李興波
拉脊山隧道為青海省省道(S101線)湟中至貴德公路隧道,進口位于湟中縣上新莊村,出口位于貴德縣大灘村。其中拉脊山隧道右洞起訖里程為YK19+850~YK22+747,主洞全長2897 m。當?shù)啬昶骄鶜鉁?-7.1℃,極端最低氣溫 -37℃,凍土深度1.3 m,海拔3224 m~3846 m,屬高海拔、高寒地區(qū)。為降低凍融對隧道襯砌的影響,延長隧道使用壽命,隧道洞口500 m范圍內(nèi)設(shè)置保溫層,保溫層全斷面通長布設(shè)。
1)保護襯砌結(jié)構(gòu)不受冰凍的影響,避免或減輕結(jié)構(gòu)開裂或損傷。
2)使襯砌背后防水層不受冰凍影響,保持排水系統(tǒng)順暢,減少滲漏,降低凍脹破壞力。
保溫層的設(shè)置應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、保溫、施工、防火等綜合因素,從設(shè)置襯砌保溫層的位置可分為設(shè)置在二次襯砌表面和二次襯砌與初期支護之間兩種。前者便于保溫層的安裝和維修;后者一般只能對防水層進行保護,對二次襯砌基本沒有保溫效果。本隧道保溫層設(shè)置在二次襯砌表面。
2.3.1 襯砌保溫層結(jié)構(gòu)
隧道保溫層共兩層,內(nèi)層(靠近襯砌)采用50 mm FL熱固性保溫板材(福利凱保溫板),外層采用6 mm FL纖維板,采用6 mm膨脹螺栓進行固定,保溫層內(nèi)縫隙采用聚酚醛保溫材料填塞密實。
2.3.2 襯砌保溫層材料
1)內(nèi)層保溫材料采用聚酚醛材料,主要技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 聚酚醛保溫材料主要技術(shù)參數(shù)
2)外層保溫材料采用纖維板,主要技術(shù)參數(shù)見表2。
表2 纖維增強板主要技術(shù)參數(shù)
1)熟悉施工設(shè)計圖紙,做好技術(shù)交底工作。2)洞內(nèi)導(dǎo)線控制點全部布設(shè)完畢,確保施工期間的放樣工作,準確迅速的指導(dǎo)施工。3)保溫層安裝臺車安裝檢測完畢,剛度及尺寸滿足施工要求;各種機械設(shè)備(切割機、保溫材料焊接機、電鋸等)調(diào)試完成,隨時可以投入施工。4)完成保溫材料試驗檢測工作,保證材料按時進場,為現(xiàn)場施工提供有力保障。
1)保溫層工作面預(yù)處理。a.檢查二襯混凝土表面平整度,隧道二次襯砌施工中,產(chǎn)生的混凝土錯臺以及邊棱角處,采用打磨機磨平,做到基面平順,保證保溫層工作面輪廓圓順,表面平整,確保保溫層能夠與混凝土表面密貼。b.高寒地區(qū)隧道,尤其是洞口地段,存在掛霜及灰塵堆積現(xiàn)象,保溫層施工前,必須對混凝土表面進行清理,保證工作面的潔凈。c.高寒地區(qū),凍融現(xiàn)象較為常見,保溫層施工前,必須提前對洞內(nèi)滲漏水點進行處理,杜絕因滲漏水引起的凍融造成混凝土及保溫層的腐蝕。
2)保溫層骨架安裝。保溫層工作面處理完成后,即可進行保溫層骨架的安裝,根據(jù)安裝臺車的長度,每次施工長度4 m~5 m。由技術(shù)人員根據(jù)骨架大小,在二次襯砌表面進行放樣,確保位置準確。安裝過程中,必須根據(jù)放樣位置進行固定,水泥釘環(huán)向間距不大于50 cm,保證骨架與襯砌的密貼。安裝后,由專人進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時進行整改。
3)保溫層安裝。a.保溫層采用工廠加工成型,洞內(nèi)拼裝粘貼工藝施工,規(guī)格(長×寬×高)2.0 m×0.5 m×0.05 m。b.施工前,先清理保溫層表面,檢查保溫板的外形尺寸是否符合要求。c.在二次襯砌混凝土表面(含骨架)和保溫層表面均勻涂抹樹脂膠,待膠風干至不粘手時(約3 min~4 min),將保溫板平整地粘貼在襯砌混凝土上,保證拼裝平順,輕壓保溫板,使其粘貼牢固。d.保溫板間的板縫,采用膨脹膠水填塞密實。
4)FL-纖維增強板的安裝與保溫層安裝相同。
5)保溫層施工工藝流程:襯砌混凝土表面處理→施工放樣→保溫板骨架安裝→保溫層安裝→板縫處理→外層纖維板安裝。
1)要根據(jù)洞身尺寸以及洞內(nèi)預(yù)埋件情況確定保溫板的寬度,一般情況下,拱部的寬度較小,邊墻位置寬度稍微大些。2)保溫板的安裝,有全部采用聚氨酯粘結(jié)劑進行安裝的,不論采用何種安裝方法,都必須保證保溫層與襯砌混凝土間密實無空隙。3)板與板之間有2 mm~3 mm的變形縫,變形縫處必須采用膩子和網(wǎng)帶進行填實。
1)施工中嚴格執(zhí)行“三按”規(guī)定,即按設(shè)計圖紙施工,按操作規(guī)范操作,按質(zhì)量標準檢查。2)在施工中如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,應(yīng)及時報請監(jiān)理工程師解決。如工程不能按設(shè)計施工時,必須取得設(shè)計單位的同意方可變更,且有設(shè)計變更通知單或監(jiān)理工程師認可。3)執(zhí)行技術(shù)交底制:認真做好工程施工技術(shù)交底工作,包括施工方法、質(zhì)量要求、設(shè)計圖紙交底、創(chuàng)優(yōu)措施交底、施工注意事項及質(zhì)量保證措施。4)認真做好工序交接工作,每道工序完成后,經(jīng)檢查合格后方可進行下道工序,并做好交接記錄。5)出現(xiàn)質(zhì)量事故要堅持“三不放過”,即:事故原因不清不放過,責任者沒受到教育不放過,沒有糾正預(yù)防措施不放過。凡質(zhì)量達不到創(chuàng)優(yōu)標準,堅決返工重做。6)進場材料必須有出廠證明和合格證,并按規(guī)定頻率做好復(fù)檢,不合格材料不得使用。7)做好內(nèi)業(yè)資料整理工作,施工原始資料要做到齊全、完整、準確,達到工程完資料整理完。
本項目通過采取襯砌表面鋪設(shè)保溫層措施,成功地解決了高原高寒隧道的凍害問題,從該工程的施工質(zhì)量安全等方面來看,均達到了比較理想的效果。通過該項工程的施工,希望能夠為今后同類工程的施工提供借鑒經(jīng)驗。
[1]王建宇,胡元芳.隧道襯砌凍脹壓力問題研究[J].冰川凍土,2004(1):21-22.
[2]馬建新.高寒地區(qū)特長公路隧道溫度場及保溫隔熱層方案研究[D].成都:西南交通大學,2004.
[3]晏啟祥,何 川,曾東洋.寒區(qū)隧道溫度場及保溫隔熱層研究[J].四川大學學報(工程科學版),2005(3):55-57.