隧道襯砌結構防排水施工技術

2022-09-14 00:54:02 字數 3339 閱讀 7362

摘要】隨著我國現代化鐵路和公路建設的進展,對隧道的防水要求越來越高。防排水系統施工質量的好壞,直接影響隧道工程整體質量和運營使用,文章重點介紹了防水板和彈簧排水管在公路隧道中的應用。

【關鍵詞】公路隧道;防排水;施工技術

一、概述

陽朔龍脊山隧道全長501公尺,隧道寬度為12公尺,本隧道自陽朔漓江大橋引出,距大橋50公尺。屬桂林地區的重點工程,本隧道圍岩裂隙水與斷層帶水比較豐富,設計要求在複合式襯砌及加強段模築襯砌背後拱部、邊牆均設定防水板。陽朔龍脊山隧道採用了eva聚醋酸乙烯防水板。

本材料抗撕裂效能好,可大幅拼接。為防止防水板被噴層凸起部位擠破並利於濾水,在eva防水板與噴層間加設土工布濾水層構成復合防水板。eva防水板採用無釘敷設,接縫採用熱焊接方法。

接縫的焊接是保證防水效果的關鍵。防水板背後設環向盲溝及縱向盲溝,盲溝採用φ100軟式透水管,間距lom,另用巾60pvc硬塑管將縱向盲溝的水引入水溝內。從而形成綜合立體通道的防排水結構。

二、材料效能

(一)復合防水板

eva聚醋酸乙烯防水板主要物理機械效能指標如下:

比重:o.9l~0.

93。拉伸強度:16.

2mpa,斷裂伸長率%>610,低溫彎折性:-20℃,抗滲透性:不滲水,毒性:

無。防水板厚度1.2mm,幅寬2.

2m。複合式防水板無紡布與防水板設在一起,無紡布採用150~300g/m2,其主要效能指標如下:拉伸強度:

橫向≥380n/5cm,縱向≥350n/5cm,撕裂強度:橫向≥200n,縱向≥300n,延伸率:橫向40±10%,縱向50±10%,拉破強度:

2800n。

(二)彈簧排水管

以φ2.6mm鋼絲繞製成φ100mm、螺距3cm的彈簧圈。

(三)縱橫向排水管

縱向排水管採用直徑100mm彈簧排水管,橫向排水管為直徑60mm的pvc硬塑管。

圖1 隧道防排水斷面圖

三、環向、縱向彈簧排水管及橫向排水管的安裝

環向排水管安裝首先延環向每隔1公尺錨釘一枚,錨釘露出砼的部位一般不能高於彈簧排水管的直徑,接著利用操作平台,從一側向另一側用鐵絲將排水管密貼砼固定在懸掛錨釘上。台車一定要穩固,錨釘錨於噴混凝土表面要牢固,以免彈簧管掉下砸傷人。每道彈簧盲管的端頭要有10cm的富餘量,以便與縱向排水管搭接。

彈簧排水管的間距為10m,施工中應根據地下水的實際情況進行調整,地下水豐富處可增加1~2道。

縱向彈簧排水管位於水溝底以上20cm,縱向彈簧排水管安裝首先按隧道的坡度每隔l公尺將錨釘錨於噴凝土表面,然後將排水管用鐵絲固定在錨釕上,另外在環向排水管的接頭處,將縱向彈簧排水管割破將環向排水管、橫向排水管分別與縱向排水管相聯,並將接頭密縫。

四、復合防水板的安裝

施工前要做好操作人員的崗位培訓工作,並對各種機具裝置進行檢查除錯,配齊、配足各種需用材料。要檢查初期支護淨空,提前處理岩面欠挖,否則待襯砌台車就位後再處理欠挖,既影響施工進度,又容易損壞防水板,降低防水效果。檢查岩面平整度,凸出岩石的噴射混凝土要鑿除,用砂漿填平,防止硌壞防水板。

凸出的錨桿及鋼筋頭等要割掉,用大錘砸平,防止刺破塑料防水板。

鋪設塑料防水板之前將防水板在洞外找一平地進行拼幅,每三幅焊接在一起,再用裝載機將拼裝在一起的防水板放在架子上進行安裝。復合防水板後面的無紡布每隔l公尺均有乙個吊帶,因此安裝可採用無釘法逐環順序進行。鋪設前先在混凝土內釘入錨釘,然後延縱向拉鐵絲,鐵絲間距為90cm,因防水板鋪設要求平整,並保證防水板要有一定的鬆弛係數,防止混凝土施工中將防水板繃緊拉坏。

然後將整卷防水板沿環向從側面開始自上而下進行鋪設,邊鋪設邊將吊帶繫在鐵絲上。要保證相鄰兩環防水板搭接寬度10cm,搭接不夠或過寬都不好,過寬焊機吃不進去,導致焊機行走困難,會產生皺摺,影響焊接質量。每次鋪設的防水板要伸出二次襯砌外50cm,以保證與下一組防水板有足夠的搭接寬度,也便於操作。

襯砌混凝土施工中要注意保護好防水板,防止損壞拉傷,尤其是有鋼筋段,焊接鋼筋時需對防水板加以保護,以防止烤焦、損壞。

五、防水板焊接

(一)熱焊接法原理與特點

熱焊接法的原理即通過某種手段把熱量傳到接縫處的防水板表面,使表面熔化,然後通過滾輪加壓,使防水板在表面熔深範圍內產生分子滲透和交換並熔成一體,焊接深度取決於滾輪壓力大小、熱源溫度高低及表面受熱時間長短。熱焊接法包括熱楔焊接法、熱風焊接法和擠壓焊條焊接法。龍脊山隧道主要採用前2種焊接方法,分別介紹如下:

1.熱楔法。這種焊接法的工作原理是:

利用乙個電加熱楔,正常工作時位於2塊搭接的防滲膜之間,通過接觸直接將熱傳到兩防滲膜表面上,隨著焊機的行進,表面已熔化的防滲膜被送入2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,根據需要控制溫度和調整行進速度以達到最佳效果。這種方法可實現自動化焊接,具有焊縫質量穩定,操作容易,檢測容易等特點,非常適用於直線形長縫的焊接。缺點是不適用於焊接折縫、溝槽角緣縫隙及修補小型空洞。

2.熱風焊接法。這種方法的工作原理是:

利用鼓風機吹出的空氣通過回執器產生高溫氣流經過焊槍口吹送到接縫部位的表面,使接縫處防水板熔融,隨即加以滾壓。使其粘合在一起。這種焊槍質量僅lkg左右,操作簡單,可以焊接角隅彎縫、溝槽等,人工操作受環境條件影響小,我國目前能夠生產此種焊槍。

這種焊接方法的缺點是必須有熟練的操作工,才能保證質量,否則容易漏焊或質量不合格。

(二)熱楔焊接法工藝要點

1.做好使用焊機前的準備工作,遵照使用方法進行試焊,以便確定行走速度和熱楔溫度。

2.焊機滾輪上的膠帶表面及熱楔表面如粘附有被熱熔化的防滲膜材料的殘餘物或其它雜物,會影響熱傳導及焊接質量,因此,必須經常清理,保持膠帶及熱楔表甌清潔。

3.焊接為2道,每道10mm寬,在2道焊縫中間約15mm的空腔用以檢查焊接質量。如2道焊縫的1道質量達到要求,另外1道不好時,可能是由於熱楔與焊機行走方向不垂直,可稍加調節熱楔的彈簧。

4.焊機上下輪的膠帶壓力由壓桿輪軸上壓力機構產生,如果壓力過小,上下輪的膠帶之間產生打滑現象,如果壓力過大,會導致摩阻力增大,焊機難以行走,甚至產生卡帶現象。壓力不合適時必須停機調整。

5.將要焊接的防水板沿焊接機行走方向分別由左側和右側插入熱楔的下部,待溫度達到250℃~300℃時,搬動加壓手柄使滾輪自動壓緊防水板,焊接機前進,熱楔將防水板表層熔融粘合。

六、焊縫的質量檢查

由於在雙焊線焊縫的兩焊縫之間有一空腔,檢查時將空腔兩端封死,在一端插入氣針,並密封氣針四周,然後向空腔內充氣,根據材料品種和厚度不同,可在100kpa~150kpa之間選定充氣壓力值,充氣後觀察 1min~2min,若腔內空氣壓力無明顯降低,則認為接縫密封性良好。一般情況下,這種檢查法每次可充氣長度約為60m~100m。在操作過程中,應嚴格注意長時縫兩端和檢查裝置的氣密性,還應保持整個待檢雙焊線焊縫空腔的連通,否則可能得到錯誤結論,一般要求接縫強度不低於母材強度的80%。

七、結語

實驗表明,搞好隧道防滲漏工作,重點是搞好結構防排水工作,在施工中要高標準、嚴要求。加強對防水板的檢查。陽朔龍脊山隧道採用此技術,僅整治滲漏水一項,就節約資金約30萬元。

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