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如果公路隧道施工中的防水防滲處理不到位,將會導(dǎo)致隧道出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,影響隧道的正常使用,還會影響行車安全,降低隧道的耐久性。因此,在隧道施工中,要將防水防滲施工作為施工控制的重點,根據(jù)隧道的設(shè)計要求及地質(zhì)條件等,選擇合適的防水方式,按照設(shè)計及施工規(guī)范,嚴(yán)格控制施工工序,確保隧道施工和運營安全。
文章以吉爾吉斯南北第二條公路建設(shè)項目為例,該標(biāo)段的主要工程內(nèi)容為兩條隧道,一條為隧道主洞,另一條為服務(wù)導(dǎo)洞,服務(wù)導(dǎo)洞承擔(dān)應(yīng)急救援作用,隧道全長3750m。由于該隧道為全包防水層,加之隧址區(qū)有兩個含水層且隧道處于終年積雪的位置,與一般的山嶺隧道和地下工程相比,防水要求更高,對施工工藝的要求更嚴(yán),全包防水板的焊接和底板防水施工是施工控制的重點工序。
該隧道防水層施工采用無釘孔鋪設(shè)工藝,施工縫和變形縫采用背貼式止水帶防水,施工縫和變形縫為重點施工部位,要求施工和使用期間都不得出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
(1)在初期支護(hù)與二次襯砌之間鋪設(shè)防水卷材,防水卷材采用復(fù)合式防水板[2mm厚防水板+(500±50)g/m 4mm厚土工布],防水板規(guī)格根據(jù)設(shè)計尺寸輪廓采用上部為25.6m×2m(長×寬),下部(仰拱)為15.1m×2m(長×寬)兩種規(guī)格防水板,焊接位置在底板初支上1.6m部位。選用抗老化、拉伸率較高的防水卷材。隧道兩側(cè)地腳各設(shè)置一道縱向排水管,利用無紡布包裹打孔波紋管(Ф160mm),并通過碎石埋設(shè)設(shè)計的隔沙層排水,同時該隧道設(shè)計為全環(huán)排水,當(dāng)主洞水資源較豐富,滲水量過大,縱向排水管無法滿足排水要求時,剩余水量利用初期支護(hù)與防水板間隙從聯(lián)絡(luò)通道排入服務(wù)導(dǎo)洞,利用服務(wù)導(dǎo)洞排出洞外。
(2)混凝土抗?jié)B等級為W6。
(3)變形縫和施工防水處理:變形縫、施工縫采用全環(huán)止水帶防水,內(nèi)壁加設(shè)聚乙烯泡沫填充防水形式。隧道的變形縫寬度為30mm。變形縫采用25cm寬背貼式止水帶防水,形成各自獨立的防水區(qū)域。
隧道工程防水防滲的質(zhì)量目標(biāo)是保證隧道不會因積水而出現(xiàn)滲漏點,造成隧道結(jié)構(gòu)受損,影響隧道的正常使用,因而隧道工程防水防滲施工要注重多個環(huán)節(jié)。根據(jù)隧道發(fā)生滲漏的原因:第一,隧道位于低洼地帶容易產(chǎn)生積水;第二,密封不到位。要求隧道規(guī)劃位置的選擇盡量避開水資源豐富地帶,同時隧道施工的防水材料質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計要求。
(1)該工程防水材料選擇防水卷材,因而要求防水卷材具有較高的拉伸率及抗老化性,防水板的規(guī)格、尺寸要根據(jù)現(xiàn)場條件選擇,使其滿足施工要求。
(2)防水板無釘鋪設(shè)施工工藝選用分離式防水卷材,先鋪設(shè)土工布,利用鋼釘與塑料墊片將其固定在初期支護(hù)輪廓上,后鋪設(shè)防水板,將其與塑料墊片熱熔焊接。
(3)在滲水量較大部位并排加設(shè)兩道環(huán)向排水管(Ф50mm波紋管),每5~10m加設(shè)一道,環(huán)向排水管與縱向排水管用塑料三通連接。同時在滲水區(qū)段內(nèi)布設(shè)雙層防水板,確保防水質(zhì)量。
防水板無釘鋪設(shè)施工工藝詳見圖1。
圖1 防水板鋪設(shè)流程圖
在施工準(zhǔn)備階段,對防水板進(jìn)行檢查,確認(rèn)有無變色、波紋(厚薄不均)、斑點、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果無法通過初步檢查確認(rèn)防水板質(zhì)量,則必須進(jìn)行張拉、防水和焊縫抗拉強(qiáng)度試驗。在隧道外平整開闊的地方,將多個窄幅面的防水卷材進(jìn)行連接或者電焊,形成大幅面防水板,對于連接處,規(guī)范要求的搭接寬度為10cm,采用焊接的方式將止水帶固定在防水板上。
在初期支護(hù)中,部分錨桿頭等鐵件有外露現(xiàn)象,如不進(jìn)行處理,將會對防水板造成損傷,因此,必須使用電焊將其切除,并用砂漿遮蓋,避免其對防水板造成損傷。在開挖中對出現(xiàn)不平整的部位進(jìn)行修整。確保防水板中部與隧道中線對齊,將防水板密貼噴錨支護(hù)表面鋪設(shè),用熱焊機(jī)將防水板焊在固定墊塊上,保持固定間距為0.5m。在防水板的搭接位置,保證搭接長度≥10cm,并用熱焊機(jī)對搭接部位進(jìn)行焊接,要求焊縫寬度≥2cm。完成以上工序后,檢查焊縫質(zhì)量,如果質(zhì)量不能滿足施工要求,必須及時整改,直到滿足質(zhì)量要求。在整個施工流程中,包括鋼筋的搭設(shè)與安裝、預(yù)埋件的施工、混凝土的施工等工序,注意做好防水板的保護(hù)工作,避免防水板被損壞,影響防滲效果。
變形縫的防水是該工程的重難點,施工工藝復(fù)雜,如果未按規(guī)范工藝步驟施工,將可能造成防水失效,不僅會影響隧道的正常使用,還會影響行車安全,甚至威脅隧道結(jié)構(gòu)的安全性帶。因此,在施工中要注意以下事項:
(1)在混凝土結(jié)構(gòu)變形縫施工時,采用止水帶、內(nèi)壁加設(shè)聚乙烯泡沫填充材料。
(2)施工方法。利用金屬鐵皮包裹分縫板(聚乙烯泡沫板),在設(shè)計指定里程設(shè)置伸縮縫,并將止水帶和分縫板固定于襯砌鋼筋上,充當(dāng)臨時模板。待砼澆筑完成后進(jìn)行后期伸縮縫施工。施工縫止水帶設(shè)置為背貼式,在支設(shè)堵頭模板前,利用U型止水卡將止水帶的一半固定在中埋式堵頭模板上,將其另外一半緊貼于堵頭模板上,待澆筑砼完成后拆除堵頭模板后順直(見圖2)。
圖2 變形縫防水結(jié)構(gòu)示意圖
止水帶沿施工縫環(huán)向安放,將其背部粘貼在防水板上,密封焊接,有凸起的一面朝向隧道內(nèi)。
(3)施工要求。施工過程中確保止水帶與混凝土連接緊固,嚴(yán)格控制混凝土的配合比,要求混凝土不能出現(xiàn)骨料集中及漏振情況。在模板的搭設(shè)、混凝土澆筑以及止水帶的固定過程中,均不得破壞止水帶。
(1)檢測防水板材料質(zhì)量,首先檢查外觀是否存在缺陷。安裝防水板前,對隧道初期支護(hù)表面凹凸部位分層噴射找平,切除外露鋼筋頭,并用砂漿抹涂。底部防水板施工,為防止在防水板上方施工將其刺破,考慮在防水板上方先行鋪設(shè)2cm砂漿保護(hù)層,以確保防水板施工質(zhì)量。檢查拱部及邊墻防水層鋪設(shè)合格后,模板臺車才能就位進(jìn)行二次襯砌。(2)混凝土施工縫安裝止水帶由專人負(fù)責(zé),定崗定責(zé),不得有被刺破、割裂現(xiàn)象。(3)隧道防水板材料。使用前應(yīng)檢測其質(zhì)量,不能有斷裂、變形、孔洞等缺陷。(4)使用PVC墊片焊接法進(jìn)行防水板的鋪設(shè),且要求鋪設(shè)中防水板不能拉緊,必須有一定的松弛度;使用自動爬焊機(jī)械雙焊縫熱融黏結(jié)工藝進(jìn)行防水板搭接,在兩塊防水板的連接處,使用真空加壓進(jìn)行焊縫的檢測,確保焊縫質(zhì)量滿足要求。(5)為了保證防水板的掛設(shè)安全,應(yīng)該保持其余開挖工作面之間有一定的爆破安全距離。
綜上所述,隧道防水防滲工程是整個公路隧道施工中的重點環(huán)節(jié),施工質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)對隧道的安全性、穩(wěn)定性以及耐久性都有影響。文章結(jié)合工程案例,對案例中的防水板施工進(jìn)行分析,并提出防水施工質(zhì)量的控制措施,旨在為保證公路隧道工程的施工質(zhì)量和施工安全提供參考意見。