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公路隧道防排水施工法

日期:2016年3月10日 09:54

关键词:  公路隧道  防排水  涌水  渗漏水 施工

前言

近年来,尽管我国在隧道建设方面取得了不少成绩,在隧道防排水上取得了进步,但隧道防排水在不同程度上还存在不上问题,对安全行车构成极大难题。隧道防排水施工是保证隧道顺利建成的关键,它为结构物(永久性)防水工程奠定了良好的基础;做好结构防排水工程,是保证隧道正常运营的重要前提。为此,影起高速公路业主的高度重视。

2  施工方法

根据多年来的施工经验,隧道防排水施工中使用的新材料、新技术,以“先排后堵”实现“大堵小排”的治水环保理念。

特制定防排水施工工艺。具体施工作业指导如下:

2.1 测量放样

1.测量放出隧道中心线,每5.0m一点。

2.测量放出纵向排水管平面位置,每5m一点,并用水准仪测出纵向排水管底设计标高。

3.测量放出矮边墙边线,每5m一点,并用水准仪测出矮边墙顶标高,根据台车模板推算出矮边墙顶标高,矮边墙顶标高低于电缆沟顶20cm。

2.2  纵横向排水管施工工艺

1.横向排水管每10m一道。为保证纵向排水管中的水通过横向排水管顺利流进排水沟,横向排水管横坡为2%。且保证横向排水管顶经过电缆沟时处于电缆沟底下2cm。横向排水管在浇筑矮边墙时由钢支架支撑以保证其横坡。

2.根据横向排水管标高推算出纵向排水管高程。纵向排水管纵坡与路线纵坡保持一致。根据纵向排水管高程,立模浇筑20cm宽的砼带,把纵向排水管固定在砼带上(或根据纵向排水管高程,直接在初期支护砼上把纵向排水管固定,固定间距为1.5m)。纵向排水管沿两侧墙角全隧道贯通布设。

3.横向、纵向排水管与环向排水管用三通联接,连接处用无纺布包裹。

2.3 环向排水管或排水板施工工艺

隧道按不同渗水情况,将围岩防排水分为4类:Ⅰ类为涌水、突水段,即洞内在雨季时呈管状渗水形成涌水地段;Ⅱ类为滴水地段,即洞内在裂隙及断层破碎带处向下滴水或滴水呈线状线下流;Ⅲ类为渗水地段,即洞内表现为大面积岩壁湿润,局部积水不成线状下滴;Ⅳ类为无水地段,即无论雨季与否,岩壁干燥无水下滴。

根据以上不同渗水类型,针对性采用以下施工方法

1.Ⅰ类涌、突水段

a、根据我单位长大隧道防排水施工经验,采用超前探水物探法,查明掌子面前面地下水分布情况,进行预注浆封堵。

b、对隧道涌水地段一般采用环向排水管和防水板进行处理。环向排水管采用DN100弹簧排水管排引至隧道排水沟,根据隧道涌水地段实际情况,加密布置DN100弹簧环向(软式透水管)排水管。环向排水管沿隧道初支护表面自上而下环向铺设,两端下伸直纵向排水管,用三通与其连接。环向排水管用Φ6.5钢筋制成的环向卡环每隔1m固定。然后张挂防水板。

2.Ⅱ类滴水地段,滴水地段采用排水板和防水板相结合处理。排水板紧贴岩面,每隔1m钉间距为50cm的两枚悬挂锚钉,然后用钢丝把排水板固定。

3.Ⅲ类渗水少水地段、Ⅳ类无水地段用张挂防水板进行处理。

2.4 防水板施工

设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施,所选用的防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计及规范要求。

2.4.1 背面修整

在张挂防水板前,将初期支护的砼表面处的钢筋头和锚杆头先切除,然后用砂浆找平;对凹凸不平部位应进行修凿补喷,使砼表面平顺圆滑。

2.4.2 防水板的张挂

防水板应在初期支护稳定并报监理验收合格后进行铺设。

防水板张挂时应根据板的材质,确保有一定的富余长度,张挂不要过紧,在灌注砼的挤压下能够与初期支护砼密贴。防水板的长度比初期支护砼轮廓线长度大5%~10%。

防水板的张挂,采用合适的作业台车。张挂时应从拱顶自上而下两侧对称悬挂。用冲气钻按防水材料上绑带的间距在初期支护砼上钻深5~10cm的孔,把拴有细钢丝的木块打入孔内,然后把钢丝与防水板上的绑带寄绑牢固。防水板表面应平顺,无折皱,无破损现象,且与洞壁密贴,松紧适度,无绷紧现象。

2.4.3 防水板的搭接和焊接

相邻防水板搭接长度不小于10cm,防水板的焊缝宽度符合设计规范要求,焊接时用专用热焊机焊接。防水板破损时,应用大于破损裂缝的同种材料进行补焊。焊缝、补眼应密实饱满,不得有气泡、空隙。漏焊、假焊处应补焊,若有烤焦、焊穿处,应用同样的防水板焊覆盖或按监理工程师指示处理。

2.5 施工缝处止水带施工

用模板台车与泵送混凝土施工,采用如下的止水带安装工艺:

1.根据设计衬砌厚度,把止水带置于挡头板中间,使止水带处于衬砌砼中央,每隔70~90cm在挡头板上紧贴止水带下钻孔。

2.将制成的钢筋卡环,由待筑混凝土一侧向另一侧穿入,内侧卡紧BW-96止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。

3.待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带靠钢筋拉直、拉平,然后弯钢筋卡套上止水带。在浇砼前将施工缝进行人工凿毛处理并用高压风冲洗干净,然后进行下一板二衬砼浇注。见附图2

2.6 洞身防排水施工保证措施

洞身段采用EVA复合防水板(一层由1.0mm厚的HDPE塑料防水板与300g/m2的无纺布复合而成)组成防水层防水,环向透水软管集中引水由纵向排水管、横向排水管排到两侧排水沟中。当隧道内可能发生涌突水地段,先超前探水查明前方地下水分布与水量后,辅以预注浆堵水与排放相结合的措施,将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水沿两侧排水沟排到洞外。对沉降缝处设橡胶止水带,路面水流入路两侧的边沟排到洞外。

隧道结构防水是关系到工程质量、运营安全的重要因素。在本隧道施工中将采取下列有效技术措施。

开挖采用光面爆破技术,保证开挖轮廓圆顺,这是结构防水的基础。施工中,严格爆破设计与试验,选择适宜的参数,控制钻孔工艺,确保开挖光面爆破残眼率,使围岩爆破开挖轮廓圆顺。

对岩面渗水预先进行有效处理,具体做法:大股水流用排水板引导;软弱裂隙用环向排水管或塑料网格夹无纺布引导;大面积严重渗水以PCE膨胀剂防水砂浆抹腻子,将渗水集中后,开槽引排。

在洞身开挖施工、初期支护后,要及对实际渗漏水情况逐段登记,并用红油漆做标记,以便在二衬前进行相应的防排水处理。

利用喷射混凝土作为结构防水的关键环节。采用湿喷工艺,喷射路线自下往上,喷射范围每次长1.5-2.0m,高1-1.5m;复喷划分区段长6m左右,先喷平凹面,后喷凸面。确保喷射砼密实、喷射厚度符合设计要求。

对二次衬砌施工缝认真处理。在衬砌台车设计时,设计出定型挡头板,制作安装严密,确保接缝无漏浆,无杂物,同时在施工接缝处设置止水带,在衬砌变截面处设橡胶止水带。

采用先进的防水混凝土施工工艺:

①防水混凝土采用水泥应具有泌水少、水化热底等性能。按要求采用防水添加剂。

②防水混凝土应当采用中砂,含泥量不应大于3%,泥块含量不应大于0.5%。

③粗骨料含量不应大于1%,泥块含量不应大于0.25%。

④防水混凝土配合比应通过试验确定。选定配合比时,其抗渗压力应比设计要求提高0.02Mpa,水灰比不得大于0.60。

⑤防水混凝土采用机械搅拌、机械振捣,搅拌时间不得小于2min。

⑥防水混凝土终凝后,应及时养护。养护时间不得少于14d。

⑦防水混凝土除检查强度外,还应检验抗渗防水性能。并保证其抗渗等级不低于设计要求。

采用先进的补砌混凝土工艺,确保补砌结构自防水。施工中采用自动计量拌和站拌和混凝土,泵送混凝土入模,机械振捣,防止冷缝。确保衬砌的“四度一无”。“四度”:平整度、光洁度、密实度、厚度;“一无”:无渗漏。

3  结语

该施工工法在隧道防排水施工中进行了试验,试验证明该工艺是可行的,并为我公司精心施工做出样板。

 

参考文献

【1】 公路隧道设计规范(JTG D70-2004).北京:人民交通出版社,2004

【2】 公路隧道施工技术规范(JTJ O42-94).北京:人民交通出版社,1994

【3】 于书翰,杜谟远。隧道施工。北京:人民交通出版社,1999

【4】 殷瑞华。公路隧道的防排水设计。防排水专业委员会第九次学术交流会论文集,1999

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