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隧道防水工程施工范文1
随着铁路、公路工程建筑业的发展,隧道工程也成为其中非常重要的一个环节。而在隧道工程中,隧道防水成为了一个普遍关注的问题。一方面隧道的防水设计在不断地进步,防水施工的技术也在不断地改进,但另一方面,仍有许多隧道在建成后仍然存在渗水、漏水的状况,增加了隧道使用过程中的安全风险,也增加了隧道的维修负担。本文从我国隧道工程防水与施工的现状问出发,具体论述了隧道工程的防水设计和施工要点,以期能为提高和改善隧道防水工程的质量提供一些建议。
关键词:隧道工程:防水设计:防水施工
随着经济的日益发展,隧道工程的很大程度上推动了城市与道路建设的发展。当前,由于很多大型隧道工程的建设都位于江底、湖底、山体、海底施工难度较大的地区,因此对隧道的防水性能要求也提出了更高的要求。隧道中渗水漏水、空气湿度增加,引起轨道、照明以及通讯设备的受损,特别是如果地下水有很强的腐蚀性时,隧道结构的使用寿命会严重缩短。当前施工中,尽管在隧道工程的很多方面都加强了改进措施,包括防水材料、防水问题、渗漏问题等方面,但仍然成效不明显,渗漏问题在很多隧道工程中都依然存在。
一、我国隧道工程的防水现状
1、隧道工程防水设计技术现状
从总体上而言,我国的隧道防水设计遵循了“防、排、截、堵,刚柔结合,因地制宜,综合治理”以及坚持了“多道设防、多种材料复合使用”的基本原则,并在此前提和基础上总结和创新了各种类型工程中采用防水排水相结合、材料防水与构造防水相结合、柔性防水材料和接缝密封材料相结合的设计方案。总之,防水设计是非常重要的一道工序。
2、隧道工程的防水规定存在的一些问题
存在问题主要表现在以下几个方面:对隧道防水划分的等级不够明确;隧道防水不具备充分的设计依据;防水设计没有结合结构设计,未能进行综合考虑。隧道工程设计在制定围护结构的主体防水方案时,不能全面掌握工程的各个区间的水文地质情况,以及施工过程中的突发渗漏状况和程度。设计部门缺少专业的防水材料、防水设计的研究人员,很难在大量防水材料和及其各不相同的性能基础上,科学地运用好每一种材料,并发挥其优点。
3、隧道工程施工技术现状
当前施工技术和装备都得到不断地完善,对各类新型防水材料的适应能力也不断提高。很多施工单位在对大量工程实践的经验总结基础上,设计出一些拥有很强的适应性,能够很好解决渗漏水问题的方式方法,为防水工程质量的提高做出了重要贡献。但是,因为施工过程出现渗漏有很强的随机性,经常出现一边施工以边治漏的现象,大量隧道工程都需要在在施工后期和运行之后进行维修。这也对负责隧道工程的单位的施工资质和防水技术能力提出了很高的要求。
二、隧道工程的防水设计
1、增加中心排水盲管的设计。为了保证底部富水盲区的富水降低到一定的高度,可以在底部增设环向和纵向排水盲管。这种设计可以杜绝的隧道底部的基岩长时间泡在水中,强负荷下引起基岩软化、翻浆冒泥甚至底板断裂的现象,可以把隧道底部的积水排出隧道外面,降低隧道出现翻浆冒泥的可能性以及断板的危险性。
2、在隧道的边墙以及防水板的里侧增加机械保护装置。这种保护材料必须具备很强的耐穿刺能力和耐高温能力,以防止在钢筋操作过程中对防水板的破坏和损害,减轻防水板的检修负担,减轻检修引起的防水薄弱点。
3、加强对防水板老化的探究。因为材料老化是客观现象,是不可逆转的,所以加强对材料性能持续时间的延长,让防水材料的老化时间跟衬砌混凝土持续时间相接近,就能在很大程度上提高隧道工程的质量,延长隧道的使用寿命。
4、加强对防水板老化之后的维护和修理。针对不存在冰冻、不存在地下水腐蚀混凝土的地区,可以通过对防水板位置的调整,把防水板设计在二衬内壁,这种设计方式可以在对防水层维护和修理时更加便利。需要强调的是,在设计过程中务必要加强外观、空气动力以及环境方面的考虑。
5、针对隧道工程施工中常见的难以发挥排水盲管充分排水功能的问题,可以在环向排水管中间,将纵向盲管改装成斜向管,让环向盲管与斜向呈现主干和分支的构造。当基岩中的渗透水聚集时,就会通过斜向管进入环向管中,最后经过隧道的墙底纵向排水管排出。这种方案能够扩大环向盲管之间的间距,也可以将渗水快速得聚集到环向盲管中,充分发挥排水盲管的功效。当前生产的排水管通常分为圆形与矩形两种,相比较,矩形管比圆形管有更大的吸水面积,因此可以使用矩形盲管作为排水材料。
6、加强系统防水和分区防水的组合。通常情况下,分区防水是把固定地点的水集中在规定的区域中,如果一个区域的防水系统发生故障,不但会影响本区域,还会影响其他的防水区域,致使出水点的具置难以找出,加深了水害治理的困难程度。解决方案是在防水系统设置的前提下,在端头每隔一定距离设置环向防水板,其中一端连接在系统防水板上面,另一端深入到混凝土内部,与此同时,可以在混凝土的两端设置一种遇水膨胀式止水条,促进端头防水能力的加强。
三、隧道工程的防水施工要点
1、强化整体性防水理念
我们必须牢记千里之堤,溃于蚁穴的深刻道理。隧道工程的防水功能作为一项系统,是整体防水,如果一个地方出现薄弱环节,极有可能引发整个隧道的渗水漏水。因此,建立完善好整体防水观念,保持认真态度,加强防水系统的每一个步骤,对于防水系统的质量发挥着非常重要的作用。
2、加强施工资质的管理
通常情况下,建筑专业的防水施工队伍都有较高的专业化水平和相当等级的资质,而在铁路、公路等隧道工程中,非常缺乏专业化的施工队伍,很难达到高资质的要求。据笔者了解,许多企业雇佣的防水队伍,一般都是一些业余散工,不具备专业的技能。所以,对交通系统的防水施工人员进行规范和管理,完善专业化的隧道防水施工队伍的建设,对于隧道防水施工质量的保证是非常关键的。
3、加强施工过程的注浆止水工作的完善
很多施工单位都很容易忽视施工过程中的注浆止水步骤。在山体或者地表的开挖过程中,通过注浆止水与喷射混凝土后在进行注浆止水,可以有效地减少围岩的渗水量。在隧道施工过程中,一旦注浆计量方式出现失误,就会对后续工序施工有严重的后果。实际情况中,地下水的大量排出,不但对地下水的平衡有严重的影响,而且会严重破坏生态平衡,为施工与防水质量造成很大的隐患。
4、重加强基面的处理
虽然对于防水系统铺设之前的基面处理都有非常严格的限制,但是最终落实到实际中的施工单位数量极少。如果基面比较平整和洁净,就能轻易掌握缓冲层以及防水板铺设的松紧度,让防水系统和基面紧密粘合,防止空洞的出现,也可以防止防水板受到钉头等尖物的刺破。
5、加强衬砌混凝土的自我防水能力
增强隧道衬砌混凝土的自防能力,可以有效增强隧道的防水作用。只有对防水层的功能和衬砌混凝土的自防能力加以重视,才能高效地提高隧道的防水效果。
6、加强结构缝、施工缝的防水处理
作为隧道防水的最后一道防线,通常情况下,结构缝、施工缝在隧道发生渗漏水时,都会成为出水点最多的区域。因此可以使用橡胶止水带、钢边止水带、遇水膨胀止水条等材料加强对结构缝、施工缝的防护。
7、加强防水系统的技术控制与质量检查
虽然防水系统的施工技术都比较成熟,但是在实施过程中仍然要加强对施工工艺的控制,强化施工材料的质量检查和验收,保证施工的质量。
隧道防水工程施工范文2
关键词:公路隧道 防排水
中图分类号:U459.2文献标识码: A 文章编号:
如今,如何确保公路隧道防水排水工程的施工质量已成为当前公路隧道施工人员普遍关注的话题之一。目前,工程上对隧道渗漏水的预防可归纳为“三道防线”,即围岩注浆堵水、防水层防水、衬砌加止水带防水。但是,由于种种原因,国内外公路隧道渗漏水现象仍十分普遍,“十隧九漏”的现象仍没有得到根本改观。
一、公路隧道防排水工程施工结构介绍
目前阶段,我国公路隧道施工中普遍采用的是“新奥法”设计施工,在初护与二次衬砌层间铺设防水板,并在防水板与初护面间铺设缓冲无纺土工布以实现洞内防水。土工布与防水板是事先胶合好的双层结构,背后积水可以通过横向、纵向弹簧软管、塑料管多渠道引至排水沟。这种方法设计施工的防水结构理论上来说已经很大程度上解决了隧道漏水的问题,在许多已建成的隧道中很少出现漏水情况。但是,隧道渗水问题却仍然存在,因此,隧道施工仍需改进。
二、公路隧道防排水施工过程中存在的主要问题
隧道防水层的施工是关系到防水排水功能的重要环节,防水层施工中存在的问题会直接影响隧道的防排水功能。
1、防水层保护不当
由于隧道内施工条件相对较恶劣,程序多且相互交叉干扰,防水层的很容易破损。比较常见的是:尖锐物刺破,如锚杆、钢筋、绑扎铁丝或后续爆破的损伤。
2、复合衬砌存在问题
公路隧道的复合衬砌一半分为内外两层,在两层之间铺设了防水板。未考虑防水层的自然损伤。隧道防水体系中的复合防水层在运营中一方面承受初期支护和二次衬砌之间的法向压力,另一方面由于混凝土结构的热胀与冷缩,初期支护和二次衬砌还将产生切向搓揉的作用。试验研究表明:防水层在受压以后再继续被搓揉,十分容易出现破损。防水板铺设均在简易的脚手台架上进行,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。
3、防水层铺挂不当的问题
防水层铺挂不当主要表现为3个方面:铺挂过紧,焊接不牢,焊穿。由于内、外两层间防水层的分隔或者局部有空隙,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,内层才可以开始受力。这种不均匀的分离受力,使外层强度相对较弱,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。如果衬垫熔点高于防水层,也容易发生普遍的焊穿现象。
4、施工缝止水条(带)的安装不当现象
施工前容易止水条发生浸水膨胀。止水带安装不当主要表现为:止水带固定不牢靠,混凝土浇筑时发生偏移,不能保证止水带正对施工缝并处于衬砌厚度的一半处;止水带钢筋卡绕过止水带,发生锈蚀后形成渗漏的通道;止水带安装后多次翻折,破坏周围尚未达到最终强度的混凝土。混凝土浇筑养护不当,导致温度裂缝或者收缩裂缝等;下部衬砌基础和上部衬砌结构施工缝没有很好的对齐,承载后因受力变形不均匀而产生裂缝。
三、公路隧道防水排水施工原则
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。防水板要求具有抗冻抗裂性强、 阻燃性好、韧性强和易铺设等特点。防水板的设置是隧道防水施工中最重要的一个环节,防水板铺设质量的好坏直接影响着隧道施工完成后的防排水性能,因此,防水板的铺设应该严格遵照施工要求,遵循相关规定及设计要求进行施工。
2、排水设计原则
排水设计的初期支护与二次衬砌之间要设置环向弹簧排水管进行积水的汇集,衬砌的边墙底采用纵向排水管集水,然后将水引至排水管。在实际施工时,排水管的纵距应该根据实际情况而定,局部涌水处可根据需要设置塑料半管。
四、公路隧道渗漏水防治方法和应对策略
隧道防排水是一项复杂的工程,不论对设计还是施工的每一个环节都要求比较严格,稍有一点疏忽,就会导致防排水前功尽弃。因此,隧道施工的各环节都必须引起高度的重视。隧道的防排水应结合现场的实际情况因地制宜,以防、截、排、堵相结合的综台治理原则确定。在施工方面,应以科学合理的施工工艺和合格的工程质量俩达到防排水的目的。
1、严把材料质量关
隧道防排水材料的质量,是防排水工程成败的关键。因此,对隧道防排水材料,特别象防水板,止水带(条)等关键材料的选用上应严格要求,要采购质量合格的产品。同时要加强质量检验,对每一批进场材料都必须进行严格的抽样检验,严把材料质量关,使所采购材料的每一个指标数据都满足设计和规范要求。
2、严把施工工艺和质量关
在设计先进合理材料厦量保证的前提下,施工工艺和质量控制至关重要。隧道防排水工程质量的好坏,是隧道能否保证长期使用、确保行车安全的重要条件。因此,在隧道施工中必须把好工艺和质量关。
(1)应严格按设计要求、施工规范要求,认真施工和管理,坚决杜绝随意操作和违规作业,强化质量管理,杜绝任何质量隐患。
(2)隧道开挖前应处理好隧道洞顶、洞口仰坡的地表排水,在隧道仰坡口外适当位置设置地面截水沟排水沟,将地表水直接引排于隧道外。若岩层松散,渗水性强,应采取防渗特施,防止地表水渗入围岩而流入洞内。
3、采用模筑早强混凝土初期支护
为了防止防水层在运营时损伤,可以采用模筑早强混凝士的方法进行初期支护,提高初期支护表面的光滑度。纵向排水管排水坡度有限,容易淤堵,可采用分段起伏方法以达到调大排水坡度的目的。
4、要加强防排水施工的管理
进洞前防排水系统的完善。主要从以下几个方面做好洞口防排水:
(1)洞顶截水沟。根据地形情况,提前在开挖线 5m 以外砌筑洞顶截水沟,并将水引排至自然排水沟连接,防止水流人施工范围。
(2)平整场地。首先在洞外就近处选一块大致平整的15m×30 m 的场地,经整平后表面抹3cm 厚的砂浆层,并打扫干净,可采用道路两侧设置排水沟(或埋设水管) 排水;如果洞口向外为上坡,可以在洞口一侧设置集水井,采用水泵抽水外排。注意集水井设置安全防护(最好采用井盖封闭),确保安全。
(3)防水板的粘结。在洞外经过硬化的平整场地上每两幅用自动熔接机焊接成一大块,搭接宽度为0.1m。防水板的粘结是防水施工的重点,稍有不慎就会在接头处出现渗水。用手提式接缝机接缝,接缝宽度为5cm,缝合两道可保证接缝强度。将接好的无纺布叠合于防水板上。沿隧道轴线中心方向做出标志,将整块叠合的防水板和无纺布沿隧道轴线对称卷起即可用小型运输车运入洞内进行吊挂。
(4)开挖过程中对涌水地段的防排水处理。对于洞内涌水或地下水位较高的地段,根据涌水量的大小,可采用超前钻孔排水、辅助坑道排水的方法。同时,要合理选择防水板和无纺布的长宽尺寸,减少搭接次数,加快施工进度,是保证施工质量的重要一环。如果进洞为下坡,则采用集水坑积水潜水泵将水排至下一个集水坑,直至降水排至洞外。
五、总结
总而言之,随着高速公路建设的高速发展,公路隧道的建设也受到了更多的关注。如何做好公路隧道的防、排水施工,使公路隧道的防、排水工作更加有效实用,公路隧道质量得到有效保障,就成为公路建设中十分重要且关键的问题。只要广大公路施工者认真研究公路隧道目前的防水结构和隧道防水层施工的存在问题,深入了解公路隧道防、排水工程施工现状,同时对公路隧道的防水排水施工原则方案和隧道防水、排水施工策略进行准确定位、精心把握,就一定能够从根本上保证公路隧道防水排水工程的施工质量。
参考文献:
隧道防水工程施工范文3
自2000年以来,国内大中型城市的市政基础设施建设速度骤增。在短短的15年内,笔者便参与设计了包括南京、杭州、昆明等近10条长度超过1km的城市明挖市政交通隧道,这些隧道均为城市道路隧道,处在或连接城市的主要干道,大多穿越河道或在城市中心的湖泊底下。由于城市快速发展的需要,对于隧道施工周期要求越来越高。因此,需在较短的施工工期内完成工程并保证质量、特别是一些防水质量要求很高的隧道工程,这就必须考虑使用一些新技术,来完成艰巨的工程任务。现以笔者参与设计的一些隧道工程为例,介绍近年来城市明挖隧道工程防水技术的发展与创新。
1明挖隧道的混凝土自防水技术发展
1.1南京玄武湖隧道
南京玄武湖隧道处于南京城的景观湖中,湖中的土质以淤泥质黏土为主,在结构埋深最深处埋有粉质黏土。这些土层虽然含水率已达饱和,但渗透系数很低。针对这种浅覆土的工程特点,查阅了大量欧美的设计规范、标准,及国内为数不多的工程案例和研究专题,确定了玄武湖隧道结构混凝土的技术参数要求:抗渗等级(暗埋段≥P8,敞开段≥P6)、强度等级(≥C30)、抗冻融指标(>D300)、抗碳化(理论>100a)、抗Cl-侵蚀(Cl-扩散系数<2×10-8cm2/s)、60d干燥收缩率(≤0.025%)和裂缝宽度(≤0.2mm,且不允许出现贯穿)。此处,对于混凝土抗冻融循环的要求,并不是因为本隧道处于严寒地区,而是当时工程界将它作为衡量混凝土长期致密的一个耐久性指标。而对于Cl-扩散系数的测定,因“自然扩散法”检测周期较长,不能作为工程的过程监测,最终确定引进检测周期较短的混凝土电通量检测法。针对混凝土自防水及耐久性设计要求,工程采取了以下技术措施:①对混凝土的胶凝材料、粗细骨料、水等原材料把关,严格控制混凝土的总Cl-和碱含量;②采用优质磨细粉煤灰等活性粉料替代部分水泥充当混凝土的胶凝材料,并严格限制水和胶凝材料的比例;③采用新型的、兼具混凝土膨胀剂及减水剂功能的萘系混凝土外加剂;④对混凝土施工提出了具体的温控、振捣、养护等要求。通过玄武湖隧道工程,得到以下实践经验:
1)对于明挖浅埋隧道的混凝土结构设缝,从施工角度出发,主要以减少收缩裂缝为目的,采用了90m间距设置结构变形缝,相邻变形缝间设置两条垂直施工缝(即间距30m),并要求施工缝两侧混凝土的浇筑间隔时间不少于14d。由于混凝土专项设计考虑较全面,再加上完善的施工及养护措施,结构混凝土本体并未产生水化热而造成的收缩裂缝,从而确保了混凝土的高抗渗性。
2)由于隧道浅埋,良好的结构完整性导致隧道内结构温度仅比室外大气温度低2℃左右。在夏季受隧道结构气温升高的影响,两条相邻变形缝间的混凝土结构管节受热膨胀,局部变形缝处会出现混凝土挤压破碎的现象,这种不良现象是由于变形缝间距过长、变形缝宽设计统一而未考虑到季节变化影响而引起的。此次工程设计基本确立了市政地下工程结构混凝土耐久性设计的框架,提出了高性能混凝土高抗渗性、耐久性、可施工性的基本要求。杭州西湖隧道是南京玄武湖隧道结构混凝土工程经验的又一次实践,但由于建设方未根据工程特点对混凝土进行深入研究,工程效果不是很理想。
1.2南京九华山隧道
南京九华山隧道毗邻玄武湖隧道,同处于玄武湖下并穿越南京九华山。在传承了玄武湖隧道的结构混凝土工程实践的基础上,九华山隧道改变了结构设缝原则。在经过对混凝土结构受温度影响及结构约束、徐变等因素综合考量,提出了结构变形缝间距为60m,即相邻变形缝间设置一条垂直施工缝,施工缝两侧混凝土浇筑时间间隔不少于14d;而变形缝缝宽根据混凝土的浇筑季节的不同而有所变化,冬季施工缝宽为2cm,夏季施工则为1.5cm。随着材料技术的发展,在结构混凝土的研究上,聚羧酸高效减水剂对于结构混凝土的耐久性、施工性能均优于萘系的混凝土外加剂,因此有关聚羧酸高效减水剂的运用研究又再次深入。并且,对其耐久性的检测指标及方法做了一些调整,即开始引入Cl-扩散系数的RCM检测法与自然扩散法相结合的检测,并相互验证。此外,无锡蠡湖隧道、苏州独墅湖隧道、南京新模范马路隧道也应用此结构混凝土设计方案,并获得成功,验证了我们对结构混凝土的专项研究是科学的,日后国内有关混凝土结构耐久性设计标准、规范等的和实行,也同样印证了此种设计的正确性。
1.3无锡太湖大道隧道
1.3.1清水混凝土的应用本隧道工程有一段结构是改造原有的铁路下立交,而此下立交的通行能力仅仅能满足单孔双车道的最低限界要求,是整条隧道的宽度限界瓶颈。出于工程特点,设计方决定此段隧道在满足行车限界后,不再预留侧墙装饰的空间,因而采用了不需装饰层的清水混凝土。但由于本隧道工程的高防水等级和设计使用年限要求,且侧墙因限界的缘故不能设置内装饰层,隧道通车后一旦出现渗漏,便会直接反映在无装饰面层遮蔽的隧道侧墙上。为尽量避免发生上述情况,对本隧道设计采用的清水混凝土的抗渗性和耐久性提出较高要求,需将混凝土抗渗与耐久结合考虑,以完善结构混凝土的自防水。此外,工程采用大型定型钢模板,既能达到施工要求,又能满足清水混凝土表面的建筑效果要求,同时解决了渗漏隐患。
1.3.2自密实混凝土的应用本工程金塘桥下盖挖顺作段,因缺乏混凝土振捣空间,采取了自密实混凝土作为结构内衬。由于自密实混凝土流动性好,具有良好的施工性能和填充性能,且骨料不离析,硬化后具有良好的力学性能和耐久性,可以很好地提高混凝土工程质量,加快工程进度,同时改善了工程的施工环境并降低了工程费用。而此后的四川遂宁市观音湖隧道,由于观音湖其实是一条河道的一部分,是在夏季丰水期由于下游水库蓄水而构成的城市景观湖,所以隧道的建设只能利用冬季枯水期的4个月进行。因施工工期短,在设计上也采用了大型定型钢模板进行大规模的结构混凝土进行施工,结果如期完工,工程质量良好。
2明挖隧道外包防水层的新材料运用
隧道工程外防水层的选择是多种的,但成功的工程实践往往是因地制宜、因工程而异的,结合笔者设计的几条隧道工程举例说明。
2.1南京九华山隧道
是九华山湖中放坡开挖暗埋段隧道防水设计,南京九华山隧道采用了华东地区较为典型的隧道外防水做法。考虑到隧道底板处于淤泥质黏土之上、透水性差,因此隧道底板采用了水泥基渗透结晶型防水涂料,利用涂料的反渗透性,使其在底板混凝土固结过程中渗入结构底板混凝土中,以达到底板防水的目的。而聚氨酯防水涂料较之外包防水卷材能更好地与混凝土基面粘合,达到防窜水的目的,同时避免了材料之间的接缝困扰。
2.2无锡太湖大道隧道
是无锡太湖大道隧道主线伸缩缝防水构造。针对本工程顶板双折板拱的结构特点和施工周期短等因素,设计提出了采用喷涂聚脲防水涂料作为顶板外防水层,这也是在隧道施工中开始大规模运用喷涂型防水涂料;而结构底板及侧墙,按照外防内贴的原则,选择采用预铺式防水卷材。与传统的聚氨酯防水涂料相比,喷涂聚脲防水涂料主要具有如下两大优势:一是施工速度快,节省工期。施工速度快不仅体现在喷涂作业先进的施工工艺上,而且聚脲本身可在5s内凝胶,1min即可达到步行强度,也是施工速度的一大保障。二是聚脲防水涂料具有优异的理化性能,其强度高、无需做保护层,可在施工后直接回填土。但喷涂聚脲防水涂料在现场施工中仍存在一些尚需克服的难题,尤其是对于基面的要求较高。在JGJ/T200—2010《喷涂聚脲防水工程技术规程》中明确规定了“基层表面应坚固、密实、平整、干燥,不得有浮浆、孔洞、裂缝、灰尘、油污等,否则应进行打磨、除尘和修补”;但在实际施作顶板防水层的时候,真正做到上述要求并非易事。因此,如何做到力求适应基面、如何优化底涂料等是今后聚脲施工过程中尚需克服的技术难点。预铺防水卷材具有与浇筑表面的混凝土结构粘结密实、不窜水的特点,并且其施工方便快捷、防水质量得到保证,因此得到了越来越多专业防水设计人员的认可。预铺防水卷材可分为P类(主体材料为高分子)和PY类(主体材料为沥青基聚酯胎)两种,设计从材料耐久性考虑,要求使用P类。但这一类材料又有很多品牌,如何甄别选择,则成为工程实践的关键。对于防水卷材的甄选,设计要求施工现场做防水卷材的简易剥离强度试验,通过模拟工程实际从而最终决定选择合适的外包防水卷材,并将试验结果作为设计要求写入相关文件或图纸。试验可按此进行:
1)将预铺防水卷材放在室外暴晒10d,并模拟现场施工实况对其进行人工踩踏;
2)在现场安装模板,将日晒处理的预铺防水卷材分别立于模板内侧,然后浇筑一个长方体混凝土试块,试块的配比、养护等要求与隧道主体混凝土相同;
3)进行7d养护后拆模,对卷材进行人工撕扯,观察产品与后浇混凝土试块的粘结情况,可以此判断卷材与混凝土基面的粘结性能。卷材剥离强度试验。试验结果表明,尽管已采取了加强层、空铺等措施,预铺防水卷材在伸缩缝位置仍会因变形量过大而导致卷材被拉裂造成接缝渗水。因此,预铺防水卷材在过变形缝时采取何种措施以适应足够的结构变形,是今后防水层设计需要进一步完善的地方。
2.3四川遂宁市观音湖隧道
观音湖隧道处于观音湖底,隧道顶板零覆土,仅有用于防冲刷和抗浮的石笼覆盖,顶板完全浸泡在水中。因此,结构外防水层必须具有良好的耐水性以及与结构基面紧密粘结的性能。设计上选择了预铺防水卷材(P类)与喷涂非固化橡胶沥青防水涂料作为隧道的外防水层的组合。根据太湖大道隧道的工程经验,卷材方面采用了现场试验性能较突出的PV-100预铺防水卷材(P类,主要材料为HDPE),然而选择喷涂非固化橡胶沥青则是有所考虑的。前面提到,本隧道工期非常紧张,因此在施作外防水涂层之前,要对结构混凝土基面作进一步处理基本是不可能的。其次,结构变形缝接缝处采用外贴式橡胶止水带,且侧墙局部为PV-100预铺防水卷材,采用防水涂料时就要考虑到与这两种材料的粘结。最终,设计选择对结构混凝土基面基本无要求,可在潮湿基面快速施工、能与橡胶和塑料两种材料粘结较好的非固化橡胶沥青防水涂料。当时在现场,通过试验比较选择了具有韩国技术支持的品牌产品,从目前的效果来看,几乎是当时唯一的选择。即为非固化橡胶沥青与橡胶和塑料粘结在一起后撕开的效果,非固化橡胶沥青本体断裂,而橡胶和塑料的粘结面并无脱落现象。
3明挖隧道接缝防水的新技术
接缝防水是隧道工程防水中的重要一环,随着工程材料的进步、工程实践的不断总结,现在的接缝防水也有了很多新的做法,下面介绍几种具有代表性新做法。
3.1垂直缝与水平缝相交处
在隧道纵向的水平施工缝与横向的垂直施工缝或者变形缝在结构的侧墙总是有交点的,但以往设计忽略这个细节,垂直缝的止水措施与水平缝的止水措施即便不相交,也会造成结构缝渗漏的相互影响。
3.2侧墙的水平施工缝
在结构底板与侧墙的转角处,通常会有高出底板面20~30cm的侧墙与底板一起浇筑,这样就会存留一道侧墙上的水平施工缝,这道施工缝往往就会成为渗漏的高发部位,通常称之为“烂根”。在隧道大量改用大型定型钢模板技术之后,设计改变了这条缝的设置位置,这种改变对于施工要求大大降低,施工质量可以得到保证。无锡太湖大道隧道和四川遂宁市观音湖隧道运用了这种新型施工技术,均未出现“烂根”现象。侧墙施工缝部位防水做法,
3.3兜绕成环的外贴式橡胶止水带
以往的明挖隧道顶板伸缩缝外侧通常采用密封胶嵌缝,与侧墙的外贴式止水带在转角处搭接密封,不同防水材料之间的搭接质量难以保证,处理不当往往会导致渗漏,因此设计在遂宁市观音湖隧道的伸缩缝处整环设置了外贴式止水带。为解决外贴式止水带在顶板的安装问题,设计人员在隧道顶板设置了上压模板,将顶板止水带固定在上压模板上,为外贴式止水带的整环设置创造了条件。
3.4外贴式橡胶止水带加贴反应型丁基橡胶腻子带
以往结构变形缝用的外贴式橡胶止水带,均以机械咬合的方式与结构混凝土粘结,在混凝土施工过程中,出现咬合不紧密就会增加接缝渗漏的概率。在无锡蠡湖隧道施工过程中,设计对外贴式橡胶止水带作了适当调整,在止水带两端加贴反应型丁基橡胶腻子带,使其与结构混凝土的粘结又多了一重保障。
4结语
隧道防水工程施工范文4
关键词:城市道路水泥稳定碎石方法
0前言
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石问的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3%~7%,7天的无侧限抗压强度可达1.5%~4.0%MPa,较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。
1材料要求
1.1 水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可,但应选用终凝时间较长(宜在6H以上)的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低(为325)的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。
1.2混合材料
混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质,可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料,对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。
1.3集料
应用人工集配碎石,城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm,颗粒组成范围,用相应级配,用做基层时,集料的最大粒径不应超过30mm颗粒组成应在规定范围内。石料的磨耗值不超过35%,石料的压碎值不超过30%。
1.4水
通常适合于饮用的水,均可拌制和养护水稳。如对水质有疑问,要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时,需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比,低于90%者,此种水不能用于水稳施工。
2水稳混合料组成设计
采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。
首先,实验室通过经过一定数量的原材料试验,进行配合比设计、击实实验,确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件,试件在规定温度条件下保湿养护6天,浸水1天后,进行无侧限抗压强度实验。经实验得知:
(1)经过对集料为砂、碎石、水泥和集料为粉煤灰、碎石、水泥的两种配比试验,结果发现掺加粉煤灰的水泥稳定混合料不仅其和易性较好,而且试块容易成型,成型后的试块外观较好,7天平均强度也较高。(2)不同配比灰土试件,7天无恻限抗压强度在1.0MPa左右;而不同配比水稳试件7天无侧限抗压强度在4~7MPa之间(采用325号普通水泥,水泥掺量5%~6%)。(3)不同配比灰:试件经几次冻融循环后,抗压强度几乎没有:而掺有水泥和粉煤灰的不同配比的水稳试件,经10次冻融循环后,仍可测得一定的强度。
3水稳施工方法应注意的问题
3.1首先对底基层进行检验,复核控制桩高程。
3.2水稳摊铺前底基层清扫干净,并适量洒水保持湿润。
3.3搅拌,厂办设备使用前应先调试所用厂拌设备、各计量系统,使所拌混合物含水量、骨料级配、水泥含量均符合配比要求,使机器运转正常,拌和机出料量与所用摊铺生产能力一致起来。
3.4摊铺、碾压时,摊铺系数1.3~1.5之间,施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则,全部施工工程力争在水泥终凝时问前完成。碾压完毕立即做密实度试验,若试验结果达不到标准重新进行碾压。
3.5一般情况下水稳作业完成24小时后才可以砌沿石。其与砌沿石的时间问隔也不宜太久,否则混合料形成板体后,板体坚硬,增加施工难度,敲凿板体也极易破坏板体整体性。
3.6养生时间不少于7天,这期问禁止车辆通行,每日洒水车洒水养护24遍,保持湿润。
隧道防水工程施工范文5
关键词:隧道工程,渗漏水,成因,预防措施,治理措施
Abstract: the leakage of tunnel engineering accident is the most common form of harm, so the prevention and handling leakage accident is tunnel engineering design and construction technology of important parts. Combining with the line at eight immortals guantou especially to the processing of the leakage of tunnel engineering, this paper analyzed the causes of the leakage accidents, and from the survey, design, construction and so on several aspects of the leakage of prevention and treatment measures.
Keywords: tunnel project, leakage, cause, prevention measures and management measures
中图分类号:U455 文献标识码:A文章编号:
1、八仙仑隧道工程简介
八仙仑隧道地处福州市区东面,闽江北岸,鼓山风景区,为双线客运专线隧道,总长6713m,设计车速200km/h,并预留提速250 km/h条件,建筑限界满足双层集装箱列车要求。采用新奥法(NATM)施工,全断面开挖(光面爆破开挖方式),分进、出口双向掘进。为国内第一批已投入运营的客运专线无碴轨道铁路隧道。
2、渗漏水事故的成因
隧道工程所处山体内外的环境水是隧道渗漏水的根本原因,另岩节理发育,加之爆破对围岩的二次扰动,导致地表水、裂隙水浸入是渗漏水事故的直接成因。
实际工程中,全断面混凝土衬砌隧道,在混凝土浇筑结束后,由于山体内地下水的渗流通道被封堵,形成较高的外水压力,使衬砌混凝土在施工缝、变形缝的薄弱位置产生渗漏。这是因为,在混凝土浇筑时没有采取有效的排水措施(如设置排水廊道、打排水孔等)进行外水导排减压,在混凝土衬砌完成后,因各种原因回填和固结灌浆不可能立即进行时,当衬砌混凝土水化热完成后,衬砌与岩体之间实际存在一个较大的空隙。当围岩外水压力梯度尚不足以形成新的渗流通道时,外压力实际上是渗漏水在围岩和衬砌中产生的体积力,此时的外水压力迅速升高,并直接作于衬砌混凝土上,导致混凝土薄弱面渗水。
3、漏水事故的预防措施
由于隧道工程属于隐蔽工程,不同区段的地质和水文地质条件也不尽相同,所以地质条件的复杂决定了隧道产生渗水质量事故的原因也是多方面的。为了更好地对渗水质量事故进行预防,须从勘测、设计、施工、监理等多方面入手。
3.1 勘测方面
由于隧道工程所处区域的地形地貌条件、工程地质条件、水文地质条件、构造应力条件、气候等因素均对隧道工程的应力条件和结构设计产生决定性影响,因此对隧址区进行详细的勘测是十分必要的。现阶段,在施工过程中一般采用超前地质预报的手段,针对施工出露的地质情况如围岩岩性变化、岩爆区、破碎带、软弱夹层、溶洞、孔洞、地下水库、暗河等各种具体情况及超前预报结果进行二次设计,这样相当大程度的影响了工期,且增加了围岩暴露期间未及时确定方案的危险性。因此现阶段隧道工程详勘主要依据与施工同步进行勘测或采用地质雷达进行超前地质预报。
3.2 设计方面
对于富水区围岩中施工的隧道,设计应充分意识到水对工程的影响。尤其是当施工难度增加时,现实的施工条件无法达到设计的操作要求时,对该类富水隧道的设计应考虑以下几个方面的问题:
(1)施工缝的位置可尽量设在底板水平面上,以免设置吊脚模板,这样可使模板的支撑体系尽量减少,以避免底板混凝土表面产生气泡及相应的混凝土空蚀和空化问题,即使该部位的剪力或弯矩较大亦可通过增加配筋或界面尺寸的办法来解决,而不应限制在该部位设缝;
(2)如因结构需要,施工缝需设在边墙上,可考虑在分缝位置上设置沿洞轴线方向的止水措施(如可使用固定的橡胶止水条);
(3)对隧道的衬砌设计应考虑设固结灌浆,充分利用围岩与衬砌体共同受力、减少配筋;
(4)如出现渗漏, 可采用适当品牌的环氧材料结合水泥注浆进行防渗补强,以达到后处理的目的,确保工程使用效果;
(5)根据富水围岩的特点,在设计时可从结构上考虑如何控制混凝土的收缩产生的渗漏。不仅确保工程质量,同时大大减少后处理的费用。依据隧址区勘测资料和现场施工实际地质条件,设计者应充分依据新奥法原理进行隧道设计,确保隧道施工完成后围岩稳定、排水通畅、衬砌美观。
3.3 施工方面
隧道工程施工是预防渗漏水病害的重要一环,施工方面处理不力导致渗漏水病害主要分为以下几个方面:
(1)衬砌施工时忽视质量,混凝土级配差,浇注捣固不密实,造成混凝土蜂窝、麻面、空洞;
(2)混凝土水灰比过大,衬砌后隧道表面看上去还算光洁完整,实际上内部不密实,形成了泌水管路;
(3)对施工缝、伸缩缝、沉降缝未加处理或处理不当产生渗漏水缝隙;
(4)由于地基不均匀沉陷、衬砌混凝土干缩和温度收缩产生的内应力所造成的裂缝而导致渗漏水;
(5)施工过程中所用防水材料存在较大的质量问题。
3.4 监理方面
按照规范化施工要求,监理在勘测、设计、施工等方面均发挥极其重要的作用,其工作的成果可保证隧道工程勘测结果尽最大可能符合实际条件,隧道工程设计时充分按新奥法原理依据勘测结果优化设计方案,施工方则切实执行设计方案,最终实现隧道工程的经济、安全、可靠。
4、漏水事故的治理措施
就目前隧道渗漏水的处理方式来看,一般是采取以防为主,截、堵、排相结合的处理原则。地下水只有顺利引出,结构防水效果才会好,否则地下水越积越多,形成压力水,水就会顺着衬砌层薄弱环节渗出,形成病害。
依据上述多方面的综合分析,从预防角度出发应在上述多方面逐项落实到位,从根本上防止隧道衬砌渗水质量事故的发生。但由于勘测能力、设计施工水平、环境变迁等种种可预见或不可预见因素的影响,在隧道工程中易发生隧道衬砌渗漏水质量事故,因此针对隧道衬砌渗漏水质量事故须分析具体原因后,采用不同的治理措施。归纳有以下几种治理方案:
因勘测结果不准确或条件突变使围岩失稳,导致隧道衬砌变形开裂而渗水的,应先采用锚索、注浆固结、管棚、长大锚杆等加固措施对变形区段围岩进行加固处理,之后沿隧道衬砌变形裂缝带凿沟槽安放透水管与排水沟连通,沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。
因排水系统设计不完善或堵塞、二次衬砌抗渗标号偏低引起的隧道衬砌渗水质量事故,视渗水情况如为点状,则在该处钻孔后插入排水管引入排水沟排水;如为线状或面状,则在该区段凿沟槽安放透水管与排水沟连通,沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。
因年久橡胶止水带老化引起的隧道衬砌渗水质量事故,可凿沟槽更新橡胶止水带,沟槽表面用高标号抗渗砂浆抹平。
因凿洞破坏引起的隧道衬砌渗水质量事故,可将破坏区域修凿到新鲜而且整齐,同时凿沟槽安放橡胶止水带,之后采用立模浇筑高标号抗渗混凝土补齐。
因排水沟淤积或水冻结堵塞引起的隧道衬砌渗水质量事故,加强巡查养护,及时疏通保证排水通畅。
5 、结束语
以上所述即针对隧道衬砌渗水质量事故讲行的原因分析和治理措施,在工程施工中,为确保隧道工程施工质量,只有在设计、监理、施工等三方面的共同努力下方能保证隧道工程围岩稳定、排水通畅、衬砌美观,在运营过程中不致于发生渗水质量事故。隧道渗漏水应根据具体情况具体分析处理,特别是施工单位,应在以后的作业中高度重视混凝土衬砌质量,做好防水工作,真正做到治标治本。
参考文献
[1] 易萍丽.现代隧道设计与施工[M]. 北京:中国铁路出版社,1997
[2] 刘胜利,彭立敏.小关大跨度连拱隧道的设计与施工.上海国际隧道工程研讨会论文集,2003
隧道防水工程施工范文6
关键词:高速铁路;暗挖隧道;防水施工;变形缝;止水带;穿墙管;空鼓
引 文:高速铁路隧道工程施工中,防水是非常关键的内容。如果防水工程施工效果较差,往往会造成渗漏现象发生,降低隧道工程质量,甚至引起安全隐患,对列车通行带来负面影响。隧道防水工程施工必须把握每个技术要点,预防质量通病,以确保隧道工程防水施工效果,有效保障隧道工程质量。本文通过具体工程案例介绍了高速铁路隧道防水工程施工技术要点,提出质量通病预防对策,希望能够引起人们对高铁隧道防水工程的重视。
1工程概况
某高速铁路隧道工程全长1200m。为保证隧道工程质量,施工单位不仅需做好工程设计工作、加强每个施工环节质量控制,还需采取有效措施,提高隧道防水工程施工水平。该隧道主要防水施工部位为:隧道底板、顶板、侧墙以及相关的细部节点,整个防水工程施工任务量大、工期紧张,仅卷材施工面积就达到156442m2。在整个防水工程建设中,施工单位坚持“预防为主、防治结合、因地制宜、综合防治”的原则,以期实现良好的防水施工效果。该隧道工程防水设计等级为二级,结构不允许渗水,主体结构要求结构自防水,主体混凝土强度等级为C30、抗渗等级为P8。工程通过综合采取有效措施,实现对渗漏现象的有效预防,确保整个隧道施工质量,为列车安全顺利通行提供保障。
2高铁隧道防水工程施工技术
为确保防水效果、提高隧道工程质量,本工程施工单位综合采取了以下技术措施。
2.1暗挖隧道防水施工技术
隧道主体采用混凝土自防水+附加防水层的做法,图1为隧道结构防水构造。隧道底板采用4mm厚双面自粘防水卷材,预铺法施工;侧墙采用3mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,湿铺法施工;顶板采用4mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,湿铺法施工。
整个隧道工程,混凝土结构要求自防水,所有阴角做成直径≥50mm的圆弧角,所有阳角做成直径≥20mm的圆弧角。对于卷材铺设的基层表面,要做好相应的处理工作,确保表面基本平整,高低误差严格控制在5~8mm,以保证卷材铺设效果。砂眼、孔洞要用高标号聚合物砂浆修补,剪力墙面钢筋头要割平,墙面用高标号砂浆补平。混凝土基层要浇筑好,确保坚固、平整、洁净,结构顶板混凝土浇筑时,一边浇筑,一边抹平混凝土基面。用湿铺法进行防水卷材施工时,施工前做好基层处理工作,基层含水量控制在12%以内。
湿铺法施工自粘卷材,配制水泥胶时,严格按照要求添加水和水泥用量,并用电动搅拌器搅拌成均匀的腻子状,以确保施工效果。为提高水泥胶配制效果,应把握以下技术要点:1)采用检测合格的水拌合;2)选用标号32.5以上的普通硅酸盐水泥,并添加聚合物建筑胶,添加量为水泥质量的10%~15%;3)保水剂采用108或801建筑胶水,立面水泥素浆要适当增加黏稠度,预防流淌现象发生;4)水泥要在浸透之后才能搅拌,避免出现水泥颗粒现象,有效提高搅拌效果。
2.2止水带施工技术
隧道的不同部位,采用不同形式的止水带进行施工。侧墙、顶板、底板如果采用外贴式止水带,直接安装即可。如果设计采用中埋式止水带,先将中埋式止水带安装好,再根据设计要求,在止水带两侧注浆管内安装注浆导管,要注意成对安装,一根为导浆管,一根为排气管,注浆导管沿止水带纵向设置间距以5~6m为宜。如果是施工缝处的止水带,应采取不同的技术措施:用钢筋将钢板止水带与结构主体主筋焊接,连接点纵向间距在5m以内;施工缝中部设置3mm厚镀锌钢板止水带,电镀锌层厚度为8~10μm,不易施工部位设置缓膨胀型遇水膨胀止水胶;另外,钢板止水环厚度为6mm。
2.3管道部位施工技术
穿墙管道防水做法见图5。管道部位在施工过程中,应该把握以下技术要点:1)排水口及穿墙管道首先施工一道JS防水涂料,JS防水涂料的液料和粉料按适当比例拌合均匀,形成稀糊状混合料,涂刮2mm厚,涂料涂刮时不能涂上管立面,防止污染现象发生,涂层不得堆积,涂刮范围为沿管周边200mm;2)JS涂料层上进行自粘卷材附加层施工,施工范围为沿管道周边250mm;3)然后再进行防水加强处理,排水口及管边涂刮CPS密封胶,穿墙管立面涂刮50mm高、平面涂刮50mm宽(排水口周边涂刮100mm、口内涂进50mm),合理控制密封胶加热施工时间,不能过长,防止起火现象发生,以及避免烫伤和污染其他工作面。
3施工质量通病防治技术
防水施工质量通病防治是隧道防水工程施工中需非常注重的,现将本工程采取的主要防治措施介绍如下。
3.1空鼓防治技术
空鼓是施工中比较常见的质量缺陷。为预防空鼓发生,本工程采取了以下措施:1)确保找平层表面干净、整洁,铺贴卷材防水层前,先对基面进行充分湿润,但要注意不能有明显积水,基层与墙的连接处做成圆弧形;2)立墙卷材精心铺贴,确保卷材铺贴密实和牢固,同时注意施工环境温度不得低于5℃;3)采用水泥砂浆找平层时,当水泥砂浆抹平和收水之后,需进行二次压光,并做好养护工作,防止找平层出现裂缝、酥松、起砂、起皮等现象。
3.2管道周围渗漏防治技术
隧道工程往往会有较多的管道,管道周围防渗漏也是施工的重点。该工程施工中,采取了以下技术措施:1)穿墙管道处卷材防水层铺实贴严,避免出现张口、翘边现象;2)认真、全面清洗穿墙管道的尘垢,确保整个管道清洁、干净,提高卷材防水层与管道的粘结附着力;3)穿墙管道周边找平层施工时,要将管道根部抹成直径不小于50mm的圆角,卷材防水层按照转角要求铺贴严实。
4结束语
该隧道工程防水施工过程中,科学进行了防水设计,合理安排施工材料、施工人员、施工机械设备等,保证施工任务顺利完成。防水工程原计划工期为20d,最终16d就完成了施工任务,为后续工程施工创造了良好条件。施工完成后,由质量检测单位对该防水工程质量进行了检验,最后评定等级为合格。目前该隧道工程已经运营1年多,质量状况良好,没有出现渗漏现象。
参考文献: