公路隧道工程施工中的防水设施研究论文_梁战金

梁战金

中铁隧道集团一处有限公司 重庆市渝北区 401123

摘要:影响公路隧道正常施工最重要的因素就是水,在施工中,地下水会使围岩不稳定,增加前期施工的困难。在后期的运行中,地下水会沿着施工缝隙以及变形缝渗出来,进而在隧道中积聚并腐蚀隧道中的照明灯等设备,如果情况更严重的话,会影响来往车辆的安全,造成人员伤亡。另外,如果地下水属于容易结冰或者侵蚀性的,会严重危害衬砌结构。在进行公路隧道的施工中,地下水是肯定存在的,因而我们只有采取措施减少其对于隧道的损害,保障隧道工程的质量。

关键词:公路隧道;施工;防水设施

1公路隧道工程施工中防水设施的必要性

在公路隧道的建设过程中,施工企业的管理人员并没有注意到防水设施的重要性,并且相关的建设技术施工人员不具备相关的专业知识,施工技术不到位,这些都会导致诸多问题的出现,从而影响防水设施作用的优势。公路隧道的防水设施不到位,防水材料作用的发挥就会受到影响,如果建设过程的管理再欠缺的话,隧道的质量很可能不达标。为了提高隧道自身的防水效果和工程的质量,就必须建设好隧道工程里的防水设施。在防水设施建设中,要选取合理的防水效果科学的防水材料,做到层层把关,如果出现差错,不能达到预期的放水量,就会产生渗水、水堆积的问题,严重影响防水设施的防水性,这不仅会影响到隧道建设的外观,更会影响到工程本身的质量。所以为保证工程质量和人员安全,必须重视防水设施的建设。

2 公路桥梁隧道工程防水施工中存在的问题

2.1传统的施工方法施工采取的是先拱后墙整体衬砌的方式。在实际的施工过程中,上导坑开挖的速度过快且上导坑与下导坑之间的距离较大,同时没能及时封闭的话,在软土地基层中,其修成不久,就会出现端部下沉。端部下沉会因为导坑的开挖而扩大,导致拱顶沿着施工缝产生裂缝,拉断止水带,进而产生渗水、漏水的现象。

2.2 纵向施工缝在施工中留置于拱圈及边墙之间,在填塞马口时,旧混凝土表面未做凿毛处理,使新旧混凝土不能牢固黏结。在填塞混凝土的同时,使止水带变形失去作用。由于马口填塞混凝土为高强度等级抗渗混凝土,在凝固过程中,收缩较大,止水带与混凝土结合欠密实造成漏水。

3工程概况

3.1施工情况

中坝隧道,左幅起讫桩号ZK38+017~ZK39+460,长度1443m,进口端采用上下台阶法施工,上台阶开挖支护149.8m,下台阶开挖支护123m。现场施工图见图1。

图1 左洞现场施工

3.2溶洞情况

2018年1月4日中坝隧道进口左幅施工至里程ZK38+154.81时,隧道右侧上台阶拱腰至拱顶出现溶洞,该溶洞一直延伸至ZK38+164.81,有少量溶泥填充溶洞,溶洞顶部有淋雨状水下落,过水痕迹明显,呈楔形状分布,底窄顶宽(底宽约1m,可视顶宽约5m,可视高度约40m,高度探不到顶部,且逐渐变大),往大里程宽度方向逐渐变小呈尖灭状,纵向深度约为10m;溶洞倾入洞身范围最大宽度为2.5m。所在掌子面底部岩体完整,溶洞出水口暂不明确,设计围岩为Ⅳb级;施工至ZK38+164.8变为20cm缝隙,2018年1月9日中坝隧道进口左幅施工至里程ZK38+168时,隧道右侧(面对掌子面)上台阶缝隙变大,拱腰至拱顶又出现溶洞且向仰拱下发展,该溶洞一直延伸至ZK38+171.8(纵向距离),呈倒漏斗形状分布,拱腰处宽度1.5~1.8m(向上超出拱顶,可视顶宽约1m左右,可视高度约40m,高度探不到顶部;向下是斜向往掌子面前方发展,可视深度约10m,施工单位、设计单位,分5次下到溶洞底部进行溶洞规模的摸排,溶洞段延伸至ZK38+207(可测绘范围),该溶洞的主发展方向与洞身基本平行,且大部在洞身范围内,初步探明该处溶洞有2处入水口,有落水洞5处,有支溶洞6处,具体见溶洞平面布置图及断面图。通过3次洞顶地表的摸排,可以确定该处溶洞与地表已经融通,地表温度低的时候在洞顶有3处冒烟。

4 公路隧道工程施工中防水设施的应用对策

4.1 防水层设置

在公路隧道工程的防水层中,需要施工人员对隧道凿除和混凝土断面进行仔细测量。如果出现锚杆头和钢筋外漏的现象,就要对外漏部分做切断处理,将其表面抹平,进行衬砌的合理排水,然后检查排水管道是否连接紧密。在铺设工作完成后,对防水层和焊接质量进行检查,在进行防水板的检查时,可以将其托起,细致地检查其表面的褶皱和扎破现象。在进行防水层的养护工作时,二次衬砌进行钢筋焊接时,就有可能会破坏防水层,如果发现防水层出现破损,一定要立即进行修复。将跳板和细石混凝土铺设在公路隧道的拱仰位置,厚度保持在50m,严禁混凝土管架和防水层直接进行接触,进而降低其对于防水层的破坏。在处理拱部基面时,采取措施保护边墙的防水层,严禁浮渣进入,防治进行焊接时将防水层烧毁。对于隧道工程来说,二次衬砌抗渗混凝土施工是完善防水层的重要环节,必须保证其完全处于密封的状态,形成多方位的排水系统,提升防水混凝土的密实度。

4.2 初期支护

灰浆浮渣是在初期支护工作完成后经常出现的问题,如果在这种情况发生时就铺上防水板就会影响到粘合的牢固性。为解决这些问题,一般会采用平厚的水泥砂浆,将表面的浮渣清除,并且对凹凸不平的地方进行填补或磨平。为了使防水层有更好的结合面,在隧道的支护拐角处,将阴阳角处理成圆弧状,增强牢固性,并且可以方便日后的清洁和整理。

4.3 防水卷材

在隧道工程中,防水卷材的质量和铺设方式都会对防水层质量产生影响。因此需要加大对防水卷材质量的控制,制定严格的采购方案,提升对其材质和规格的要求,不允许出现明显的褶皱,同时保持防水卷材厚度一致。在进行铺设时,需要在隧道拱顶表明中心线段,先进行板台架的搭设,然后从拱顶开始,向两侧铺设卷材,铺设时,一定要保证铺设的牢固性和平展性,在卷材的结合部位,注意进行科学的搭接,使搭接更加牢固。防水卷材最常用的铺设方式就是环形铺设,其宽度大于100mm,短边大不150mm,相邻的两幅卷材需要错开进行铺设。通常情况下,我们使用的防水卷材都是复合式的,先进行支护然后再订水泥钉,但是这样的操作存在一个问题,它会大大增加防水卷材的损坏几率,增加隧道漏水渗水的几率。因此在施工中我们可以采用隐形钉铺,这是一种十分重要的施工方式,先支护在挂上土工布后,然后才进行固定,这时再钉水泥钉效果才会更好,然后在它的外层进行防水卷材的铺设,在这个过程中,可以使用热熔焊接技术,进而保证防水层的整体性密封。

4.4 先进防水设施

在进行隧道设计时,隧道支护要进行锚喷,同时还要随时监控围岩变形情况,这样一来,不仅减少了资金投入力度,而且提升了隧道工程的防水性,促进隧道工程质量的提高。进行混凝土喷射,最主要的原因就是避免隧道坍塌、围岩恶化等情况,一般的做法就是直接在岩面上进行粘贴。在隧道工程的施工过程中,全程都要保持喷层表面的平整性,禁止出现褶皱等现象,进而发挥防水卷材的最大价值,对地下水的渗透起到阻挡作用。在隧道工程中使用防水设施,最主要的目的就是为了避免地下水通过渗透积聚在衬砌结构周围和基底,然后严重影响隧道的正常运行,甚至造成严重的后果。通过防水设施的运用,可以将水从围岩裂隙导入泄水孔、盲沟、隧道,然后排除,从而起到排水的功效。

结语

只有将防水工程做好,才能更好的保证公路桥梁隧道的质量。所以隧道施工企业应当对防水工程予以足够的重视,结合实际情况来设置防水工程,提高防水能力,避免安全隐患的发生,促进我国公路桥梁隧道工程的发展。

参考文献:

[1]邵帅.公路隧道工程施工中防水设施的应用[J].住宅与房地产,2017(26):116.

[2]张振磊.公路隧道工程施工防水设施应用分析[J].交通世界,2017(7):98~99.

论文作者:梁战金

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/11

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