王春成
摘要:確保隧道的防排水系統(tǒng)的防排作用,保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用及行車(chē)要求。
關(guān)鍵詞:防排水設(shè)施;防水板;止水帶;施工縫
中圖分類(lèi)號(hào): S276文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、隧道概況
六道溝隧道為分離式長(zhǎng)隧道,地處冀西北山地區(qū),屬中山溝谷區(qū),區(qū)內(nèi)地形起伏。該區(qū)域西北靠?jī)?nèi)蒙高原,屬大陸性、季風(fēng)型燕山山地氣候,隧道區(qū)地層為侏羅系凝灰?guī)r,地下水主要為基巖裂隙水,巖體含水量少,屬于貧水區(qū)。該區(qū)地下水類(lèi)型主要為:HCO3-CaNa,礦化度0.3109g∕L,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有微腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。
二、設(shè)計(jì)原則
隧道防排水施工遵循“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜、綜合治理”的原則,隧道施工防排水設(shè)施應(yīng)符合設(shè)計(jì)并與運(yùn)營(yíng)防排水工程相結(jié)合,做到排水通暢,隧道排水不直接排入地表水源。另外,排水系統(tǒng)的環(huán)向集水管、縱向管、橫向排水管和中央排水管必須連接牢固暢通,確保隧道的防排水系統(tǒng)的防排作用,以使隧道建成后達(dá)到洞內(nèi)基本干燥的要求,保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用及行車(chē)要求。
三、防、排水材料選用
六道溝隧道進(jìn)口在圍巖巖壁淋水和滲水嚴(yán)重處鋪設(shè)Ω型彈簧排水管,緊貼初期支護(hù)表面環(huán)向鋪設(shè)φ50mm軟式透水管(外裹土工布),在初期支護(hù)和二次襯砌之間敷設(shè)1.5mm厚EVA單面自粘式防水卷材和土工布,一般襯砌段拱部和邊墻二次襯砌采用不低于S8的防水混凝土,環(huán)向軟式透水管引排圍巖滲漏水至基地縱向管(φ100HDPE雙壁排水管)內(nèi),然后通過(guò)兩側(cè)橫向排水管(φ100HDPE雙壁排水管)引入路基下部設(shè)置的φ400mm中心水溝排出洞外。
四、施工工序及質(zhì)量控制要點(diǎn)
1、施工前準(zhǔn)備
六道溝隧道進(jìn)口施工為臺(tái)階法施工,洞內(nèi)順坡排水,施工前在距邊墻基腳處設(shè)臨時(shí)排水溝,上下臺(tái)階設(shè)架槽將上臺(tái)階洞內(nèi)涌水和地下水引流至下臺(tái)階排水溝,防止流水漫流浸泡下臺(tái)階基坑。
2、結(jié)構(gòu)防水與排水施工
(結(jié)構(gòu)防水與排水施工工序簡(jiǎn)圖)
①隧道底中部基線以下1.5m設(shè)置中心排水溝,中心排水溝安裝前鋪設(shè)整平層以保證中心排水溝安裝規(guī)范,中心排水溝的安裝時(shí)以高程控制順應(yīng)隧道路面縱坡,從而保證隧道內(nèi)墻背地下水排出,縱向上每隔200m設(shè)置中心排水溝檢查井;
②隧道左右邊墻背后設(shè)置φ100HDPE縱向雙壁排水管各一道(外裹無(wú)紡布);
③整平層下設(shè)置φ100HDPE橫向雙壁排水管,設(shè)置間距有仰拱段每10m一道,無(wú)仰拱段每20m一道,使墻壁水排入中心排水管內(nèi);
④檢查隧道初支噴射混凝土表面有無(wú)空鼓、裂縫、松酥、外漏錨桿頭、鋼筋頭等,以防止刺破防水板,基面鋪設(shè)φ50mm軟式透水管(外裹土工布),每十米一道,基面明水較大處增加鋪設(shè)頻率,使基面明水排入縱向排水管;
⑤各管路連接采用變徑三通方式,縱向排水管與三通接頭連接用土工布包裹;
⑥防水板的安裝
防水板鋪裝前檢查防水板質(zhì)量,本隧道使用防水板為EVA防水板,防水板厚度為1.5mm,防水板長(zhǎng)度為35m,結(jié)合前將待接的兩塊防水板接頭擦凈、對(duì)齊、防水板搭接長(zhǎng)度不小于10cm,采用熱合焊接并嚴(yán)格控制焊接溫度、焊接行走速度,保持焊機(jī)與焊縫接觸良好、行走平穩(wěn),單條焊縫寬度不小于1.25cm,其物理力學(xué)性能如下表:
EVA防水板質(zhì)量物理力學(xué)性能
項(xiàng)目 拉伸強(qiáng)度(MPa) 斷裂延伸率% 熱處理時(shí)變化率% 低溫彎折性 抗?jié)B性
指標(biāo)
≥16 ≥550 ≤2.5 -35℃無(wú)裂紋 0.3MPa30min不透水
防水板鋪掛前檢查清理噴射混凝土表面,使基面保持清潔平整,以保證土工布?jí)|層和防水板鋪掛平順。在隧道拱頂縱中心線,使土工布?jí)|層的橫向中心線與噴射混凝土的縱向中心線相吻合,土工布從拱頂部開(kāi)始向兩側(cè)下垂鋪設(shè),使用射釘和塑料墊片將土工布固定在噴射混凝土支護(hù)基面上,間距75cm矩形布置,防水板鋪設(shè)與土工布?jí)|層一樣從拱頂部開(kāi)始向兩側(cè)下垂鋪設(shè),邊鋪邊用防水板背面的綁繩與固定土工布?jí)|層的射釘綁扎,以固定防水板。防水板鋪掛一定要保證鋪掛松弛率,環(huán)向松弛率10%,縱向松弛率6%。
⑦止水帶和止水條施工
Ⅰ、止水帶采用帶鋼邊橡膠止水帶,長(zhǎng)度根據(jù)施工需要事先與廠家定制,避免出現(xiàn)接頭,埋設(shè)時(shí)其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫的中心線重合,并使其在界面部位保持平展,防止止水帶翻滾、扭結(jié)。另外,止水帶的安裝采用定位鋼筋,防止止水帶偏移造成單側(cè)縮短;止水帶端頭模板施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)支撐,防止漏漿;混凝土澆筑過(guò)程中止水帶兩側(cè)混凝土均勻灌入,防止混凝土過(guò)分偏壓造成止水帶偏斜,在混凝土澆筑時(shí)加強(qiáng)接縫混凝土的振搗,確保止水帶與混凝土結(jié)合密實(shí)、無(wú)空隙。止水帶性能指標(biāo)如下表:
帶鋼邊橡膠止水帶性能指標(biāo)
項(xiàng) 目 標(biāo)準(zhǔn)要求
硬 度(邵氏) 60±5
拉伸強(qiáng)度(MPa) ≥15
拉斷伸長(zhǎng)率(%) ≥380
壓縮永久變形 70℃ x 24h (%) ≤35
23℃ x 168h (%) ≤20
撕裂強(qiáng)度(KN∕m) ≥30
脆性溫度(℃) ≤-45
熱 空 氣 老 化
70℃×168h 硬度變化(邵氏) +8
拉伸強(qiáng)度(MPa) ≥12
拉斷伸長(zhǎng)率(%) ≥300
橡膠與金屬粘合 斷面在彈性體內(nèi)
Ⅱ、止水條選用制品型遇水膨脹止水條,在二襯混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋,嵌入二襯混凝土2cm,使用防水膠粘結(jié),下一環(huán)混凝土施工時(shí)固定。制品型遇水膨脹止水條性能參數(shù)如下表:
制品型遇水膨脹止水條
序號(hào) 項(xiàng)目 指 標(biāo)
1 硬 度(邵氏) 42±7
2 拉伸強(qiáng)度(MPa) ≥3.5
3 拉斷伸長(zhǎng)率(%) ≥450
4 體積膨脹倍率(%) ≥200
5 反復(fù)浸水實(shí)驗(yàn) 拉伸強(qiáng)度(MPa) ≥3
拉斷伸長(zhǎng)率(%) ≥350
體積膨脹倍率(%) ≥200
6 低溫彎折-20℃×2h 無(wú)裂紋
7 防雷等級(jí) 優(yōu)于2級(jí)
⑧施工縫和變形縫的處理
Ⅰ、混凝土連續(xù)澆筑施工縫主要體現(xiàn)為垂直施工縫,垂直施工縫施工時(shí),將其表面浮漿和雜物清除,刷不低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的凈漿,及時(shí)澆筑混凝土,端頭埋設(shè)涂有脫模劑的楔形木條,形成預(yù)留淺槽,槽寬比止水條寬1-2mm,槽深為止水條厚的1/2~1/3,將遇水膨脹止水條牢固地安裝在預(yù)留淺槽內(nèi)。
Ⅱ、變形縫的寬度宜控制在20~30mm,變形縫底設(shè)置遇水膨脹止水條,以達(dá)到密封防水、適應(yīng)變形、施工方便、檢修容易等要求。
五、結(jié)語(yǔ)
隧道防排水施工是隧道施工的重要組成部分,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞都可能導(dǎo)致隧道排水不暢,路面滲水或冒水,最終影響隧道的使用壽命或者隧道的正常使用。在施工過(guò)程中我們應(yīng)該嚴(yán)格控制隧道防排水施工質(zhì)量問(wèn)題,確保建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、高安全性能的優(yōu)良隧道工程。