摘 要:國內(nèi)的高速公路連拱隧道基本上都是采用整澆曲中墻的整體式雙跨連拱結(jié)構(gòu),結(jié)合思茅至小勐養(yǎng)高速公路松山嶺3號(hào)連拱隧道的三層曲中墻施工技術(shù),從施工角度論述三層曲中墻連拱隧道的防排水系統(tǒng)在連拱隧道施工中的可行性和合理性。
關(guān)鍵詞:連拱隧道;三層曲中墻;防排水系統(tǒng);施工;
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2014)-04-00236-02
一、工程概況
松山嶺3號(hào)隧道位于思小高速公路7-1合同段K52+015~k52+255之間,全長(zhǎng)240m,全隧道位于R=376.988,LS=155m,i=5% 的右轉(zhuǎn)曲線上,縱坡為+3.0%,隧道最大埋深46.25m,根據(jù)JTJ026-90《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》和隧道所在路段的情況,設(shè)計(jì)為帶三層曲中墻的整體式雙跨連拱結(jié)構(gòu)。單跨凈寬為10.8m,凈高為6.9m的中墻為三層曲中墻,邊墻為曲墻的單心圓結(jié)構(gòu),隧道凈寬為23.4m。
二、工程地質(zhì)條件
隧道位于構(gòu)造剝蝕中低山地形地貌區(qū)。此段為自然森林保護(hù)區(qū),植被茂密。出露地層為白堊系紫紅色,褐紅色泥巖,泥質(zhì)粉砂巖,砂巖互層。巖石因節(jié)理裂隙發(fā)育,呈角礫、碎石狀松散結(jié)構(gòu)。隧道地下水埋深較淺,均位于設(shè)計(jì)線以上,說明裂隙含水較豐富,施工中可能出現(xiàn)涌水造成施工不便,應(yīng)加強(qiáng)排水措施。施工支護(hù)工程應(yīng)及時(shí)到位,對(duì)基巖裂隙水合理疏導(dǎo)。
三、連拱隧道中墻防排水系統(tǒng)的普遍現(xiàn)狀
連拱隧道中墻防排水處理是帶有普遍性的難題。一般的連拱隧道基本上都是采用整澆曲中墻的整體式雙跨連拱結(jié)構(gòu)(如圖一:整澆曲中墻襯砌防排水?dāng)嗝鎴D)。
四、存在的問題
對(duì)連拱隧道的防排水施工,人們已足夠的重視,但往往忽視了防排水系統(tǒng)的實(shí)際適用性和施工的重要性。從實(shí)際施工來看,這種整澆曲中墻的整體式雙跨連拱結(jié)構(gòu)防排水系統(tǒng)是“防、排、堵、截”綜合利用,在實(shí)際的施工中難度較大,不能從根本上解決連拱隧道排水難的問題。從中墻防排水系統(tǒng)的施工角度來看,整澆曲中墻的整體式雙跨連拱隧道的中隔墻是整體澆注成形的,在澆筑之前必須按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋環(huán)向HDPE¢116排水管,并保證環(huán)向排水管的暢通;在初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定之后,二次襯砌澆筑之前鋪設(shè)土工布、防水板,安裝中墻頂部的¢50PVC縱向排水管,并且縱向排水管必須與中墻內(nèi)預(yù)埋的HDPE¢116環(huán)向排水管緊密的連接。但是這在實(shí)際施工中處理起來卻非常困難,特別是防水板從拱部沿初期支護(hù)鋪設(shè)到中墻頂時(shí),端頭部分非常難處理,部分施工隊(duì)伍又麻痹大意,不按設(shè)計(jì)施工, 往往就取不到理想的排水效果。從整體上來說,整澆曲中墻的整體式雙跨連拱隧道的中墻防排水系統(tǒng)施工較為繁瑣,難度大,防排水安全性能較差,在很大程度上影響了施工的進(jìn)度和工程的質(zhì)量,對(duì)整個(gè)隧道的防排水和營(yíng)運(yùn)安全造成了巨大的隱患。
五、三層曲中墻防排水的施工
連拱隧道防排水處理是帶有普遍性的難題。要做好連拱隧道的防排水處理,就必須做好洞內(nèi)的防排水系統(tǒng),因此,中隔墻防排水是洞內(nèi)防排水系統(tǒng)的重中之重。
松山嶺3號(hào)隧道的防排水采用了以“防、排”為主,施工中防、排水與永久防、排水設(shè)施相結(jié)合;以“防、排、堵、截”相結(jié)合,因地制宜綜合治理的原則進(jìn)行。
松山嶺3號(hào)隧道設(shè)計(jì)為帶三層曲中墻的連拱隧道,首次將分離式隧道的排水系統(tǒng)引入到連拱隧道施工中,將土工布、防水板從拱部初期支護(hù)沿第一次澆筑的中墻鋪至水溝底,從根本上解決了連拱隧道中墻頂部排水難的問題。(如圖二:三層曲中墻防、排水系統(tǒng)圖)(一)三層曲中墻的設(shè)計(jì)理念
松山嶺3號(hào)隧道中隔墻最小腹設(shè)計(jì)厚1.80m,分三層澆筑成形。第一次澆筑中間層最小腹僅厚0.60m,左右兩層由二次襯砌施工時(shí)澆注,組成了整體的三層曲中墻結(jié)構(gòu)。主洞施工時(shí)僅靠0.6m厚的中墻支撐開挖后凈寬23.4m的山體壓力,這種三層曲中墻的整體式雙跨連供結(jié)構(gòu)比一般連供結(jié)構(gòu)的中墻在主洞施工將承受三倍的水平推力,因此中墻頂撐和前洞中墻側(cè)壁支撐就顯得特別關(guān)鍵。土工布、PVC-P防水板采用分離式隧道的設(shè)置方式,從拱部初期支護(hù)沿邊墻和第一次澆筑成形的中墻鋪至水溝底,整個(gè)斷面形成全封閉的防水環(huán)形網(wǎng)。
(二)三層曲中墻防排水措施
1、防水措施:三層曲中墻連拱隧道防排水最成功的就是將分離式隧道的防排水系統(tǒng)引入到連拱隧道施工中,土工布、防水板全斷面成環(huán)封閉,從而有效地防止了中墻頂部滲漏水的難題。
2、排水措施:在第一次成形的中間層中墻頂部設(shè)置貫穿全隧道的¢50PVC縱向排水管,在中墻側(cè)設(shè)置環(huán)向HDPE¢116排水管,并與縱向排水管緊密相連,將滲漏的地下水引入中墻底部的排水溝,從而減輕了防水板周圍的水壓力。
3、堵水措施:二次襯砌采用防水等級(jí)大于1.2Mpa的抗?jié)B混凝土,在施工縫、沉降縫作專門的防水處理,取到了二次防水的作用。
(三)三層曲中墻防排水的施工
1、在二次襯砌施工前,將環(huán)向排水管沿第一次澆筑成形的中墻環(huán)向布設(shè),并與中墻頂部的¢50PVC縱向排水管相連。環(huán)向排水管由HDPE¢116單壁打孔波紋管外裹兩層400g/m2土工布組成,這樣很好的防止了淤塞,保障排水管的暢通。
2、防水層在初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后,二次襯砌施作前進(jìn)行,防水層的鋪設(shè)應(yīng)超前二次襯砌1-2個(gè)循環(huán)。
3、防水層鋪筑前,初期支護(hù)噴射砼表面不得有錨頭或鋼筋斷頭外露;對(duì)凹凸不平部位應(yīng)修鑿噴補(bǔ),使混凝土表面平順;噴層表面漏水時(shí),應(yīng)采用“∩”型彈簧排水管根據(jù)滲漏水情況進(jìn)行排水處理。
4、防水層鋪裝。首先用PVC墊片及射釘將無紡布沿環(huán)向固定在初期支護(hù)噴射混凝土表面,無紡布搭接邊寬不得小于5cm,搭接邊用手動(dòng)焊槍電焊連接,再將防水板沿環(huán)向從一側(cè)到另一側(cè)用手動(dòng)焊槍將防水板與PVC墊片一一點(diǎn)焊固定,其固定點(diǎn)的間距,拱部應(yīng)為0.5~0.7m,側(cè)墻為1.0~1.2m,在凹凸處應(yīng)適當(dāng)增加固定點(diǎn)。點(diǎn)間防水層不得繃緊,以保證灌注二次襯砌混凝土?xí)r板面與噴射混凝土面能密貼。防水板接頭應(yīng)盡量減少,并且接頭處應(yīng)擦凈,不得有氣泡、褶皺及空隙。
5、防水層的搭接長(zhǎng)縫用自動(dòng)焊機(jī)焊接成雙焊縫,焊縫必須用氣壓泵打壓檢查,檢查氣壓為0.25Mpa,15分鐘的壓力下降值不得小于10%為合格,否則應(yīng)查找漏點(diǎn)及時(shí)修補(bǔ)。
6、架立:綁扎鋼筋時(shí),不能直接與防水層接觸,焊接鋼筋部位應(yīng)在PVC墊片上放一塊鐵皮等以防高溫?zé)龎姆浪?;在施工中發(fā)生鑿毛處理及安裝和拆除模板臺(tái)車堵頭板時(shí),應(yīng)注意保護(hù)防水板,使其不被破壞。
六、結(jié)束語
松山嶺3號(hào)隧道設(shè)計(jì)為帶三層曲中墻的連拱隧道,采用中導(dǎo)洞一次貫通,先澆筑完成中間第一層中墻,再施工左右主洞,然后全斷面鋪設(shè)防水層,進(jìn)行二次襯砌,最終構(gòu)成整體的三層曲中墻結(jié)構(gòu)。這在設(shè)計(jì)上和施工上都是新技術(shù)、新工藝,既保證了中墻的防排水效果,又降低了施工的難度。特別是首次將分離式隧道防排水系統(tǒng)引入到連拱隧道施工中,從根本上解決了連拱隧道中墻頂部排水難的問題;二次襯砌全斷面整體澆注,既提高了連拱隧道中墻受力的強(qiáng)度和剛度,同時(shí)又改善了襯砌結(jié)構(gòu)的外觀,是值得借鑒和推廣的。
參考文獻(xiàn)
【1】交通部《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70-2004)
【2】交通部《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F60-2009)