田林隧道群新型防水材料施工技術(shù)

　　劉碧玉

　　(廣西壯族自治區(qū)公路橋梁工程總公司，廣西南寧530011)

　　摘要:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)論文　　關(guān)鍵詞:隧道;綜合防排水;施工工藝

　　0引言

　　隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和鐵路建設(shè)水平的不斷提高,特別是西部的大開發(fā),我國隧道的數(shù)量和長度呈逐年增加的趨勢,但是在隧道的施工和使用過程中,時刻都會受到地下水的危害,襯砌的滲漏水現(xiàn)象成了隧道建設(shè)中的一大通病�，F(xiàn)代隧道中各種輔助結(jié)構(gòu)及設(shè)備,由于絕緣、防銹等要求,隧道不滲不漏成為其必要條件,因此,在隧道施工中,防水問題也是關(guān)鍵技術(shù)問題之一。在這方面,新型材料的使用是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要趨勢,廣西隆百高速公路田林隧道群采用的以鋪設(shè)新型防水材料EVA點復(fù)合防水板為中心的綜合技術(shù)措施,收到了良好的效果,并形成了較為系統(tǒng)完整的工藝方法。

　　1工程概況

　　田林隧道群為越嶺隧道，設(shè)計為上下行分離式的四車道高速公路隧道，為雙向4車道小凈距+分離式隧道。由田林1～7#七座隧道組成，均為單向坡隧道，隧道群全長8113.5m。本隧道群最大埋深為79m。是廣西隆百高速公路全線重點難點工程之一,隧道穿越的地層隧址區(qū)沿線出露地層為三疊系中統(tǒng)板納組上段(T2b3)蘭木組下段(T2l1)地層。第四季主要為殘坡積(Qel+dl)含碎石亞粘土、碎石土，分布不連續(xù)，厚度1.0m～10.0m等,地質(zhì)狀況極其復(fù)雜;本隧道群走向為與主山脈平行的山脊，地下水較豐富,洞內(nèi)環(huán)境潮濕，特別是在臨近中間山坳地表低洼易積水地段，開挖斷面滲漏水嚴重。隧道按新奧法設(shè)計,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),設(shè)計要求在復(fù)合式襯砌的拱墻模筑襯砌背后均設(shè)置EVA點復(fù)合防水板。

　　2隧道開挖中的防排水

　　在隧道施工過程中,對于開挖面出現(xiàn)的滴水、涌水應(yīng)進行詳細的調(diào)查分析,找準(zhǔn)原因,然后按照“引、排、堵、截”相結(jié)合的原則,因地制宜,制定合理有效的治理方案。在田林隧道群的施工中,我們主要采用“引、排”兩種方法。

　　施工前,根據(jù)設(shè)計文件和地質(zhì)調(diào)查資料,預(yù)計可能出現(xiàn)的地下水情況,估計水量,選擇防排水方案。施工中,再對隧道的出水部位、水量大小、變化規(guī)律、水質(zhì)成分等做好觀測記錄以此進行分析,并不斷修改防排水施工方案。

　　2.1隧道開挖前,由于均設(shè)計及有長大管棚進洞，遂利用管棚鉆孔作為超前探測手段，探明開挖面前方30m地質(zhì)、水文情況，而后段落的超前地質(zhì)預(yù)報采用TSP200地質(zhì)預(yù)報探測儀聲波反射法逐段(150～200m)探明掌子面前方的地質(zhì)情況。

　　2.2隧道洞門頂上截水天溝用7.5#漿砌片石鋪砌,將地表水截排到隧道以外區(qū)域的水溝。

　　2.3洞內(nèi)開挖中遇著大面積滲水和涌水時,在圍巖中打泄水孔,再用PVC管或膠管將水集中引入排水溝,并將鉆孔里程、數(shù)__量、鉆徑及鉆進深度、方向滲水做好詳細記錄,以便在襯砌時確定拱墻背后排水設(shè)施的位置。

　　2.4但隧道開挖與洞口成順坡時,在洞內(nèi)一側(cè)根據(jù)涌水量大小,每隔50～150m左右設(shè)置一集水井,用電動單節(jié)段式離心泵逐級將水排至洞外的污水處理池內(nèi)。

　　2.5富水地段采用超前小導(dǎo)管+雙液漿預(yù)注漿進行有效固結(jié)防水。

　　3鋪設(shè)防水板施工

　　田林隧道群圍巖裂隙水和斷層帶水較為豐富,特別是在臨近中間山坳地表低洼易積水地段，開挖斷面滲漏水嚴重,為了防止?jié)B漏水影響今后電氣化線路及設(shè)備的使用,設(shè)計要求在復(fù)合式襯砌的拱墻模筑襯砌背后鋪設(shè)EVA點復(fù)合式防水板。過去隧道常用的聚氯乙烯防水板存在抗撕裂性能差,粘結(jié)不牢,不密貼,懸掛工藝落后的缺點,使用中難以保證質(zhì)量,防水效果較差。EVA點復(fù)合式防水板,材料柔性高,延展性大,材質(zhì)輕軟,變形模量小,抗?jié)B透性強,具有耐酸、堿、鹽腐蝕等優(yōu)點,是國內(nèi)新開發(fā)的新型優(yōu)質(zhì)防水材料,施工操作簡單、進度快、功效高、施工質(zhì)量保證。

　　EVA點復(fù)合式防水板采用無錨釘鋪設(shè)的系帶懸吊法即在洞壁上打錨釘,在錨釘上固定好鐵絲,然后將粘好的防水板掛在鐵絲上。接縫采用熱融焊接方法,接縫的焊接質(zhì)量好壞是防水效果保證的關(guān)鍵。

　　3.1鋪設(shè)復(fù)合防水板前的準(zhǔn)備工作

　　3.1.1選派操作技術(shù)熟練、責(zé)任心強的技術(shù)工人進行崗前培訓(xùn),然后持證上崗。

　　3.1.2采用單幅寬度≥2m幅寬的防水板，減少焊接接縫數(shù)量，本隧道群采用防水板幅寬為3m。

　　3.1.3施工前外送檢驗原材料各項質(zhì)量指標(biāo)，符合設(shè)計及規(guī)范要求方允許在本隧道群使用。在洞外應(yīng)認真檢查防水板的質(zhì)量,徹底清除其表面的污染物,在鋪設(shè)防水板之前,除要做好量測外,還要檢查初期支護的凈空,提前處理巖面欠挖,鑿除浸限部分,并對初期支護表面局部的凹凸明顯部分進行處理,以保證卷材鋪貼平順,并對初期支護中的漏水部位進行封堵或引排,切除外露的錨桿頭,先用大錘砸平,再用砂漿抹平,對斷面變化及轉(zhuǎn)角處的陰角應(yīng)用砂漿抹成R>15cm的圓弧,陽角抹成R>5cm的圓弧.

　　3.2焊接

　　3.2.1熱楔法

　　田林隧道群主要采用此種焊接方法,這種焊接法的原理:采用ZPR-210VI型自動熱和機,它有一個電加熱楔,正常工作時,位于兩塊搭接的防水板之間,通過接觸直接將熱傳遞到兩防水板表面上,隨著焊機的行進,表面已熔化的防水板被送入兩個壓輥之間,壓合在一起;熱楔溫度由裝在熱楔中的加熱管及溫度控制器進行控制,可根據(jù)需要控制溫度和調(diào)整行進速度以達到最佳效果。這種方法可實現(xiàn)自動化焊接,具有焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,操作容易、檢測容易等特點,特別使用于直線型長縫的焊接,缺點是不適于焊接折縫、溝槽角緣縫、截面變化角及修補小型空洞。

　　3.2.2熱風(fēng)焊接法

　　這種方法的工作原理是:利用鼓風(fēng)機吹出的空氣通過加熱器產(chǎn)生高溫氣流,經(jīng)過焊槍口吹送到需要接縫位置的表面,使接縫處防水板熔融,隨即加以滾壓,使其粘合在一起。這種焊槍質(zhì)量僅1kg左右,操作簡單,可以焊接角隅、彎縫、溝槽等,人工操作受環(huán)境影響小。缺點是必須有熟練的操作工,才能保證焊縫的質(zhì)量,否則,容易漏焊或質(zhì)量不合格。

　　3.2.3無錨釘防水板的鋪設(shè)(工藝流程見圖1)

　　鋪設(shè)防水板在簡易臺車上進行,簡易臺車采用結(jié)構(gòu)簡單的臨時支架,可用萬能桿件拼裝,也可使用鋼管或槽鋼完成與隧道拱部形狀相似支撐架,用絲杠與臺架連接,便于升降。走行部分采用軌形式,軌距與襯砌臺車一致,以適應(yīng)各種不同高度的襯砌斷面。首先打孔釘木條,釘鐵釘,沿環(huán)向均勻布設(shè)一根根á6拉絲,與縱向8#鐵絲根根相連,形成一個起承拖作用的“懸承棚”,使防水板背后的吊帶均勻受力,以防拽破。鋪設(shè)防水板應(yīng)由拱頂開始,依次向兩側(cè)環(huán)向進行,防水板的搭接寬度一般為10cm,雙焊縫的每條縫寬為1cm,兩條焊縫間留1.5cm寬的空腔作充氣檢查用。施工時考慮到二次襯砌時的擠壓作用,鋪設(shè)防水板時要適當(dāng)預(yù)留松弛量(一般留5%的富余量),每次鋪設(shè)的防水板時要伸出二次襯砌外超出50cm,以保證與下一組防水板有足夠的搭接度,也便于施工操作。襯砌施工中要注意保護好防水板,防止損傷拉傷,尤其是鋼筋砼段,焊接鋼筋時需對防水板加以保護,以防止燒焦、損壞。

　　3.3防水板的質(zhì)量檢查

　　除對防水板的母材進行檢查外,在鋪設(shè)完畢后,應(yīng)重點檢查防水板的焊接質(zhì)量,經(jīng)熱熔壓焊在一起的防水板呈透明狀且無氣泡,則表明其焊接質(zhì)量良好,必要時應(yīng)做充氣試驗。方法是:在一端插入氣針,并密封氣針?biāo)闹苋缓笙騼蓷l焊縫中間的空腔內(nèi)壓氣,一般試驗長度為50～100cm,當(dāng)腔內(nèi)壓力達到1.5MPa時停止充氣,2min內(nèi)壓力不下降,則認為焊縫合格,否則,應(yīng)仔細檢查原因并補焊。

　　3.4BW型遇水膨脹止水條、BX型止水帶、PS-3á50軟式透水管施工

　　為了增加隧道襯砌整體防水效果,施工縫(含拱墻施工縫,全封閉復(fù)合襯砌段全環(huán))設(shè)置BW型遇水膨脹止水條(有侵蝕環(huán)境時采用止水帶)在每組環(huán)節(jié)縫處設(shè)置。襯砌背后拱墻設(shè)置環(huán)向盲溝,并引入洞內(nèi)側(cè)溝,間距5m,在集中出水段應(yīng)酌情增設(shè),盲溝主要采用PS-3á50軟式透水管,該管以滲、排為主,抗壓抗拉徹底根除倒管之隱患,防腐爛使用壽命長,具有全方位的強勁透水效果,截堵細砂、泥砂于管外,強化過濾功能,達到滲透水干凈利落,排放水暢通潔凈之目的,其安裝步驟:在地面上用紗布包好綁在6#鐵絲上,然后在所需安裝軟式透水管的巖面部位,每隔釘間距為50cm的兩枚懸掛錨釘,錨釘露出巖面的部位一般不能高于軟式透水管的直徑,接著利用簡易臺車,從一側(cè)向另一側(cè)用鐵絲將綁好的軟式透水管

　　圖1無錨釘鋪設(shè)防水板工藝流程圖

　　密貼巖面固定在懸掛錨釘上。漏水嚴重地段輔加環(huán)、縱向簡易稻草盲溝。

　　4二次襯砌

　　4.1采用全自動計量拌和站拌和生產(chǎn)混凝土,并在混凝土中摻水泥用量6%的NF耐腐蝕劑,同時摻加體積總量的0.5%～1.5%UEA微膨脹劑,提高混凝土的耐腐蝕性和抗?jié)B性。

　　4.2利用混凝土輸送車運輸混凝土,泵送混凝土對稱入模,插入式振搗器搗固。

　　5小結(jié)

　　5.1隧道的防排水施工(尤其是富水隧道)是一項綜合性的工程,開挖過程中的引排是基礎(chǔ)。防水板的焊接、鋪設(shè)質(zhì)量是關(guān)鍵。

　　5.2施工單位一定要重視防排設(shè)施的施工,對防排水要編制獨立的實施性施工組織設(shè)計方案,選定專業(yè)施工隊伍,專業(yè)人員持證上崗,嚴格按產(chǎn)品的操作規(guī)范施工。

　　5.3在我們已完工的7500m二次襯砌施工,未發(fā)現(xiàn)一處有滲漏的現(xiàn)象,初步實現(xiàn)了“不滲不漏”的目標(biāo)要求。

　　參考文獻

　　[1]劉新民1隧道防排水措施[J]1鐵道工程學(xué)報,2001,31

　　[2]仇金庭1隧道防排水無錨釘鋪設(shè)技術(shù)[J]1鐵道建筑技術(shù),1998,031

　　[3]陳紅梅等1長梁山隧道LDPE防水板熱焊接工藝[J]1鐵道建筑技術(shù),2001,041

　　作者簡介：劉碧玉(1970.10-)，女，廣西南寧人，工程師，主要從事公路與橋梁技術(shù)工作

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