关于隧道施工中防水排水技术的探讨论文_宋远龙

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摘要:隧道是修建在地下或水下供车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为三大类:山岭隧道、水下隧道、城市隧道,渗漏水是铁路隧道运营期间的常见病害。地下水的存在不仅可能造成施工困难,还会不同程度地降低围岩强度,留下安全隐患。而地下水的侵入和渗出造成的隧道渗漏,已经成为隧道运营期问的主要病害。文章简要探讨了隧道的防水层、止水带、防排水沟渠及管道的安装和施工要点。

关键词: 隧道施工;渗漏;防排水

引言:隧道施工和运营过程中的渗漏水一直是隧道的一大顽疾,不仅对隧道的行车安全构成威胁,而且对隧道的使用寿命有极大地影响,因此,隧道的防排水工作一直是隧道施工的重点和难点。

1防水层的安装要点

公路隧道复合衬砌中铺设的防水夹层是防渗漏的第一道防线,在安装防水板时应注意以下要点。

(1)加强对进场防水材料的检查。公路隧道复合衬砌中铺设的防水夹层首先应选择性能优良的防水层材料,要求其具有足够的拉伸强度和应力应变性能,以及耐腐蚀和耐老化性能要好,此外,还应检查其表面是否存在变色、皱纹、撕裂、小孔等质量缺陷。

(2)做好铺设防水层前的检查。防水板铺设前,应检查初期支护喷射混凝土的表面施工质量,对表面凹凸显著部位应分层喷射找平,对欠挖部位加以凿除,将混凝土衬砌表面外露的锚杆头、钢筋尖头等进行割除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺,对局部漏水处进行预处理。

(3)防水层的铺设。在铺防水板台架上,在初支混凝土面上根据防水板挂绳的间距初步画出膨胀螺栓孔的位置,膨胀螺栓孔间距应略小于防水板挂绳间距,考虑防水板铺设过紧,在孔内安装膨胀螺栓时不得露出表面1.5cm以上;铺设防水板前应根据衬砌断面外轮廓尺寸来截取防水板,并尽量减少接缝;铺设地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。将防水板沿环向展开,由上向下将挂线挂在膨胀螺栓上,用焊机将防水板接成整幅,采用双焊缝,相邻板间的搭接应大于100 mm。

(4)防水层铺设好后的检查。施工完后,应检查焊缝有无漏焊、假焊、焦焊、焊穿等现象,若有以上现象,必须用防水板片焊接覆盖;看防水板铺设是否松紧适度并有富余量,充气检查防水板焊接质量是否漏气,是否平顺无褶皱、鼓泡。 如果发现存在问题,立即采取措施进行修补,不合格者按返工处理。后期浇灌混凝土过程中若发现防水板绷得过紧,则可根据范围大小主动破开该处防水板,将另外一块大小合适的防水板插进破口内,并将两块防水板焊接成整体。

2止水带的安装要点

对于衬砌混凝土施工造成的施工缝,应采用止水带将其密封。先沿衬砌设计轴线间隔0.5m在挡头板上钻孔,并将加工成型的钢筋卡穿入其中,一半止水带紧贴在挡头板上,内侧钢筋卡卡紧止水带另一半。待混凝土凝固后拆除挡头板,并将止水带拉直后用弯曲钢筋卡套紧另一半止水带。在支模及钢筋的绑扎的时候,为防止止水带被尖角小石子及锐口的钢筋损伤,因对止水带采取可靠的固定措施,如发现有破裂及时修补,以免在接缝变形和受水压时降低其防水能力。浇捣时,既要振捣充分,又要注意防止止水带偏移,确保止水带与混凝土很好地贴合。止水带安装完成后,检查止水带是否割伤破裂、止水带接头宽度是否符合要求、是否有固定止水带和防止偏移的措施、止水带是否有卡环固定并伸入混凝土内,发现以上项目有不符合质量要求时,应立即采取措施进行修补。

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3隧道排水系统的施工要点

3.1 隧道排水施工技术

隧道工程项目在进行开挖施工的过程中,首先需要加强重视地表渗水、地下涌水,倘若发现存有渗水、漏水现象,应及时找出水源,对于地表水应采取引排等措施,为防止出现积水,作业面及其周边区域不允许留有坑槽,对于地下水应进行封堵,倘若水压过高则需要将其引入隧道的排水系统中。在开挖施工完毕后,对于拱部与边墙位置的渗水、漏水,在进行喷射砼的操作前,应事先在岩面上的出水位置埋设水管、盲沟等排水管道并利用钢钉进行固定。对于排水管道,可将其导入拱脚,利用临时挖设的排水沟将水输送至隧道外,待隧道排水系统施工完毕后,再将水导入固定排水设施内。对于隧道底部的涌水现象,可在仰拱施工完毕后,在其下方设置横向、纵向并通往隧道外的盲沟,利用碎石、土工布进行内铺、包裹。隧道施工在完成初期支护后,首先需要齐根切除初期支护外表上的锚杆头、钢筋头等尖锐物质。然后,严格、仔细的检查喷射砼表面的平整度,倘若矢弦比超出1:6则需立即进行补喷、找平,采用砂浆对仍裸露于支护外表的尖锐物质进行抹平,以此避免防水板遭到损坏。依据隧道结构与排水系统的设计要求,对于纵向、横向的排水管以及环向排水盲沟的铺设,应严格控制其缩量、间距、长度,对于周边区域存有出水口的环向盲沟,可是当调整、相对控制布设间距。

3.2 隧道渗漏的施工处理技术

3.2.1 衬砌两侧墙体渗水的处理

可在出水位置凿设一道排水槽并将水导入隧道的固定排水系统中。一般情况下,排水槽的断面为50mm×50mm,具体规格可根据渗水程度来选择。与此同时,应保证排水槽四周平整、顺畅,以50mm左右的长度截取半根PVC,将其反扣至排水槽内部,最大限度靠拢内壁,采用环氧树脂砂浆、堵水剂等防渗性能较强的材料填充、密实并抹平排水槽。倘若仍无法达到防渗效果,则需要利用嵌缝密封胶对整个排水槽进行密封处理。

3.2.2 裂缝施工处理技术

在隧道施工的过程中,由于砼浇筑的施工作业并不具有连续性,从而难免会出现沉降缝、变形缝、施工缝等,以至于引起渗漏。为此,针对发生渗水、漏水的缝隙,可延其出水位置凿设1cm左右的细小人工缝,清除粉尘、石屑等杂质,将底衬泡沫条压入人工缝底部,以此实现导流效果。最后,采用双组分聚氨酯、单组反映型聚氨酯嵌缝胶,将其注入缝隙内部直至密实。

3.2.3 隧道拱部区域渗漏水的处理

一般情况下,可采用注浆技术进行处理。在实际的施工过程中,注浆孔的布设间距应设定在1m到2m之间、孔径设定为42mm,注浆孔的深度应控制在隧道各段钢筋混凝土衬砌厚度以内,严禁穿透隧道的初期支护。倘若存有少量渗水、漏水,可利用电锤打设一个小注浆孔,设定注浆压力在0.2 Map到0.4 Map之间,利用注浆设备灌注防渗性材料;而若是渗水量较大,则需要采用化学性浆液进行处理。

3.3 衬砌自防水施工技术

此种防水施工技术,主要是利用隧道衬砌结构自身的密实性来达到防水作用,具有施工成本低、工艺简单等特点。隧道工程项目的防水施工质量,对于隧道使用期间的防水效果有着直接影响,而进一步强化隧道衬砌混凝土的防水能力是一种长期、稳定、有效的防水措施。隧道的防水不应单纯依靠布设防水层与排水系统,应加强重视衬砌结构的自防能力。目前,我国多数的隧道工程为混凝土结构,在实际的施工中,可采用抗渗等级超出S6的防水混凝土进行衬砌施工,同时处理好衬砌各部位的接缝防水。值得注意的是,隧道衬砌结构的施工必须采用专用的防水混凝土,严禁利用高强度的混凝土来代替,施工时加强对混凝土的管理,保证配合比的科学性与合理性、振捣的密实、养护的充足。

结语

总之,隧道施工的防排水是一项复杂的系统性工作,我们应结合隧道所在地的具体水文和地质情况,来采取“以堵为主,限量排放”或“以排为主,以堵为辅”的原则,提高隧道衬砌结构本身的防水性能,并配以完善的排水系统,加强相关的每道工序的质量控制,确保以上防排水措施的施工效果能够达到设计和规范的要求,减少隧道渗漏病害的发生。

参考文献:

[1]唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2018,(04) .

[2]李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2018,(14) .

论文作者:宋远龙

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/19

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