必须有较好的变形能力,从而避免因为隧道变形而导致的防水效果不佳。个别情况变形缝也需要安装填缝板填充并要求其具有一定的变形能力。

2.2明洞防水

明洞衬砌采用防水钢筋混凝土,混凝土抗渗等级在各隧道中的要求分为不小于P10和P12两种,在衬砌外涂水泥基防水涂料之后按先后顺序分别铺5cm砂浆保护层,橡胶止水带、防水板和砂浆保护层最后回填土方。

2.3防水层铺设

在铺设防水层之前,必需保证保护层表面干净、整洁,不允许有异物、酥松、凹凸起伏的情况存在,做好充分准备后,按设计要求,定好基线后下料。

3防水板材的施工

3.1防水板材的焊接

在使用焊机焊接时,两侧接缝处必须保证接头处整洁,不允许有气泡、折皱以及存在空隙等影响焊接质量的现象存在。为了确定使用双缝热熔自动焊接机焊接的速度和温度,必须在正式焊接之前进行试验焊接;在板的搭接位置必须采用双焊缝爬焊机并且在板的横、纵向搭接位置多焊一层防水板,以增强防水效果。应当注意的是,所有的焊缝及其焊缝位置均应该满足规范要求,避免因为焊接不牢而产生板材脱落,进而影响防水效果。当焊接结束后必须使用检漏器进行检查,具体操作为堵住空气道一侧,从另一端大气加压,压力达到0.2~0.5MPa,说明合格,否则应进行补焊,防水板材的焊接见图4。

3.2防水板材的铺设、固定

铺设防水板前,应在干净的基面上从拱的顶部向两侧铺设土工布垫层,固定土工布的钉子长度不小于50mm,拱顶平均为3~4个/m2,边墙2~3个/m2。土工布铺设示意见图5。根据设计要求,按定好的方位进行防水板的铺设,采用超声波焊机令防水板融化使其和缓冲层的塑料垫圈密实粘连,铺设时,先把拱顶的防水卷材与垫片焊接,使其固定在拱顶处,再从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边焊接。铺设时要注意与土工布密贴,增强防水效果。如果遇到不平的基面或断面时应该适当增加固定点。防水板固定示意如图6。

4排水施工

4.1洞内排水

为避免围岩内水流进隧道中带来的施工及其使用安全隐患,在衬砌背后设置环向排水盲沟;在两侧纵向水沟泄水孔高程处每8~5m设置用土工布外包的排水盲沟,所有盲沟最终和隧道水沟连通,及时排除隧道内的水。

4.2深埋中心水沟

深埋中心水沟底面距离内轨顶面4.46m,分别设置C20混凝土基座、C25无砂混凝土60cm、无砂混凝土,上部用防水板严密包裹的5cm厚聚氨酯保温板覆盖。

5防水施工质量管理

(1)做好人员管理培训工作在施工进行之前,施工技术负责人员必须全面检查施工准备工作,并且要对施工人员进行技术、安全交底,对需要特别注意的部位施工及其要点要进行培训,使每个施工人员熟练进行防水施工,为将来隧道的施工及其使用安全做好充分准备,避免日后不必要的危险发生。(2)保证原材料质量所有防水材料在使用之前必须按照相关规定进行抽样送检,并要求监理必须要对所使用的所有材料进行外观检测,发现质量问题及时处理。(3)做好施工监理工作在施工过程中,监理要严格按照质量验收规范对防水施工质量进行检测。防水板一定要均匀铺设,按照设计图纸的标准对搭接以及焊接宽度进行检查,同时要求施工单位必须按照设计要求的工序进行施工,在一道工序完成后,若无监理确认,则不能进行下一道工序的施工。

6结

严寒地区铁路隧道的防排水施工是整个工程中一项非常重要的施工阶段,对隧道工程的施工质量有非常大的影响。结合具体的工程,对严寒地区铁路隧道施工过程中防排水施工技术进行了分析和探讨,从加强结构的施工缝、变形缝的防水施工及防水板材的焊接角度提升了隧道防水的效果,进而保证了铁路隧道工程的施工质量和施工安全,为日后铁路隧道防水施工提供经验。

参考文献

[1]勒孚俊.铁路隧道工程中防水技术施工及质量控制[J].交通世界,2018(9).

[2]项杨.铁路隧道工程结构防排水设计理念及施工措施的探讨[J].科学之友,2013(2).

[3]章俊.隧道工程防排水设计及优化措施分析[J].四川水泥,2018(11).

[4]刘洋涛.浅析铁路隧道防排水设计与施工[J].工程建设与设计,2018(22).

作者:曹会军 单位:沈阳铁路建设监理有限公司

隧道工程中防水施工技术与质量控制

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