探析铁路隧道的防排水施工技术论文_马红卫

探析铁路隧道的防排水施工技术论文_马红卫

中铁二十局集团第四工程有限公司 山东青岛 266000

摘要:铁路隧道施工中的防排水直接关系着隧道的施工质量,为保证铁路运行的安全性和稳定性,必须高度重视铁路隧道的防排水施工技术。本文主要是对我国铁路隧道防排水的现状、铁路隧道渗透水的原因及防排水施工技术进行分析论述。

关键词:铁路隧道;防排水;施工技术

一、我国铁路隧道防排水的现状

我国的铁路隧道建设可以追朔到20世纪70 年代,当时的铁路隧道主要通过传统的矿山法进行施工,使用整体式的衬砌,由于当时技术条件有限,缺少完善的防水措施,以致隧道建成后大多数隧道都出现了严重的漏水现象。在20世纪末,我国引进了新奥法对隧道进行施工,在很大程度上改善了过去隧道渗漏的问题。随着社会经济的发展,我国的大型隧道建设规模日益壮大,同时对隧道的整体防排水的要求也不断提高。现阶段,我国的防排水施工常常采用中标承包商内部组织施工的形式,采取简易铺挂台架及机具手等进行作业,机械化程度较低,施工人员的综合素质直接关系着防排水作业的施工质量,经常凭借经验和肉眼观察的形式检验防排水设施,可靠性较低。

二、铁路隧道渗透水的成因

1.防水层不能有效发挥其作用

在隧道施工中为避免地下水渗透常常在衬砌结构中铺设防水层,使用防水层在地下水渗透面上形成一个隔水屏障,阻止地下水进入隧道结构之中,然而在实际应用中往往收不到应有的效果。这是因为:首先,施工缝中裂隙太宽或结构变形,这些都容易引起材料的延展进而导致防水膜的断裂;其次,在铺设防水层时,防水层的搭接很容易出现缺损,地下水通过防水层之间的孔隙或缺损渗透入结构体内部。因此在铺设时要格外注意施工面上外漏尖锐的锚杆、钢管等破损防水膜和防水板;最后,在潮湿的环境下,施工质量得不到保障,容易出现防水板的破损,最终造成防水板失效地下水渗透。

2.隧道接缝渗透

隧道支护工程上一般先对拱顶施工,然后再对边墙进行处理,为方便施工往往会人为地设置施工缝。在施工过程中为满足结构的变形需要会设置变形缝,最终导致衬砌结构产生过多过密的接缝。研究发现,对于施工接缝的处理无法满足防水的需要,所以造成接缝渗水,从而发生隧道渗透水害。通过对各类隧道渗透问题的调查发现,超过70%的隧道都面临这隧道衬砌结构“三缝”渗透水。

3.钢筋混凝土防渗漏失效

钢铁混凝土在施工中不仅发挥着承载的作用,而且起到防水的作用,所以钢筋混凝土被称为结构自防水。钢筋混凝土是隧道防渗漏的最后一个门槛,在施工过程中为更好地发挥防渗漏的作用,通常添加防水材料的混凝土,如外加剂防水型混凝土和膨胀水泥防水型混凝土。尽管采用了添加剂配置了防水混凝土,但是混凝土结构渗透水依然会发生,主要原因有以下几点:

第一,对防水混凝土的认识存在误区。过高的看重防水混凝土的抗渗透等级而忽视了施工与养护的重要性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上,结构自防水的质量由抗渗等级和施工工艺及养护共同决定。

第二,多余的水分往往在混凝土硬化的过程中被蒸发出去,因而在混凝土内部形成毛细管路,这样在喷射混凝土施工中不认真,往往会造成混凝土中含有杂质或不能充分搅拌甚至发生走模、漏浆等情况使其内部毛细管路不能有效的排水而形成泌水通路降低抗渗强度。

第三,地下水多含有侵蚀性,导致衬砌混凝土开裂,影响整体抗渗性。

由上可知,隧道漏水防治关键部位集中在隧道横向施工缝及拱脚处纵向缝,此外防水板材破损和胶结不严都容易引起隧道衬砌渗漏水,因此一定要高度重视隧道的施工及防排水设计。

三、铁路隧道的防排水施工技术

1.防水层的施工技术

通常来说,隧道工程的防水层材料都是专业的防水卷材。在进行防水层施工时,如果前期支护的混凝土表面非常粗糙的话,那么就会对防水层的铺挂状况产生严重的影响。因此,必须保证混凝土喷射的平整度。在防水基面上,一定不要存在一些凸出的管件或者钢筋,如果存在,一定要予以磨平或者割除;在对防水板进行铺设的时候,可以选取环向铺挂的形式,其相应的搭接宽度一定要保持在100-150mm之间,同时确保相邻两个接缝的错开;在进行搭接的时候,一定要选取双焊缝的方式展开焊接,确保其焊缝宽度达到设计标准,不会出现焊穿、漏焊等情况;在铺设防水层的时候,可以先从拱顶开始施工,之后向两侧逐渐进行,保证铺设的平整,不会出现鼓起、吊空等情况;在铺设防水板的时候,一定要保证防水板的平整,不会出现假缝、皱折等情况;在完成防水层的施工之后,一定要采取保护措施,防止其受到一定的损伤,导致出现渗漏的情况;在施工过程中,一定要在二次衬砌钢筋头上套好保护塑料,防止其在运输与安装的时候,对防水层产生一定的破坏;在对没有保护层部位施工的时候,一定不要接触防水层,避免其受到损坏。在焊接钢筋的时候,一定要遮挡周边的防水层,防止火花溅到防水层上,对其造成一定的影响;在浇筑二次衬砌混凝土的时候,为了防止振捣破坏防水层,一定要避免振捣棒碰触防水层;在施工中,现场施工人员一定不要穿钉子鞋走在防水层上,防止其对防水层造成一定的破坏。

2.混凝土的防排水技术

在隧道工程的施工过程中,一定要重视初期支护施工,其是施工阶段地层荷载的主要承重结构,所以,必须要保证初期支护具有足够的抗渗性与刚度。在进行喷射混凝土施工的时候,一定要加强其密实程度的提高,尽可能防止出现变形裂缝与收缩裂缝。在进行混凝土喷射的时候,一定要保证受喷面的清洁,假如受喷面上存在一些淋水、滴水的时候,一定要根据施工现场的具体情况,予以一定的排水处理。在岩石段进行施工的时候,一定要加强高压冲洗的运用,清理受喷面上存在的一些粉尘,保证混凝土可以和岩石进行紧密的接触,促使混凝土抗渗性的提高;在进行混凝土喷射施工的时候,也可以采取湿喷法进行施工,这样就可以促进混凝土抗渗性与密实度的提高;在初期支护施工中,采用钢筋网或者钢架进行施工的时候,主筋保护层喷射混凝土的迎土面厚度应该保持在5cm左右,背土面一定要超过3cm,在钢架处进行混凝土喷射的时候,一定要结合钢筋或者型钢的位置,进行一定的方位调整,确保混凝土的喷射密度。

3.裂缝、缝隙的防排水技术

在沉降缝、变形缝、施工缝等处设计相应的止水带,假如选用橡胶止水带,一定要保证其规格、材质、性能等方面均符合设计标准。在止水带的表面上,一定不要存在气泡、裂纹等现象。在设置止水带的时候,一定要保证其平直的安装,其搭接长度一定要超过10cm,保持搭接处的平整,进而牢固的粘结;在安装竖向施工缝模板的时候,一定要保证其具有相应的牢固度,不会产生跑模的情况,在基面表面进行冲洗与凿毛。在支设拱墙模板的时候,一定要在堵头模中间固定止水带,之后让档头板发挥支撑作用,进而将止水带固定在要求的位置,并且确保止水带的变形孔可以和变形缝进行重合;在进行混凝土浇筑的时候,一定要加强档头板的支撑作用,同时使其具备相应的刚度,提高混凝土浇筑的质量,避免出现一些裂缝现象。

结束语

综上所述,渗漏是隧道工程中的常见病害,影响铁路隧道工程质量。提高排放水施工技术是保证铁路隧道工程质量的有效措施,因此一定要重视并加强防排水施工技术的应用。

参考文献:

[1] 王兵.徐金荣.浅谈高速铁路隧道防排水施工控制要点[J].中国科技博览,2012(7).

[2] 邓朝东.公路隧道中防排水技术设计与施工技术[J].城市建设理论研究,2012(12).

论文作者:马红卫

论文发表刊物:《基层建设》2016年6期

论文发表时间:2016/7/4

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