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浅谈高速公路隧道防排水施工技术论文
【摘要】针对高速公路隧道常见的防排水处理方法,介绍了隧道防排水处理中各工序施工技术及施工注意要点。
关键词隧道;防排水;施工技术
随着目前国家高速公路网逐步的建成通车,在已建成的高速公路隧道中,隧道的施工缝处及二衬接缝处,时有渗漏水现象发生,严重影响着运营行车安全。如何在施工中做好隧道防排水工作显得越来越重要。
1进洞前的防排水处理
1)在隧道进洞前,根据设计图纸提供的水文地质资料,对隧道隧址地形进行踏勘,检查是否有地表水,如有地表水,应尽量使地表水流经线路不经过或少流经隧址,以减少开挖隧道后地表水对隧道的影响。
2)按照设计图纸要求,进洞前做好洞顶截水沟防止地表水进入开挖后的隧道,亦可减少在雨季雨水冲刷开挖后的边仰坡。
3)进洞前必须按照设计图纸要求对边仰坡处理完成。
2开挖过程中的防排水
1)隧道开挖后,隧道围岩内裂隙水、地下水原有的流经改变,大量地下水、裂隙水:在隧道地表处理不好的情况下甚至还有很多地表水流人隧道,因此隧道开挖后的仿排水处理是否及时、方案是否正确,直接影响到隧道的稳定性。隧道在开挖后防排水处理的方针是:以排为主,防、堵、截、引相结合的原则。在隧道开挖后,立即对开挖后的掌子面进行初喷砼,喷射砼厚度一般为3—5cm。初喷砼的目的主要有以下几点:
(1)封闭掌子面,减少裂隙水、地下水等流人洞内;
(2)减小开挖后的围岩变形速率,为初期支护提供一个较为安全的’施工环境;
(3)隧道在开挖后,尤其在围岩条件比较差的情况下,围岩的超欠挖往往超出规范允许值,造成开挖后围岩表面及不平顺,初喷后要求围岩表面基本平顺,为排水半管铺设后达到排水效果提供保障。
2)在初喷砼完成后,根据围岩的渗水情况,对渗水处进行凿眼排水,使渗水从凿眼处流出,排水半管按照凿眼情况树枝状布置,根据渗水情况每隔3~5m -道汇聚于纵向排水管。
目前的高速公路隧道施工过程,部分单位对开挖后及时初喷这道工序不够重视,施工中敷衍了事,造成排水半管铺设不够平顺。凿眼排水不认真、排水半管铺设不规范、排水半管质量参差不齐,有的排水半管在铺设后喷射砼时喷射料将排水半管包裹层击穿,造成排水半管堵塞,大大影响了排水半管的排水效果。
3土工布防水板施工
如果说开挖后排水半管的施工是隧道防排水处理的第一道防线,那么土工布防水板施工则是第二道防线。对于大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料,将水引离施工工作面,待防水板铺设到适当位置时,再行拆除,用排水半管引水顺土工布后流下。在施工防水板前,应做好一下几点工作:
1)必须对喷射砼表面的尖锐、突出物进行凿除或者抹平,防止防水板铺设后刺破防水板,并且喷射砼表面达到大面平顺。
2)如发现喷射砼表面仍有渗水,应凿眼布设排水半管,布设方法与前面所述方法相同。
3)在上述工作完成后,开始铺设土工布,土工布悬挂点为拱部3N4个,边墙2—3个,土工布应有一定的松弛度,一般检查方式为用手压土工布至喷射砼面,手感不紧为宜。土工布一般采用射钉加热熔垫片固定,土工布铺设完成后,开始铺设防水板,防水板熔焊在热熔垫板上,要求热熔垫板的熔点应与防水板的熔点相适应,防止在焊接过程中因两者熔点不匹配焊穿防水板。防水板环向搭接不小于10cm,采用特制的趴焊机焊接,对焊接效果进行气密性检查,检查方式:充气压力为0.15Mpa,并保持恒压时间不小于2min。防水板铺设时亦应有一定的松弛度,防止因松弛度不足,二衬砼压破防水板。
4)防水板施工完成后,在施工二衬钢筋时应注意对防水板采取保护措施,防止焊接钢筋时烧穿防水板。采取的措施有在防水板与钢筋之间放置铁皮或木板等。
4纵向、横向排水管施工
隧道围岩内渗水由排水半管引至纵向排水管后经纵向排水管引至横向排水管,再由横向排水管引至中央排水管或排水沟,由中央排水管或排水沟引出洞外,形成隧道内排水系统。纵向排水管在设计时有的设计图纸要求上半部打眼,有的要求全部打眼。为了保证纵向排水管外隧道侧壁的积水能够全部流人纵向排水管,建议纵向排水管最好全部打眼。纵向排水管施工时应注意一下几点:
1)纵向排水管的基座砼面标高必须与隧道纵坡坡度一致,避免纵向排水管安装后管内积水。在实际施工过程中,施工人员在浇筑纵向排水管基座时,往往疏忽对基座顶面标高的控制,容易造成实际基座顶面标高与设计基座标高超规范允许值。在隧道纵向坡度较小的情况下,容易在纵向排水管内形成积水。
2)纵向排水管进行包裹时,包裹层里面的反滤碎石使用前应冲洗干净。土工布应全部包裹总行排水管,避免杂物堵塞纵向排水管的排水孔。纵向排水管的包裹方式如图1所示:
5二衬的防排水处理
二次衬砌的防排水处理,是作为隧道洞内防排水处理的最后一道防线,施工时在每板二衬与下一板二衬之间,沿隧道环向加入止水条或者水带,止水条或止水带设计要求位于二衬厚度中央。
6结论
要做好隧道的防排水处理,其实并不需要复杂的工艺,关键在于施工时要认真对待每一道工序,必须从隧道施工过程的每一道工序做起,初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的一点疏忽可能造成渗漏水隐患。因此,每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能使隧道防排水工程质量有保证。
;1、大管棚、小管棚超前支护施工
大管棚施作的主要内容:施作导向墙预埋导向管,设置钻机平台,测定孔位,钻孔,钻机退出,注压浆,封孔。超前管棚安设后,用速凝砂浆封口,并用喷射混凝土封闭工作面,采用KBY-50/70型注浆泵注浆。
2、系统锚杆施工
系统锚杆采用的中空注浆锚杆,锚杆长4m(径向)或5m(内侧水平),环向间距为1m,采用风钻钻孔,钻孔直径为Φ40mm。
3、钢拱架支撑施工
在加工场地放出大样,采用弯曲机分节加工制作,主要在安设控制(中线、高程、垂直度)质量,施工中主要采用支距、悬距法来控制。
4、钢筋网施工
主要注意控制加工尺寸和把每块网片连成整体。
5、临时支护的施工(临时侧壁支护、临时仰拱)
临时侧壁支护采用I16型钢拱架纵向间距与主动一致,网片尺寸15×15,采用Φ22mm砂浆锚杆,Φ50小导管超前支护的一个临时支护体系。
6、二次衬砌混凝土施工
隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用,衬砌分为两个部分一个是拱部的二次衬砌,一个是下部隧底的仰拱衬砌。
7、洞内、外(防、排)水体系的施工
洞内的防排水体系质量一定要严把关,要遵循洞内、外;永、临防排水相结合,特别是排水半管的安设及泄水孔的位置、深度、角度,通常也是被我们疏忽的一个工序,经过多年的施工经验隧道的地下水处理是关系到以后运营安全的一道重要工序之一。
扩展资料
为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案,对隧道地处范围内的地形、地质状况,以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。
在隧道勘测和开挖过程中,须了解围岩的类别。围岩是隧道开挖后对隧道稳定性有影响的周边岩体。围岩分类为依次表明周围岩石的综合强度。中国在1975年制定的铁路隧道工程技术规范中将围岩分为6类。70年代以后在国际上应用较广并为国际岩石力学学会推荐的为巴顿等各种分级系统。
热溶垫片是隧道用防水板热溶垫片,防水板用热溶垫片pvc塑料热溶垫片,是公铁隧道反贴防水板用的热溶垫片,EVA热溶垫片可做一般的工程反贴防水板热溶垫片
是的。防水布热熔垫圈跟安装间距都是一致的。防水布热熔垫圈垫片是一种专业的注塑配件产品,是一些重要的工程中不可缺少的产品,热熔垫片是经高注塑的聚乙烯经特制模具而制成的有一定规格的隧道防水板用热熔垫片。
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到目前为止人类钻孔的深度只能达到1.2万米,位于前苏联(今俄罗斯境内)科拉半岛上的(CY一3)科拉3井,设计于1966年,1970年开钻,至1992年7月,井深12260m,是世界上目前最深的油井。
一、施工前要对软弱围岩现场进行认真调查、深入理解设计意图,根据不同地质情况编写切实可行的施工方案,施工中严格遵守“重地质,管超前,严注浆,短进尺,强支护,勤量测,早封闭”的原则,严格执行隧道施工有关规定。
二、施工时,进行隧道超前地质预测预报,利用红外探测法进行超前地质确认,是否存在在设计差异。对图纸提到重点地质危险段采用超前水平钻探,认真做好测量工作,分析沉降观测。
三、钢架加工根据不同围岩预留量,在钢筋加工场进行加工。按设计加工完成钢架的各单元钢架后,组织试拼,检查钢架的尺寸及轮廓是否合格,并对其进行结构试验。
四、施工时,仰拱先行,及早封闭,以利于衬砌结构的整体受力。仰拱砼达到设计强度后,即安排浇注填充砼。填充砼施工前,清除仰拱面的碎渣、粉尘、积水。仰拱施工为能实现与掘进、衬砌平行作业,在仰拱工作面上搭设栈桥,保证各种作业车辆的正常行驶,而不破坏新浇筑的仰拱砼。
五、防水板施作前,对隧道净空进行测量检查,净空要求满足隧道设计开挖轮廓线。基面要求平整,无明显的凹凸起伏,并且无钢筋及凸出的管件等尖锐突出物,否则进行割除,并在割除部位用砂浆抹圆曲面,以免防水层被扎破。防水板采用无钉铺设工艺铺设,先在隧道拱顶部的无纺布上正确标出隧道纵向中心线,再使防水板的中心与这一标志相重合,与无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设,边铺边与垫片热熔焊接。
六、隧道洞内衬砌采用衬砌台架配组合钢模板施工。台架采用工字钢制作,对口支撑采用钢管。模板采用特制组合钢模板。
七、隧道测量工作实行分级管理,成立由专职测量工程师为组长的精测组和施工测量组,分别负责各自职权内的工作。严格遵守铁路工程测量规范的规定,保证施测精度。本标段的施工测量等级和精度标准按规定要求执行。
防水板是隧道结构防排水的主要结构材料,如果操作不规范,将会给隧道造成质量隐患,会严重破坏隧道耐久性。传统的隧道防水板热熔焊工艺(热风枪或电烙铁)受防水板、热熔垫片熔点影响较大,作业人员难以把握热熔时间和焊接力度,焊焦、焊穿、焊接不牢固成为常见质量通病。吊带挂设则因防水板无法与围岩密贴,易造成二衬厚度不足或二衬背后脱空。防水板与热熔焊圈如果焊接不好,不是将防水板焊穿,起不到防水的作用,就是焊接不牢固,容易脱落达不到固定防水板的目的。欧卡德防水板超声波焊接机产生20kHz~35kHz的高压、高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于防水板上,通过防水板和垫圈表面及其内在分子间的磨擦而使传送到欧卡德防水板超声波焊机接口的温度升高,当温度达到此工作本身的熔点时,使接口处防水板和垫圈迅速熔化,继而填充于接口间的空隙,当断开电源后,高频振动停止,防水板和垫圈在一定的压力下冷却定形,最终达到焊接效果。该隧道防水板超声波焊接工艺工法,简洁、高效、经济。
铺设EVA防水板时,对其进行固定时要用专用的塑料垫片防水板固定在基面上。固定时要根据基面的不同情况采用钢钉、螺丝钉及塑料胀管等不同的固定工具。在铺设过程中,两块EVA防水板搭接处应预留不少于20厘米的搭接余量,应使防水板保持一定的松弛度,松弛度以手掌将防水板贴在岩面上没有紧绷感为准,在环向铺设时,应注意防水板的纵向与隧道的纵向垂直。EVA防水板的焊缝宽度为10到20厘米。EVA防水板焊接的焊缝尽可能一次完成,尽量减少间断和停机次数,避免不必要的修补,如有间断或停机应及时进行修补。防水板的纵向焊缝与横向焊缝重合时,首先将焊好的焊缝边缘部位剪平约1米,再进行另一条焊缝的焊接,然后用热风焊枪将两条焊缝的重合部分焊接密实。做好EVA防水板的铺设和焊接可以很好的保证防水板的防水效果,所以对其铺设一定要严谨对待。