探究山区公路隧道防排水的施工技术论文_周泉顺,谢明,杨波

探究山区公路隧道防排水的施工技术论文_周泉顺,谢明,杨波

湖北省十堰市竹溪县交通运输局 442300

摘要:山区属于特殊的工程区域,隧道渗漏水问题是山区公路隧道工程中需要重点关注的问题。隧道工程质量的好坏直接关系到人们的生命财产安全,因此探讨山区公路隧道防排水的施工技术细则有助于提高工程质量和隧道安全。本文主要围绕具体的施工案例分析山区公路隧道防排水施工技术的施工过程以及注意事项。

关键词:山区公路;隧道工程;防排水施工技术

前言:

隧道工程建设是修建山区公路的必要环节,防渗漏是山区隧道工程施工过程中需要重点攻克的难题。其主要原因一方面是因为隧道渗漏会降低行车的安全系数,破坏交通的正常运营,另一方面是因为隧道的稳定性与渗漏水密切相关,长期的渗漏水会破坏隧道的结构,进而降低其使用寿命。因此,强化山区公路隧道防排水施工技术是十分必要的。

1.山区公路隧道工程实例

本文所选取的工程案例发生于河北,工程处于近480m的山体位置内,根据山区高速公路的需求,隧道设计定义为上下行分离式4车道。隧道施工区域处于沟谷位置,流水量和积水量都相对较大。隧道左线长达465m,右线长455m,埋藏深度最大值为90m。

案例工程采取两次支护,首次采用喷射混凝土实现初期支护,二次采用模筑混凝土支护方式,支护效果相对较为良好。鉴于隧道工程区域水流量较大,防水体系修建主要分为4道工序。第一次利用防水卷材在初期支护修建好以后进行敷设,第二次主要利用抗渗混凝土加强防水效果,第三次是针对隧道施工过程中设置的一系列缝隙和沉降缝,通过埋设橡胶止水带避免渗漏。最后要将环向透水管加设在首次支护与开挖面以及防水板之间,利用透水管的引流作用实现对渗水的及时处理。总的来说,隧道工程防排水质量可以满足山区公路的交通运营需求,也可以在一定程度上减少渗漏水的问题[1]。

2.山区公路隧道防水施工技术

根据案例工程施工特点,山区公路隧道防水施工技术主要包括以下几个方面:

2.1防水卷材的敷设

防水卷材是建筑防水材料的重要品种之一,占建筑防水材料的80%左右,凭借其较为综合的优良防水性能被广泛应用于隧道防排水工程建设当中。防水卷材的种类多于一般的防水材料,因此在施工过程中首先要选择好适宜工程使用条件的卷材种类。此外,防水卷材的敷设作为防水工程中的第一道工序,施工质量直接影响到后续防水工序的完成,因此要加大对铺设防水卷材的重视程度。

敷设防水卷材是隧道防水工程的第一道工序,首先从防水卷材的材质上选择,要保证其具备良好的物理力学性能,案例工程中选择的材料为BFP-A-1,是一种土工复合防水卷材。其次,敷设防水卷材的时间是在第一次支护修建完成以后,施工时将防水卷材主要敷设于隧道拱部到排水管下端的范围区间内[2]。

最后也是最关键的一部,即敷设防水卷材的具体方式。由于在进行二次衬砌施工时,要采用模板台车在边墙基础到设计标高上10cm处一次性完成抗渗混凝土的浇注施工。因此,在敷设防水卷材时要采用分段的方式,具体分为两段,即边墙基础上和拱墙段。

边墙基础上的位置采用的布置方式为整段纵向,内侧与外侧铺设高度不同,以设计标高为准,前者在标高下40cm,后者在标高下55cm。铺设过程中为了避免对上端造成破坏,应做好上端的保护工作。此外,由于在卷材铺设位置处需要连接环向防水板,因此要留出适合的长度作为接头,一般长度会留出55cm左右[3]。

拱墙段采用环形一次铺设的布置方式,这种敷设方式密封性能较好且中间不需要设置任何的接缝。不管采用怎样的布置方式,在铺设防水卷材时都要按照从上到下的顺序采用吊带悬挂的方式进行铺设,同时还要采用热熔焊接实现板缝之间的连接。值得注意的是,在施工过程中可能会因为铺设位置的不合理造成较大的缝隙或工程量,因此在施工时应该先进行试铺,在确定好具体的位置以后在进行铺设。

2.2橡胶止水带的设置

止水带是一种建筑密封材料,其具有一定的形状和尺寸,可以提高隧道整体的防水,防渗性能。在山区公路隧道施工过程中会出现各种施工缝,构件连接缝,变形缝等各种接缝,这时填充橡胶止水带可以使这些接缝保良好的水密性和气密性。橡胶止水带的特点主要表现在三个方面:1.具有良好的粘结性和施工性能;2.具有优良的弹塑性和随动性;3.具有较好的耐水性能。因此,为了提高隧道防排水的性能,设置好橡胶止水带是十分关键的[4]。

具体而言,在设置橡胶止水带时应该从以下几个施工环节中把握:1.在拱墙衬砌,边墙以及边墙外20cm的位置设置止水带;2.在设置止水带高度时,应该尽可能使其与防水板高度保持一致,在不同的位置上要留出合理的预留尺寸,如止水带高度要与边墙基础位置处保证留出50cm左右的长度做接头。其次,由于在拱墙位置采用的布置方式为环向整体式,因此每一个沉降缝位置处都需要保证两个接头的长度;3,由于采用粘结的方式,止水带接头搭接长度要保证在10cm以上,从而保证粘结的稳定性和牢固性;4.为了避免倾覆问题的发生,在设置止水带时要使其尽可能最大程度与混凝土的内轮廓面平行。同时,利用钢筋卡固定止水带的位置,使其不会因为混凝土的振动而发生位置的移动或破坏;5.在布置好沉降缝位置处的止水带以后要应用沥青木丝板对其进行再一次的填充和密封。

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3.山区公路隧道排水施工技术

止水带,防水板以及环向透水管的应用都是为了有效防止隧道渗水问题,这些施工工序共同构成了工程防排水举措,针对案例工程主要采用了材料为软式透水管的排水管,直径为50mm的环向透水管,直径为100mm的纵向透水管以及直径为100mm的横向透水管,其中横向排水管是连接排水管和纵向排水管。在案例工程施工过程中具体的排水管和透水管设置内容如下:

首先,在开挖面和首次支护之间设置了3个直径为50mm的软式透水管组成环向透水管,保证透水功能,在设置环向间距时主要依据围岩的不同等级。案例工程施工时,针对二级围岩衬砌段以10m为环向间距设置一根环向透水管,三级围岩,环向间距设置为15m,四级围岩衬砌段,环向间距设置为20m,每根透水管构成同上。

其次,在全隧道内外侧的围岩和初期支护间以及防水板和初期支护间均应通长设置一根纵向软式透水管。但是要注意设置过程中应该注意内外侧应该保证一定的设置高度,内测设置高度在设计标高下30cm的位置上,外侧在设计标高下45cm的位置上。透水管连接方式主要分为套管连接法和三通管连接法,其中前者适用于同一个方向上的透水管连接,后者适用于不同方向上的透水管连接。值得注意和警惕的是,在施工过程中为了保证水管路的流畅应尽可能避免喷射混凝土施工时对管路造成影响,从而保证施工效果。

最后,横向软式透水管的设置应该保证隧道内外侧均有一根,且横向布置的间距要保证在25m的范围内,最佳值为25m,一般施工条件下为了保证良好的防水效果在保证成本的基础上会尽可能减少差距,具体数值可以根据工程实际情况进行适当调整。此外,案例工程设置纵向透水管使水排入到排水沟中,进一步提高了隧道工程的防水效果。

4山区公路隧道防排水施工注意事项

为了保证山区公路隧道防排水施工质量,在施工过程中应该关注以下注意事项:首先,注意防水板的焊接质量。整个防水系统中最关键的一道工序是防水板的焊接过程。自动焊接机双缝热熔是连接防水板最常用的方式。在焊接时要求焊缝粘接强度不小于防水板拉伸强度,且搭接长度不小于10cm。采取高幅压低幅的方式防水板之间的拼接采用双焊缝焊接工艺,单条焊缝的有效焊接宽度应不小于10mm,焊接严密,不得焊焦或焊坏。加热时间要以试验为依据,经过准确试验之后确定。在施工中调整焊缝位置,为了避免工作缝出现渗水问题,一定要使衬砌工作缝与焊缝错开。在检查防水板焊接质量时可以采用充气法进行检验,检验标准为:在0.2Mpa压力作用下,2分钟内气压下降不大于20%,当满足这一标准以后则说明防水板达到使用要求。

其次,卷材敷设施工完成以后,经质量检验判断为合格以后才可以进行衬砌素硂的施工。防水卷材铺设质量的检测要按照一定的施工标准,例如在检查外观时,要求表面光滑,没有波纹和破损以及孔洞;卷材的抗拉强度要符合设计要求和相关技术标准;伸长率要大于100%;固定点的间距一般拱部要满足0.5到0.8m的设计要求,边墙位置为1.0m,底板1.5m。在灌注混凝土时要保证不会对防水层造成直接冲击,尤其要使振动器远离防水层,避免对防水层造成损坏。

最后,在整个隧道防排水施工过程中还要注意一些施工细节。具体表现在以下几个方面:1.防水层基层表面保证无裂缝、疏松和空鼓;2.工作人员在绑扎二衬混凝土钢筋时做好安全防护工作,避免物件或焊接火花对防水板造成损坏;3.结合围岩渗漏点设置环向盲管,并在吐水和水涌较大位置处增加盲管的设置数目和密度,在不能满足止水需求时还可以采用注浆办法;4.在结构转角处不得设置止水带的接头末环,避免发生磨损和破坏;5.为了避免隧道的渗漏水问题的出现,影响隧道寿命,要重点关注初期支护表面的渗漏水处理施工过程,即采用浅孔局部注浆方式处理渗漏水处时应该选择强性水泥浆液,在注浆完成以后要在其表面涂抹一层防水砂浆增护。如果隧道工程施工区域水流量较大,则可以在半断面和全断面处均采用注浆止水举措,从而加强防水效果。

隧道工程防排水施工质量关系到工程安全和隧道使用寿命,因此在施工过程中应该加强对设计方案的分析,对可能出现的问题进行及时的预测,并按照设计要求准确施工。

结论:

山区公路隧道施工过程中应该加强对防排水施工的重视,从某种程度上来讲,防排水施工技术的优劣直接关系到隧道工程建设的整体质量以及隧道的使用寿命。因此,在实际施工过程中应该实现精细化管理,关注每一个施工细节,在选择防水材料时应该注意材质的各方面性能,在设置止水带,防水板,透水管时应该注意位置的设计并选择正确的设置方式。总而言之,要加强对每一个防排水施工环节的把握。

参考文献:

[1]陈国举.关于山区公路隧道防排水施工技术分析[J].价值工程,2011,30(06):159.[2017-09-21].DOI:10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2011.06.229

[2]张雅静.公路隧道防排水的施工控制方法[J].交通世界(建养.机械),2014,(12):88-89.[2017-09-21]. DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2014.12.020

[3]王天宇.公路隧道的防排水技术探究[J].公路交通科技(应用技术版),2015,11(05):137-138. [2017-09-21].

[4]陈岩.公路隧道防排水施工技术关键点分析[J].建材与装饰,2016,(52):273-274. [2017-09-21].

论文作者:周泉顺,谢明,杨波

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/1/23

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