天嶸公路隧道防排水施工工藝與質量控制.doc
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2024-09-20
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1、核心提示:探討天峻公路唐家風臺隧道防排水主要施工工藝。分析防排水施工質量控制的重點:排水溝、排水管的銜接和敷設,防水板質量以及防水板的鋪掛和焊接。提出唐家風臺隧道防排水施工的要求,及控制檢查的方法。中圖分類號TU744.4U459.2文獻標識碼A文章編號1002-8498(2006)10-0019-03山嶺隧道采用的防排水系統,實際上是自流排水系統,防水僅是輔助系統。隧道漏水后,人們憑著直覺認為是防水設施出了問題,一味追求提高防水施工質量,而忽視對集排水質量的要求。由于山嶺隧道的結構是以集排水系統起作用、地下水壓對襯砌無作用為前提而進行設計的,所以當集排水系統失效,大的水壓會造成襯砌混凝土產生2、有害的變形。相比之下,集排水系統發生堵塞要比防水系統出現破損造成的危害大得多、檢查發現故障點也難得多、整治補救困難得多。所以在天嫂公路隧道防排水施工工藝及質量控制研究中將集排水施工質量和防水施工質量均視為重點。1工程概況唐家風臺隧道為天水至峻口二級汽車專用公路九座隧道之一,穿越天嫂市北山唐家風臺嘴,隧道進口處山坡地形陡峻,坡度450,出口處地形相對較緩,坡度310,梁頂處則地形較開闊,坡度較小,隧道最大埋深307.5m,里程樁號K12+00(一K14+225,13條斷層均為壓扭逆斷層,圍巖分類工、IIIMAVIV類,隧道凈空斷面如圖1所示。內輪廓線為三心圓組成的曲墻型拱,主要尺寸為:拱頂半徑53、.17m,拱頂圓心半角300,側拱半徑5.63m,仰拱半徑25.0m,路面橫坡i=2.0%,1.1工程地質條件該隧道處于秦嶺褶皺帶內,由于受南北向擠壓,山體兩側坡腳處均存在區域性大斷裂,性質為壓扭型,在第三系地層中,泥巖也形成一系列呈雁行排列的褶皺。地層巖性:山體表面為第四系風成黃土,第三系桔紅色泥巖有零星露頭,呈薄層狀,下伏基巖為下古生界牛頭河下亞群第四層,巖性為黑云母二長片麻巖夾少量石英閃長巖,黑云母片巖以及肉紅色花崗巖偉晶巖脈,巖脈在地層中分布較廣,一般沿片麻理方向侵人,脈寬一般1一10余m,長數米至數十米不等,走向與隧道軸線夾角較大,其生成時代與該區華力西期巖漿活動有關,在巖脈與片麻巖4、交界處,巖體因擠壓及熱變質作用影響變得較破碎,寬度1一3m。節理裂隙:巖體節理裂隙不太發育,巖體中主要裂隙面為片麻理。片麻理呈中厚層狀。局部層較薄,沖溝發育處,巖體節理較密,節理間距50cm左右。斷層:隧道范圍內共有13條斷層,均為壓扭逆斷層。地層泥及強影響帶最小lm寬,最大lom以上,出口段斷層特別發育。1.2水文地質條件從地表泉水分布看,泉水多沿沖溝分布,出露最高點與軸線制高點僅差60一loom從鉆孔水文地質資料分析,地下水均為基巖裂隙型潛水,主要分布在巖體表層風化殼中,水流量較小,基本裂隙連通性較差,隧道進出口處溝底泉水總流量為0.5一0.71s,隧道開挖后,地下水以滲水、滴水為主,局部5、有小流量涌水。2防排水主要施工工藝2.1中心排水溝施工工藝唐家風臺隧道中心排水溝絕大多數在m,1V,V類圍巖中,巖石堅硬,必須采用爆破。開始采用翻底炮,爆出的水溝斷面無形狀,底面超挖欠挖十分嚴重,補爆費時費工,效果極差。后又經水平底炮、垂直扎炮試驗,均不成功。仔細分析原因,前幾種爆破方法不符合成型爆破的要求,應按光面爆破、楔形掏槽炮進行爆破設計沿水溝斜邊向下鉆炮孔,炮孔間距0.5m,孔深超過水溝底20cm,經幾次調整炮孔間距、炮孔深度、裝藥量后,獲得好的效果。清除浮渣,沖洗基坑底面,攤鋪混凝土水溝底面,經水平儀抄平檢查后,立模板,澆注水溝側壁經安裝水溝蓋板、回填碎石后,覆蓋土工布澆注混凝土,雖6、能起到一定的防漏漿的作用,但不理想,后改用干硬混凝土,預先覆蓋,效果較好。2.2排水管集水管的連接工藝橫向排水管與縱向集水管直徑差不多,采用插入連接固定不牢,經多次試驗終難解決,加之縱向集水管的對接也是問題,后采取定制三通管和對接管,直接插入連接,并用環氧樹脂堵縫粘牢。2.3防水板施工工藝開始使用的復合防水板,只需鋪掛一次,但其固定方式用防水板上帶的布條,綁在預先釘在壁面的水泥釘上,施工很困難,出露的釘子頭易刺漏防水板后改用分別鋪掛土工布和防水板,先用塑料墊板及水泥釘固定土工布于隧道壁面上,再將透明的防水板通過熱熔方法固定在塑料墊板上。防水板連接由專人進行,預先在洞外試驗,熟練掌握熱合機后才能7、對防水板焊接。焊接時一定要注意不能過熱,否則防水板過分熔化而漏水,又不能溫度過低而焊接不牢。焊縫檢查是對焊溝充壓縮空氣,16min壓力不減小,證明焊縫合格,否則沿焊縫涂抹肥皂水,向檢查溝內充氣查找漏氣處。為防止安裝堵頭模板損壞防水板,特意要求堵頭模板邊緣加釘土工布,并要求防水板接縫與施工縫不能重疊,最少相差0.5m。.2.4止水帶施工工藝止水帶一般安裝方法是將止水帶彎成900,固定在堵頭模板上,混凝土澆注完成拆模后,再冊直,澆注下段混凝土時埋在其中。實際上,經這樣施工后的止水帶已彎曲走形,很難保證止水效果。后將堵頭模板在厚度中線分為兩塊,把止水帶夾在中間,效果好得多。3防排水施工質f控制重點38、.1集排水施工質量控制重點隧道集排水系統主要由中心排水溝、縱向集水管和連接二者的橫向排水管構成。容易出現的質量問題有:1)中心排水溝縱坡控制偏差唐家風臺隧道的縱坡為2.4%,每50m設1個檢查井,則每段中心排水溝兩端高差1.2m,對于在硬巖中爆破出小面積梯形且每延米平均高差2.4cm,具有一定難度。2)中心排水溝因回填混凝土的水泥漿漏人堵塞唐家風臺隧道中心排水溝為矩形現澆混凝土蓋板溝,蓋板為帶孔預制板,填碎石覆蓋。澆注混凝土時,漿液填充碎石空隙、水溝腔體,都會使排水失敗。3)橫向排水管與縱向集水管銜接不牢靠、不順暢橫向排水管為佃Omm的塑料管、縱向集水管為$100mmpvc透水管,兩者銜接不牢9、會使襯砌混凝土流入橫向排水管造成堵塞,兩者銜接不順暢會使地下水結晶物在該處逐漸形成淤塞。4)襯砌背后排水管末端與縱向排水管銜接不順暢唐家風臺隧道襯砌背后排水管采用0Omm的軟式透水管,與縱向排水管銜接不順暢也會產生地下水結晶物在該處逐漸形成淤塞。5)襯砌背后排水管鋪設、固定、保護朽Omm的軟式透水管的鋪設、固定、保護是一項工序多、工藝復雜、難以保證質量的部位。3.2防水施工質量控制重點隧道防水系統是由防水層、止水構造組成。容易出現的質量問題有:1)防水材料性能防水材料包括防水板和緩沖材料,防水板材料必須滿足止水性、強度、接合可靠性、安全性、施工性及耐久性等緩沖材料應具有減緩刺漏的保護作用和排少10、量水的透水作用。2)防水板鋪掛在噴射混凝土層表面鋪掛的防水板,澆注混凝土時會受到擠壓、拉伸,可能造成防水板被刺透、撕裂。3)防水板連接防水板的接縫質量直接影響到防水層的效果,接縫多又長,出現質量問題的幾率大,一般難以發現。2006No.10賴金星等:天暖公路隧道防排水施工工藝與質量控制4)防水板破損破損多發生在堵頭模板安裝、振搗混凝土時,而堵頭模板安裝造成破損又處于施工縫處,更易形成漏水現象。4防排水施工質f要求為控制施工質量,對防排水施工提出以下要求:1)中心排水溝開挖斷面形狀按設計尺寸,超挖量按l0cm控制,否則用與回填層同強度等級混凝土回填水溝底面高程每50m隨機抽查10個點,誤差應5m11、m水溝蓋板預制、搬運、安裝不得有斷板現象,預留透水孔不得有盲孔蓋板安裝就位,用砂漿填縫密實碎石回填要分層澆注路面混凝土前用土工布覆蓋碎石頂面,防止水泥漿漏人水溝澆注路面混凝土后,立即進行水溝試水,將漏人的水泥漿沖洗干凈。2)橫向排水管與中心排水溝檢查井連通時,管端應埋人回填碎石中多25cm與縱向集水管連接應牢靠,并用防水板包裹好,不得有水泥漿漏人。3)襯砌背后透水軟管用窄條防水板和水泥釘固定后,噴射混凝土層和模注混凝土透水軟管與縱向集水管需插人連接,并要包裹嚴實縱向集水管擺放要與混凝土基面貼實,并保證一定的排水坡度。連接完成后試水,流水暢通后澆注混凝土。4)防水板鋪掛前,仔細檢查錨桿頭、型鋼拱是否外露,如有則割去長錨桿頭,補噴混凝土覆蓋鋪掛固定點每平方米)4個,水泥釘要求完全打人不得外露鋪掛應由拱頂開始向兩邊進行,盡量與噴射混凝土層表面密貼,并有一些富余量鋪掛前要在隧道壁面做好標記,防止防水板沿隧道軸向歪斜,影響防水板連接。5)必須采用熱合機雙縫連接防水板,對焊縫的檢查采用檢查溝沖壓縮空氣和肉眼檢查的方法對所有損傷和未焊接處進行修補。5結語分析了影響隧道防排水施工質量且難以補救的工序,并提出施工質量要求和控制檢查方法,為天峻二級汽車專用公路唐家風臺隧道及其它8座隧道施工工藝和質量控制提供指導。參考文獻:11浙江省交通設計院JTJ026-90公路隧道設