盧晨喜
在隧道施工中,防排水對通車后隧道質(zhì)量及壽命影響很大,造成不必要的病害,本文著重介紹隧道內(nèi)防排水。
隧道最大的特點(diǎn)之一是滲漏水源是無限的,因此在施工中應(yīng)采取“排堵結(jié)合,以堵為主”的原則。以堵為主即是依靠圍巖的不透水性及注漿堵水,盡可能在隧道與水源間設(shè)一堵不透水的隔水墻。而對地下水的導(dǎo)排主要是作為一種備用手段,當(dāng)上述隔水墻不能完全封堵而有少量地下水滲出時,可利用二襯背后的導(dǎo)排系統(tǒng)將地下水引入到水溝,統(tǒng)一匯集到集水井,通過水泵抽排出洞外,以防止地下水在二次襯砌背后聚集產(chǎn)生強(qiáng)大水壓,破壞二次襯砌。
對軟弱富水段,可在開挖前增設(shè)帷幕注漿全斷面止水加固地層等措施提前止水。在其他裂隙水發(fā)育地段,采取開挖后徑向注漿或補(bǔ)注漿等形式,將大面積淋水或局部股流封堵,減少水土流失。
有仰拱地段,采用全封閉形式,防水板不設(shè)無紡布及環(huán)向軟式透水管,無仰拱地段,防水板有無紡布,襯砌背后設(shè)環(huán)向軟式透水管,防水板帶有二次注漿管,防水板掛設(shè)采用與PVC墊片焊接的形式進(jìn)行固定,防水板間焊接采用雙焊縫。變形縫、施工縫和環(huán)節(jié)縫鋪設(shè)止水帶。隧道總體按三重注漿堵水、分區(qū)防水的形式防治地下水。
充分利用超前小管棚、超前小導(dǎo)管、全斷面超前帷幕注漿等施工技術(shù),在開挖前對掌子面前方地下水進(jìn)行堵截。各施工技術(shù)見超前支護(hù)有關(guān)內(nèi)容。
對局部地質(zhì)條件較好而存在少量地下水滲漏地段,采取在開挖后局部徑向注漿的方式。
當(dāng)初期支護(hù)噴射混凝土表層出現(xiàn)明顯集中滲漏水情況時應(yīng)采取注漿止水措施。
注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):注漿壓力達(dá)到設(shè)計終壓并繼續(xù)注漿10 min以上,可結(jié)束注漿;或注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量,結(jié)束時單孔進(jìn)漿量小于10 L/min可結(jié)束注漿。
除在巖層中進(jìn)行注漿堵水將大部分地下水阻擋于初期支護(hù)噴層外,二次襯砌背后還設(shè)計有一套防、排水系統(tǒng),其按分區(qū)進(jìn)行防水。
全隧道拱墻設(shè)防水板加土工布,防水板厚度均為1.5 mm,無紡布規(guī)格為400 g/m2,防水板采用與墊片焊接的方式進(jìn)行固定。施工前檢查防水板是否有變色、波紋(厚薄不均)斑點(diǎn)、刀痕、撕裂、小孔等缺陷,如果存在質(zhì)量疑慮,則進(jìn)行張拉、防水和焊縫抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。在洞外寬敞平整的場地上,將幅面較窄的防水卷材用膠粘結(jié)或電熱焊接成大幅面防水板。防水板搭接寬為10 cm。
吊掛防水板的臺車就位后,用電焊或氧焊將初期支護(hù)外露的錨桿頭、鋼筋網(wǎng)頭等鐵件齊根切除,用砂漿抹平遮蓋,以防刺破防水板。對開挖嚴(yán)重凹凸不平的部位進(jìn)行修鑿和找平。用射釘槍將PVC墊片錨固在噴錨支護(hù)上,利用小型卷揚(yáng)機(jī)將防水板提升到臺車上,以防水板的全幅中部對準(zhǔn)隧道中線,將防水板密貼噴錨支護(hù)表面鋪設(shè),用熱焊機(jī)將防水板與PVC墊片焊接牢固。上下循環(huán)防水板接頭處留10 cm搭接幅面,用熱焊機(jī)將搭接處采用雙焊縫焊好,焊縫寬度不小于2 cm。最后對搭接焊縫及吊掛點(diǎn)焊縫進(jìn)行檢查,如有不符合質(zhì)量要求者,及時進(jìn)行補(bǔ)焊處理,以滿足質(zhì)量要求。
固定防水板時,視噴錨支護(hù)面的平整度將防水板預(yù)留富余量(按周長1.1倍預(yù)留),以防過緊而被混凝土擠破。尤其是拱部防水板安裝時,準(zhǔn)確計算預(yù)留富余量。
為使防水板接頭焊接良好,防水板每環(huán)鋪設(shè)長度比襯砌長度長0.5 m~1 m,以利接頭焊接施工。
防水板接縫和襯砌施工縫錯開0.5 m~1 m,防水板鋪設(shè)好后,及時灌注混凝土。
軟巖地段混凝土襯砌緊跟開挖面時,對襯砌端部預(yù)留防水板接頭采取防護(hù)措施,防止掌子面爆破時,飛石砸破防水板。
在襯砌加強(qiáng)鋼筋安裝、各種預(yù)埋件設(shè)置、擋頭模板安裝,以及泵送混凝土等工序作業(yè)中防止破壞防水板。
地下結(jié)構(gòu)中的施工縫、變形縫是防水工程中的薄弱環(huán)節(jié),防水處理比較復(fù)雜,如處理不當(dāng)會引起滲漏水現(xiàn)象,直接影響地下工程的正常使用和壽命,因此在施工中我們將采取一定的技術(shù)措施。
全隧拱、墻環(huán)向施工縫設(shè)止水帶排水。在支設(shè)堵頭模板時,把止水帶的中部夾于模板上,同時將橡膠條釘在模板上,以預(yù)留密封膠槽,然后澆筑混凝土,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,拆除端模,放置聚苯乙烯泡沫板,并用鉛絲將止水帶另一翼邊固定在接槎鋼筋或另一側(cè)二襯鋼筋上,再澆筑另一側(cè)的混凝土。施工中要保證止水帶與混凝土牢固結(jié)合,除混凝土的水灰比和水泥用量要嚴(yán)格控制外,接觸止水帶的混凝土不應(yīng)出現(xiàn)粗骨料集中和漏振現(xiàn)象。在支設(shè)模板、固定止水帶及澆筑混凝土?xí)r不得將止水帶破壞。
對于排導(dǎo)襯砌,要求在防水板后面加鋪,并將軟式透水管與主洞兩側(cè)設(shè)的HDPE透水管連接并接入路面下的側(cè)排水溝內(nèi)。施工期間必須嚴(yán)格保證排水系統(tǒng)的通暢。
總之,隧道施工中地下水是不可避免的,但通過合理的防排水施工,完全可以有效的防止地下水對工程造成的病害,從而保證通車后隧道正常的運(yùn)營。
[1]JTG F80/2-2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]黃成光,于敦榮.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社,2004.
[3]王少波.高速公路隧道防排水[J].山西建筑,2010,36(19):338-339.