[12-11 16:59:40] 来源:http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读:3691次
引 言
进入 21 世纪,我国高速公路迅猛发展,公路隧道也越来越多,且随着新型防水材料和施艺的出现,对高速公路隧道的防水要求也提高到滴水不渗的要求。
隧道的渗漏水为公路隧道的常见病害之-,渗漏水不仅为影响公路隧道行车安全( 在寒冷地区,隧道内滴水成冰,对行车安全的影响更大) ,而且会加快内衬混凝土的碳化速度缩短隧道的使用寿命,因而必须确保防排水施工的质量。隧道的防排水是-项系统的工作,贯穿于勘察、设计与施工之中。防排水施工为隧道施工中重要的-环,需采用合理的防水材料和施艺和保证隧道的防水要求。2 公路隧道渗漏水的机理和治理原则公路隧道的渗漏水现象,-方面产生于内衬的薄弱部位,主要原因是衬砌存在的麻面、蜂窝、洞穴等混凝土本身的质量问题; 另-方面发生于衬砌的缝隙( 变形缝、施工缝、裂缝) 。
根据公路隧道施工规范,对隧道渗漏水的防治是按照“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。根据渗漏水发生的原因,首先做好防水措施,只有当防水措施不能满足渗漏水要求时,才采用排、截、堵水措施。根据隧道渗漏水出现的部位,防水主要分为两大类,-类是防各种“ 缝”的漏水,可以通过在接缝处设置防水材料实现; 另-类是加强隧道内衬混凝土自身的防水性能,即防止衬砌出现麻面、蜂窝、洞穴等现象,提高混凝土的抗渗等级和密实度等措施。3 公路隧道防水材料目前公路隧道的防水-般采用防、排水相结合的方法。
防水层的设置-般采用如下方法。( 1) 无纺布。沿隧道断面铺设无纺布,其主要作用为对渗水起到反冲与卸压作用,且用于防止防水板受隧道凹凸不平而发生破损。( 2) 防水板。
沿隧道断面铺设,铺设与锚喷支护与二次衬砌之间。( 3) 止水带。环向铺设,-般用于沉降缝和施工缝处。对于涌水量较大的隧道,还应在施工缝处增设-圈遇水膨胀止水条。
( 4) 环向排水管。环向设置,-般沿隧道纵向每10 m 设置-圈。采用上述防水设置后,水流-般通过环向排水管流入边墙的纵向盲沟,然后经横向排水管进入隧道两侧的排水沟,水流在自重的作用下排出洞外( 山岭隧道) 或在自重作用下流向隧道中部经排水泵排出洞外( 过江、海隧道或城市交通隧道) 。3. 1 防水板防水板材料的选择要满足耐久性好,耐刺穿性好,而腐蚀性好等三个方面。
目前应用于公路隧道防水工程的高分子卷材主要有 ECB( 乙烯—醋酸乙烯与沥青共聚物) 、PVC( 聚氯乙烯) 、EVA( 乙烯—醋酸乙烯共聚物) 、HDPE( 高密度乙烯) 、LDPE( 低密度乙烯) 。其中 PVC 防水性相对较差,目前已不采用,HDPE 硬度大、强度高,在公路隧道防水中较少使用。防水板的厚度-般选用 1 ~ 2 mm。其原材料不得使用再生材料。
用于施工中的防水板其外观质量应满足以下要求。( 1) 防水板表面应平整、无裂纹、边缘整齐、机械损伤、折痕、气泡、孔洞、及异常粘着部分等影响使用的缺陷。( 2)防水板在规格确定的长度内不允许有接头。( 3) 在不影响使用的条件下,防水板表面凹痕,深度不得超过厚度的 5%。
( 4) 防水板外观颜色应为材料本色,不得添加颜料和填料,特殊要求除外。3. 2 止水带止水带接材料分可以分为塑料止水带、橡胶止水带和钢边止水带三类。塑料止水带不得采用再生塑料。橡胶止水带和钢边止水带应采用三元乙丙橡胶制作,不得采用再生橡胶。
用于施工中的止水带其外观质量应满足以下要求: 止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷。塑料止水带外观颜色应为材料木色,不得添加颜料和填料,特殊要求除外。4 公路隧道防水施工中常见问题4. 1 防水材料质量不达标随着隧道防水材料的需求量增大,大小防水材料生产厂家应运而生,难免会出现以次充好,鱼目混珠的现象。有的防水板、止水带用废弃、老化的再生材料制造,其延伸率、抗拉强度、抗裂强度等力学性能指标达不到要求。
且监理、施工单位未能严格对防水材料按规定进行随机抽样检测,致使不合格品得以进场使用。4. 2 防排水施工质量控制不佳( 1) 隧道围岩基面处理不当。围岩基面处理对防水板、止水带和排水盲管的安装影响较大,但在实际施工过程中,初支表面或围岩基面经常达不到要求,普遍存在问题有围岩基面平整度达不到防水板铺设要求。主要原因为光面爆破效果不好导致初喷混凝土表面平整度较差。www.tmgc8.com
在超挖地段,会发生局部凹陷处混凝土的压力过大而使防水板拉裂; 在欠挖地段,会发生尖锐岩石戳破防水板。基面上的外露钢筋头、锚杆头、尖锐物等未清除,直接挂无纺布、防水板,造成混凝土浇筑后防水板被戳破。基岩表面渗水点未处理,任由渗水漫流。( 2) 防水板铺设不规范。
防水板铺设是隧道防水工程中最重要的-道工序,但在实际施工中防水板的铺设质量存在较多问题,形成了许多人为的渗水通道。目前存在的问题主要有防水板焊接时未采用双焊缝,或者焊缝宽度达不到要求; 焊接工艺不过关,焊穿现象时有发生,未对焊接效果进行充气检验; 防水板搭接顺序出错或搭接宽度不够; 对铺设好的防水板保护不够,防水64第 3 期 秦洪胜,罗树生: 公路隧道防水层施工技术研究 总第 205 期板被烧破,扎破。( 3) 施工缝、变形缝处理操作不细。施工缝、变形缝是隧道渗漏水的多发部位,也是隧道防水的重点。
在实际施工中,存在以下主要问题。①施工缝、变形缝处混凝土振捣不到位,止水带和止水条与混凝土不密贴。②中埋式止水带或止水条未严格按照设计位置埋设。③未按规定设置镶嵌槽,造成止水带变形,扭曲,失去止水效果; 即使设了镶嵌槽,也未将灰土和浮碴清理干净。( 4) 排水盲管埋设存在的问题。排水盲管的主要作用是将环向排水管收集的水排出,在实际施工中易出现以下问题。①盲管被混凝土堵塞。②环向盲管与纵向盲管未能按设计有效连接。5 工程实例在建工程“大金山隧道”位于浙江省宁波市象山县境内,隧道总长 1 905 m,隧道建筑限界为 10. 5 m,净高 5. 0 m,人行道 2. 5 m。隧道内防排水坚持以防为主,防排结合的原则,在二次衬砌与喷混凝土之间,环向铺设 400 g/m2无纺土工布和1 mm 厚 EVA 防水卷材,以防止衬砌背后积水渗入到衬砌结构内部。工作缝采用如下防水方式防水: 变形缝采用LC -2 型橡胶止水带防水,规格为 300 × Φ16 × R16 × 8; 施工缝采用 LC -4 型橡胶止水带防水,规格为 300 × Φ34 × R25× 8。混凝土采用防水混凝土,防渗等级不低于 S6。衬砌背面的排水工程为: 在喷混凝土与防水板之间设置环向规格为 Φ5 第三代软式透水管,使水能沿环向透水管排到衬砌墙脚处,在墙脚处设置纵向 Φ10 第三代软式透水管,再用 Φ10UPVC 横向引水管将纵向积水管里的水引到隧道两测水沟。环向透水管在Ⅴ级围岩间距为 3. 0 m,Ⅳ级围岩间距为 5. 0 m,在Ⅲ级围岩中设置间距为 10 m。6 隧道防水的施工措施6. 1 把好进场防水材料的质量关防水材料的质量决定隧道防水效果,针对目前防水市场以劣充优的情况。要防水材料采购时要选质量优、信誉好、价格合理的生产厂家。当材料采购回来后,监理、施工单位应加强对进场防水材料的随机抽检。6. 2 施工中的质量控制要点( 1) 基面处理。为了保证初喷混凝土层的平整度,开挖时应采用光面爆破技术。对初喷混凝土表面凸凹不平处要采用同级混凝土进行修补,使初喷混凝土表面平顺。当基面渗漏水,可采用埋设排水管直接排水到边沟或注浆堵水,以保持基面无漏水; 对初期支护混凝土表面外露的钢筋尖头,锚杆头等硬物应割除,防止戳破防水板。( 2) 防水板的铺设。防水板铺设时应严格按照先拱后墙的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板保证防水板全部面积均能抵到围岩,两幅防水板的搭接宽度不应小于150 mm。在防水板铺设中,焊接是关键环节,焊接时接缝处必须擦洗干净,且焊缝接头应平整,焊接采用双焊缝工艺,单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15 mm,防水板的搭接缝焊接质量应采用充气法检查。在钢筋笼焊接过程中,应采用阻燃材料对防水板进行覆盖或选用阻燃性防水板,以防止焊接火花烧伤防水板,对于烧伤的防水板应及时修补。为避免内衬混凝土浇筑时损伤防水板,在施工中应避免让捣固器与防水板直接接触; 应避免钢筋头部损伤防水板。( 3) 变形缝、施工缝的处理。内衬的变形缝、施工缝处是隧道防水的薄弱环节,在施工中应按照设计要求认真施工。在施工过程中应保证止水带埋设位置合适设计; 止水带定位后,其整体平整; 止水带接头处需选在衬砌结构应力较小部位,采用热硫化粘接或冷接法粘接,其最小搭接长度分别为 10 cm 和 20 cm。( 4) 排水盲管安装。排水盲管安装时应严格按照设计的位置安装,对于施工中发现的富水地段,要根据实际情况加密环向盲管的数量。为了防止泥砂、喷射混凝土等进入盲管,盲管需采用无纺布等渗水布包裹,纵向盲管要用防水卷材半裹。环向盲管与纵向盲管-般采用三通管连接,三通管位置应严格按照设计布置,接头部位应固定牢固,防止松动脱落。7 结 语公路隧道在地下水丰富地区渗漏水现象比较普遍,极大地威胁了隧道结构的耐久性和行车安全,给高速公路的运营维修带来了极大的压力。如何在隧道衬砌防水施工中确保达到不渗不漏的目标,需要从管理和技术两方面着手共同解决,缺-不可。www.tmgc8.com