陳越
摘 要:隧道工程施工中,隧道漏水、滲水直接影響著隧道施工的順利進(jìn)行以及隧道營運(yùn)的安全性。文章將詳細(xì)介紹隧道工程全包防水施工工藝與質(zhì)量控制措施,為隧道工程全包防水方案的制定提供指導(dǎo)性意見。
關(guān)鍵詞:隧道工程;全包防水;施工工藝;質(zhì)量控制
施工質(zhì)量是影響隧道滲漏水的最重要因素。在國外,全包防水施工工藝已得到了廣泛應(yīng)用,在我國部分城市鐵路、地鐵工程也開始涉及。相信通過不斷地實(shí)踐與研究,全包防水施工工藝將日臻完善。
1 隧道工程全包防水的設(shè)計(jì)思路
全包防水理念,主要表現(xiàn)在預(yù)鋪反粘施工以及全封閉多層防水技術(shù)上,防止地下水流竄是其最大優(yōu)勢。全包防水總共包括圍巖自防水防線、防水材料防線、支護(hù)結(jié)構(gòu)防線三條防線。
在簡單的隧道施工中,全包防水是在初期混凝土支護(hù)與二道襯砌間使用防水板進(jìn)行全部封閉,將初期隧道滲水阻擋在防水板之外。受到襯砌工藝等多種因素影響,拱部混凝土一般情況下不能灌滿,這就很容易在拱部形成積水通道。一旦防水層出現(xiàn)一處破損,就會(huì)在防水層與二次襯砌之間形成地下水連通,不能有效發(fā)揮防水層的真正作用。
現(xiàn)階段經(jīng)常使用的分區(qū)防水,是在二次襯砌與防水層之間進(jìn)行分區(qū)處理,這種防水方式的設(shè)計(jì)理念是一處防水層破損,不會(huì)導(dǎo)致多處襯砌滲漏,可以把滲漏限制在比較小的范圍之內(nèi)。但是,大量實(shí)踐證實(shí),防水層存在多處破壞,混凝土表面的滲透情況也不均勻,土工緩沖材料還有一定的排水性能,進(jìn)一步導(dǎo)致防水層背后地下水的自由流竄。
鑒于分區(qū)防水有自身的局限性,必須在二次襯砌與防水層之間,防水層與初期支護(hù)之間進(jìn)行徹底分區(qū),進(jìn)而在源頭上杜絕滲漏。新型全包防水能在工藝上完全控制地下水流動(dòng),有效避免了水流亂竄的問題。一方面控制了支護(hù)與防水層間的縱向?qū)?,一方面又避免了二次襯砌與防水層空隙的縱向竄水現(xiàn)象。在全包防水施工工藝下,只要能保障初期支護(hù)隔水性能良好,其整體的防水效果就非常有效。
2 隧道工程全包防水的施工工藝及質(zhì)量控制
2.1 初支施工
初期支護(hù)是隧道防水工程的第一道防線,其施工質(zhì)量對(duì)于后續(xù)工序具有重要影響,因此要嚴(yán)格把好初期支護(hù)的質(zhì)量關(guān)。在初期支護(hù)中首先要注意的事項(xiàng)就是表面明水的預(yù)防,要采取一系列措施來減少表面明水的出現(xiàn),以防明水過多而影響了防水板的施工。
優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì)。施工過程中要以開挖輪廓線為基準(zhǔn),結(jié)合隧道圍巖類型,制定適宜的鉆爆方案,盡量不要造成大型凹坑,也不要出現(xiàn)超挖,保持隧道開挖輪廓的圓滑,使初期支護(hù)能夠同隧道開挖面進(jìn)行最大程度地貼合。通過優(yōu)化鉆爆設(shè)計(jì),可以降低對(duì)隧道圍巖的擾動(dòng),防止出現(xiàn)大的裂縫,進(jìn)而減少了外部滲水通道。
保證初期支護(hù)的施工質(zhì)量。隧道開挖后要及早進(jìn)行支護(hù),并將圍巖封死,以免圍巖形變而使巖縫進(jìn)一步擴(kuò)大,防止生成新的滲水通道;采取濕噴手段,準(zhǔn)確把握濕噴機(jī)參數(shù),噴射混凝土中應(yīng)加一些鋼纖維之類的加固結(jié)構(gòu),支架與圍巖之間要全部噴滿,不留縫隙和死角。
初支表面處理。在鋪設(shè)防水卷材之前,要對(duì)初支混凝土采取一系列表面處理措施,削除外露的鋼筋或錨桿,并以混凝土涂覆,同時(shí),為了避免防水板被鋼纖維戳穿,要以細(xì)石混凝土對(duì)初期支護(hù)的表面實(shí)施涂抹、找平。值得注意的是,當(dāng)噴射角度、噴射參數(shù)等出現(xiàn)問題時(shí),易造成較多的混凝土回彈料,對(duì)于拱腳處堆積的回彈料要及時(shí)鑿掉。
注漿堵水。初期支護(hù)初步完成后,要結(jié)合實(shí)際施工效果和表面滲水情況,對(duì)初期支護(hù)的背后實(shí)施注漿操作,注漿分為回填注漿和化學(xué)灌漿,兩種方法要根據(jù)實(shí)際情況合理選用,以充分阻斷滲水通道,最大程度地減少表面明水的出現(xiàn)。
2.2 防水層施工
隧道全包防水施工的防水材料有合成樹脂高分子防水卷材、防水加強(qiáng)層、鋼邊橡膠止水帶、隔離層、單組分聚氨酯密封膠、不銹鋼膨脹螺栓、不銹鋼排水槽、防水涂料等。其中防水板作為隧道防水的第二道防線,是整個(gè)防水施工的重中之重。
防水板鋪設(shè)。防水板以明釘鋪設(shè),在基層施工完成后,首先蓋一層土工布,再以射釘將防水板固定在支護(hù)表面,射釘與防水板之間要加墊片或墊圈,防水板的迎水面要保持與初支表面密切貼合。由于防水板具有一定的刺穿自愈能力,因此采用明釘?shù)墓潭ǚ绞讲粫?huì)對(duì)防水性能產(chǎn)生大的影響,但對(duì)于射釘處,要用小片雙面自粘式防水板進(jìn)行修覆。
防水板鋪設(shè)后,要進(jìn)行防水板材的搭接,這也是整個(gè)防水材料施工的關(guān)鍵。兩層防水板之間應(yīng)保持10cm的搭接寬度,并注意錯(cuò)開結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角位置與相鄰接縫。當(dāng)前常使用的防水材料是復(fù)合式防水材料,在施工時(shí)通常先在支護(hù)上打水泥釘,這種方法的缺陷在于水泥釘根部與防水卷材直接接觸,二襯施工時(shí)可能發(fā)生刺穿,從而導(dǎo)致漏水。因此,我們可以采用隱形釘鋪合法,先把土工布掛在初期支護(hù)上,并用粘結(jié)片固定好,向粘結(jié)片中心射入水泥釘,使其根部埋在粘結(jié)片內(nèi),然后再采用熱熔焊技術(shù)鋪合卷材的方法使防水層形成一個(gè)密封的整體,使初期支護(hù)與二襯相隔離。
施工縫、變形縫等縫隙的控制。這些縫隙都是容易滲水的位置,因此在,在施工時(shí)要尤其注意。施工縫可使用膨脹性止水帶進(jìn)行防水,變形縫可采用聚氨酯密封膠密封防水。
2.3 二襯砼施工
二襯砼是隧道防水工程的第三道防線,混凝土的澆筑及搗固是影響抗?jié)B質(zhì)量的關(guān)鍵。二襯混凝土以泵送方式入模,自由傾落高度不能超過2米,以免混凝土發(fā)生離析,輸送管末端接一段軟管,管口向下,不能接觸模板,不能水平直泵,以免高壓混凝土使模板產(chǎn)生形變;襯砌混凝土要左右兩面同步分層灌筑,灌筑不宜間斷。邊墻及墻頂位置以插入式軟軸振搗器進(jìn)行振搗,分層振搗厚度以30cm為宜,時(shí)間控制在10~30秒,當(dāng)需要變換位置時(shí),應(yīng)使振動(dòng)棒豎直緩慢拔出,切忌平托;拱頂位置以附著式振搗器進(jìn)行振搗,振搗器要單個(gè)啟動(dòng),參照振動(dòng)部位,時(shí)間控制在30~50秒?;炷寥肽囟雀鶕?jù)隧道溫度進(jìn)行調(diào)整,但冬季不能低于5℃,夏季不能高于30℃或超過隧道內(nèi)溫度。拆模之后,通過自動(dòng)噴淋裝置進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù),持續(xù)十四天以上,為混凝土的水化過程提供充足的水分條件,以免混凝土內(nèi)出現(xiàn)毛細(xì)縫隙甚至開裂,提高混凝土的抗?jié)B性能。
3 結(jié)束語
總而言之,隧道工程的全包防水,需要從防水材料選擇、準(zhǔn)備工作、支護(hù)基面處理、鋪設(shè)工藝、防水層保養(yǎng)等全方面實(shí)施。隨著隧道工程數(shù)量上的增加,隧道防水這項(xiàng)工作的重要性也更加突出。我們有必要繼續(xù)不斷完善隧道防水施工技術(shù),開發(fā)新的防水工藝和防水材料,提高防水效果,保證隧道的使用安全,延長隧道的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1]張小華.鐵路隧道防排水技術(shù)探析[J].科技信息(科學(xué)教研),2008(12).
[2]趙四貴.隧道工程中防排水技術(shù)的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011(09).
[3]金成軍.關(guān)于鐵路隧道防水的施工技術(shù)探討[J].山西建筑,2009(02).
[4]黃蓓,吳淼,錢春香.混凝土裂縫的表面處理方法對(duì)防水性能的影響[J].混凝土與水泥制品,2010(04).