摘要:目前我国公路建设飞速发展,工程质量也在稳步提高,但是对称中直墙连拱隧道中墙顶中防水设施,施工困难,质量难以保证,几乎难免渗漏现象。隧道防、排水问题也已受到足够的重视,但大部分隧道建成后没多久仍然出现渗漏水现象,尤其对公路隧道。这直接影响交通安全和公路形象。本文探讨高速公路隧道防排水的工程措施。

关键词:公路;隧道防水;施工

1　公路隧道目前通用防水结构

公路隧道,已普遍按新奥法设计施工。洞内防水,采用在初护与二次衬砌层间铺设防水板,防水板与初护面间铺设缓冲层无纺土工布。出厂时,土工布与防水板已胶合成双层结构。二次衬砌之混凝土,添加防水剂,要求防水混凝土的抗渗性能达到S6。通过纵向、横向弹簧软管、塑料管将二衬背后积水引至排水沟。

这种多保险的防水结构,有较好的防水功能。从理论上讲,洞内防水问题已解决了。但从实际看,已建成通车的众多隧道中,漏水的不多,但渗水现象却不少。要完全防止隧道渗水,仍是设计、施工的一道难题。

2　防水、排水设计原则

2.1防水设计原则

防水设计的复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间要设置PVC防水板,防水板采用厚度1.2ram产品,防水板要具有韧性好、阻燃、抗冻裂性能、易铺设等特点。在防水板铺设前应在初期支护表面铺设土工布,PVC防水板采用无钉铺设,防水板接头质量采用充气检验。PVC防水板的设置是整个隧道防水系统中最重要的一项措施,其施工质量的好坏直接影响到隧道使用及衬砌结构的安全。因此,防水板的施工应严格按照《公路隧道施工技术规范》OTJO42-94)的有关规定及设计要求进行施设。

2.2排水设计原则

排水设计的初期支护与二次衬砌之问设置环向弹簧排水管进行汇水,衬砌的边墙底用纵向排水管集水,然后将水排至中心排水沟。弹簧排水管的纵距根据围岩级别及地下水量大水确定,施工时可根据实际情况适当调整,但设置的总数量不应少于设计图中的数量。局部涌水处在围岩表面设置塑料半管,施工时可根据涌水情况确定。

3　隧道防水、排水施工

3.1排水盲沟施工

环向排水盲管及边墙泄水管施工方法隧道拱墙每8m设一道环向盲沟,并每隔5～8m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟,纵、环向盲沟与泄水管采用变径三通连接牢固,泄水管的出口离开水沟内壁一定距离,不得紧贴沟壁表面。

纵向排水盲管施工方法纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为外包土工布的RPG-3208G。

塑料管按规定划线,以使盲沟安装位置准确合理,盲沟安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻孔定位,孔间距保持在20～40cm。将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中固定钉安在盲沟的两侧。用无纺布包住盲管,扎丝捆好;用卡子卡住盲沟,然后固定在膨胀螺栓上。

3.2防水板的铺设技术复合型防水板施工采用多功能台架上铺设,无钉铺设工艺。

准备工作①洞外准备:检查复合型防水板质量,用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线,并按每循环设计长度截取,对称卷起备用。②洞内准备:施工时采用两个作业台架,一个用作基面处理,一个用作挂防水板,基面处理超前防水板铺设两个循环。③基面处理:检查开挖断面,整修初期支护表面,处理外露锚杆及尖锐物,在铺设基面标出拱顶中线。

铺设防水板①安装膨胀螺栓:在铺防水板台架上,根据防水板挂绳的间距将膨胀螺栓孔的位置画在初支混凝土面。考虑防水板铺设不能太紧,画线布孔时膨胀螺栓孔间距较防水板挂绳间距小,一般取挂绳间距的0.9倍处钻孔。在孔内安装膨胀螺栓。膨胀螺栓露出混凝土面不超过1.5cm。②铺设防水板:铺设防水板前根据衬砌断面外轮廓周长,裁取防水板的长度。一般一环最多分两块。尽量减少接缝。同时准备好复合防水板专用粘胶。将露出初支混凝土面超过3cm的锚杆或尖锐物品割除。将裁好的防水板吊上防水板作业台架上将防水板沿环向展开,由上向下将挂线挂在膨胀螺栓上。用自动爬行焊接机将防水板逐幅焊接成整幅,两幅防水板焊搭大于100mm,采用双焊缝。每条焊缝宽15mm,焊缝无漏焊、假焊、焦焊、焊穿等现象。粘结后防水层在泄水孔位置开孔,做好防水板与泄水孔的密闭性连接。③防水板的检验:检查防水板质量无老化、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷:检查基面有无锚杆头和钢筋头外露;充气检查防水板焊接质量,平顺无褶皱、鼓泡,无脱胶;检查防水板与基面的密贴情况;检查防水板的松弛度和紧绷现象;检查防水板与泄水孔的密闭性连接。www.tmgc8.com

施工技术措施防水板铺设前,先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头、钢筋尖头等硬物,凸凹不平处需先喷平,使混凝土表面平顺;局部漏水处需先进行处理;防水板,特别是在凸凹较大的基面上。要预留足够的松散系数,使其留有余地,并在断面变化处增加悬挂点,保证缓冲丽与混凝土表面密贴。做好防水板与泄水孔的密闭性连接;铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离;衬砌混凝土灌注前检查防水板质量,填写检查证。灌注衬砌混凝土时,不损坏塑料防水板;防水板和粘胶是易燃物品,工作区内禁止烟火,并设置必要的消防设施。

4　隧道防水层施工存在问题

4.1防水层施工及质量

防水板种类繁多,为塑料、橡胶制品,主要的品脾有PVC、EVA、LDPF、PB等,厚度1.2～2mm,质量0.3～0.4kg/m 2。土工布对防水板有保护作用,减少防水板因磨擦、张拉而破裂的可能性。防水板单幅宽2.0m,沿隧道环向铺设,每环防水板、土工布重约30余公斤。初护之后拱顶至拱脚高度9m左右。为铺设防水板,需制作一个可纵向移动的工作台架。要把防水板钉在初护面上,有两种方法:一是用钢钉将防水板钉在初护面上,钉孔处要用防水板胶贴密封,防钉孔漏水。二是防水板与土工布在工厂已胶合的防水卷材。在土工布上已穿有绳带,绳带间距约0.8m×1.0m。对此类防水卷才,则先用冲击钻在拱墙上打眼,在眼内打钉,将防水卷材之绳带系在钉上。此种方法目前使用较多。铺设防水板的要求是:喷混凝土表面不得有锚杆头或凸凹不平部位应修凿或喷补,两固定点间防水板不得绷紧,浇混凝土时使防水卷材要紧贴岩面或初护喷混凝土面,相邻两环连接,搭接宽度不少于10cm,采用电热焊接或防水板厂家提供的防水板专用的胶剂胶接。接头要连接紧密,不渗水。且有一定的抗拉强度。影响防水板铺设质量因素有:a.开挖面或初护面凸凹不平,防不板背面有空洞空隙。b.开挖面或初护面有突起棱角刺破防水板。c.庙于防水卷材自重拉断挂绳,拉裂接头。d.后道工序钢筋拱架施工时。防水板被钢筋刺破,被电焊烧破。e.二衬安装端头模板及端模加词件时,防水板被拉裂。防水板铺设均在简易的脚手台架上进行,承包人自检、监理复检都得攀杆爬高,可能出现漏检。因而虽从理论上设计解决了隧道防水问题,而实际渗漏现象常有发生。

复合衬砌的存在问题:公路隧道的复合衬砌,由内、外两层复合而成。内层为二次衬砌,一般采用现浇索混凝土或钢筋混凝土。外层为初期柔性支护,一般采用锚杆 钢筋网 喷混凝土。Ⅰ、Ⅱ类围岩初护时一般安工字钢拱架或钢格栅拱架。内、外两层间铺设防水层。外层表面难免有凸凹不平,防水层背面有可能出现空洞。由于内、外两层间防水层的分隔,局部有空隙,内、外两层不能整体地受力。首先受力是外层,外层受荷载产生一定的变形后,内层才开始受力。这种不均匀的分离受力,外层强度相对较弱,容易先单独破坏。这是复合衬砌存在一个受力状态不良的问题。减少了复合衬砌结构总体联合承载的能力。

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