隧道防水施工技術(shù)探究
時(shí)間:2022-06-02 03:51:00
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摘要:作為鐵路隧道中具有“三高四活躍”特征的“地質(zhì)博物館”,高黎貢山隧道的施工工藝和質(zhì)量控制難度相當(dāng)大,對(duì)整個(gè)大瑞鐵路的順利完工有著舉足輕重的作用,而防水工程質(zhì)量也將直接影響隧道的整體安全。本文從防水設(shè)計(jì)、防水施工等方面闡述了EVA防水板在高黎貢山隧道工程中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:鐵路隧道;山體復(fù)雜地質(zhì);EVA防水板;變形縫
1工程概況
大瑞鐵路東起云南大理、西至中緬邊境的瑞麗,全長(zhǎng)約330km,是我國(guó)鐵路網(wǎng)規(guī)劃中的重點(diǎn)項(xiàng)目之一,也是中緬國(guó)際鐵路通道的重要組成部分。高黎貢山隧道是大瑞鐵路重點(diǎn)控制性工程,其位于怒江和龍川江之間,處于喜馬拉雅地震帶,地質(zhì)條件極為復(fù)雜,具有高地應(yīng)力、高地?zé)帷⒏叩卣鹆叶取⒒钴S的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、活躍的外動(dòng)力、活躍的地?zé)崴⒒钴S的暗坡淺表這“三高四活躍”特征,幾乎涵蓋了鐵路隧道建設(shè)所有的不良地質(zhì)與重大風(fēng)險(xiǎn),堪稱(chēng)鐵路隧道建設(shè)的“地質(zhì)博物館”。隧道正線全長(zhǎng)34.5km,于2014年4月開(kāi)工,計(jì)劃2022年6月竣工,是目前國(guó)內(nèi)在建最長(zhǎng)的鐵路隧道,也是亞洲第一單線雙洞鐵路長(zhǎng)隧道。
2防水設(shè)計(jì)
2.1防水設(shè)防等級(jí)。高黎貢山隧道的防水等級(jí)為一級(jí),要求襯砌不允許滲水,結(jié)構(gòu)表面無(wú)濕跡;隧道二襯混凝土抗?jié)B等級(jí)一般地段不小于P8,地下水發(fā)育地段不小于P10。2.2防水設(shè)計(jì)原則。高黎貢山隧道防水遵循“防排截堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則,采取切實(shí)可靠的措施,達(dá)到防水可靠、排水暢通的目的。隧道防水應(yīng)重視初期支護(hù)防水,以襯砌結(jié)構(gòu)自防水為主體,以施工縫、變形縫為重點(diǎn),輔以注漿堵漏和防水層加強(qiáng)防水。同時(shí),隧道防水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)地表水與地下水妥善處理,洞內(nèi)外形成一個(gè)完整的防水系統(tǒng),以保證隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)備的使用正常和行車(chē)安全。隧道遇到地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有侵蝕性時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的防腐措施,保證結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性。2.3防水構(gòu)造做法。高黎貢山隧道的防水層設(shè)置在初期支護(hù)與二次襯砌之間,由厚度不小于1.5mm的EVA防水板及400g/m2無(wú)紡布組成,無(wú)紡布緊貼隧道初期支護(hù),對(duì)防水板起緩沖作用,同時(shí)具有排水功能。為防止?jié)仓r(shí)漿液破壞盲管的過(guò)濾性能,防水板鋪設(shè)至邊墻縱向盲管或進(jìn)水孔高程以下。高黎貢山隧道(暗洞)防排水做法見(jiàn)圖1。2.4防水材料。1)隧道防水選用EVA防水板,幅寬為2~4m,厚度不小于1.5mm,具有優(yōu)良的耐久性、耐水性、耐腐蝕性、抗穿刺性及較好的阻燃性能,符合TB/T3360.1—2014《鐵路隧道防水材料第1部分:防水板》要求。2)隧道防水緩沖選用400g/m2土工無(wú)紡布,具有良好的透水、過(guò)濾、隔離、阻燃性能,同時(shí)耐腐蝕、耐霉菌性能佳。
3防水施工
3.1基面要求。初襯基面應(yīng)平整牢固,無(wú)空鼓、尖銳物與明水,初襯噴錨強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)范要求。對(duì)基層進(jìn)行檢查,割除外露的錨桿頭、鋼筋頭等尖硬物,凹凸部位補(bǔ)噴、抹平,局部滲水處注漿處理,陰角部位采用1∶2.5水泥砂漿做成100mm×100mm的倒角。3.2鋪設(shè)防水板。1)EVA防水板采用雙焊焊機(jī)熱合施工,施工順序?yàn)橄裙昂髩Γ磸墓绊旈_(kāi)始向兩側(cè)邊墻施工,最后底面鋪設(shè)。隧道鋪設(shè)固定防水板做法見(jiàn)圖2。2)每天焊接施工前,先取300mm×1000mm的EVA防水板小樣進(jìn)行試焊,以確定當(dāng)天最佳的焊接溫度與爬行速度。小樣試焊完畢后應(yīng)對(duì)焊縫的外觀、剪切力與剝離強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),合格后進(jìn)行正式的焊接施工,否則應(yīng)重新調(diào)整焊機(jī)的溫度、速度,以保證焊接質(zhì)量。3)將焊機(jī)調(diào)整到試驗(yàn)性焊接時(shí)的最佳參數(shù),在設(shè)計(jì)要求的搭接寬度下自動(dòng)焊接,焊縫應(yīng)平整、牢固、美觀;對(duì)于需修補(bǔ)或雙縫焊機(jī)不能操作的地方,用擠出焊槍進(jìn)行施工。焊接過(guò)程中,要經(jīng)常清理焊接設(shè)備中的殘留物,并定期對(duì)焊機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)。4)在隧道拱頂標(biāo)出縱向中心線,EVA防水板鋪設(shè)時(shí)橫向中心線與標(biāo)出的中心線重合,采用手持式超聲波儀將拱頂部位的EVA防水板與安裝在無(wú)紡布上的塑料墊片熱熔焊接,然后防水板分別向兩側(cè)邊墻鋪設(shè),鋪設(shè)時(shí)預(yù)留懸吊余量,保證二次襯砌時(shí)二襯、防水板、初期支護(hù)相互密貼。5)EVA防水板的搭接寬度為150mm,搭接縫應(yīng)避開(kāi)隧道的變形縫、施工縫、圍巖集中出水處等防水薄弱部位,錯(cuò)開(kāi)間距不得小于500mm,防水板焊縫應(yīng)焊接牢固,無(wú)漏焊、虛焊、過(guò)焊現(xiàn)象。防水板搭接示意見(jiàn)圖3。6)在鋪設(shè)防水板時(shí)注意配合使用止水帶,環(huán)向施工縫采用8mm厚300mm寬的中埋式橡膠止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶,縱向施工縫采用6mm厚300mm寬的中埋式鋼邊止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶,構(gòu)造見(jiàn)圖4—5。止水帶安裝應(yīng)位置準(zhǔn)確、固定牢靠,中間空心圓心應(yīng)與縫的中心線重合,中埋式止水帶定位應(yīng)與界面保持平展,外貼式止水帶采用粘結(jié)法與防水板連接。7)隧道的變形縫部分采用6mm厚300mm寬的中埋式鋼邊止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶,配合使用聚乙烯泡沫塑料棒與聚硫密封膠。在暗洞與明洞交接部位,防水層的甩槎不得小于400mm,以連接成整體防水體系,明暗交接部位變形縫防水構(gòu)造見(jiàn)圖6。3.3防水板檢測(cè)。1)施工前,將EVA防水板展開(kāi)后,肉眼檢查是否有缺陷,標(biāo)出有缺陷或可疑之處,以便修補(bǔ)。2)焊縫檢測(cè)分為目測(cè)和檢漏試驗(yàn)。采用專(zhuān)用檢漏儀測(cè)漏時(shí),先封住焊縫空腔的一端,然后在另一端打氣加壓,待壓力達(dá)到0.25MPa后保壓,若在15min內(nèi)壓力下降不超過(guò)10%,說(shuō)明焊接質(zhì)量符合要求;若壓力下降超過(guò)10%,說(shuō)明焊縫質(zhì)量不合格,存在虛焊、漏焊等不良現(xiàn)象,用肥皂水涂刷在不合格的焊縫找出漏氣部位,用手持焊槍進(jìn)行補(bǔ)焊后再次檢測(cè),直到焊縫檢測(cè)合格為止。3)修補(bǔ)破損孔洞時(shí),將防水板裁剪成圓形或橢圓形的襯墊作補(bǔ)丁,對(duì)于小的針眼和孔洞可采用點(diǎn)焊,修補(bǔ)后用真空檢測(cè)儀器檢測(cè),若不合格應(yīng)重新修補(bǔ)。3.4無(wú)紡布鋪設(shè)。1)防水板鋪設(shè)好后,采用射釘將無(wú)紡布固定在基面上,拱部固定間距為0.5~0.8m,邊墻固定間距0.8~1m布置,底部固定間距1~1.5m;射釘呈梅花狀排列,如遇到基面凹凸處應(yīng)增設(shè)固定點(diǎn)。2)無(wú)紡布鋪設(shè)時(shí)不宜繃得過(guò)緊或放得過(guò)松,應(yīng)平順、無(wú)褶皺,與襯砌密貼,無(wú)紡布之間的搭接寬度不得小于50mm。3.5施工注意事項(xiàng)1)防水施工前,對(duì)即將鋪設(shè)的隧道環(huán)向長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,按實(shí)際需要的長(zhǎng)度裁剪防水板并留余量,然后用彩筆在防水板上作好標(biāo)記以備用。2)在進(jìn)行無(wú)紡布和防水板的鋪設(shè)時(shí)不得拉得太緊,要留有一定的伸縮量以適應(yīng)基體的變形。3)隧道防水板的施工溫度不宜低于5℃。防水層在每天正式焊接前應(yīng)做好試焊工作,以確定最佳焊接參數(shù),方可開(kāi)始正式施工。4)按試焊好的溫度、速度正式焊接,每環(huán)防水板盡量一次完成,減少間斷或停機(jī)次數(shù),避免同一環(huán)向接縫的多個(gè)修補(bǔ)接頭。5)隧道二次襯砌施工時(shí)要加強(qiáng)防水板的成品保護(hù),不留滲水隱患。鋼筋綁扎時(shí)不得損壞防水板,可采用擋板或濕潤(rùn)棉作隔離,避免鋼筋焊接燙傷防水板;保護(hù)好暗洞與明洞連接部位甩槎的防水板,以便后續(xù)施工形成整體連接。
4結(jié)語(yǔ)
大瑞鐵路高黎貢山隧道是目前亞洲在建最長(zhǎng)的單向雙洞鐵路隧道工程,隧道部位的防水工程質(zhì)量將直接影響隧道的整體安全。為應(yīng)對(duì)極其復(fù)雜的地質(zhì)條件與重大施工風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目組從設(shè)計(jì)選材、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)施工、細(xì)部處理、檢測(cè)檢驗(yàn)、監(jiān)控管理等環(huán)節(jié)層層把關(guān),堅(jiān)持以高標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)、高要求的管理制度保證隧道的防水質(zhì)量。
作者:李冬鳳 王曉鋒 單位:1.四川蜀羊防水材料有限公司 2.中鐵十八局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院
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