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        關(guān)于隧道水害處治工程土建結(jié)構(gòu)加固處治的設(shè)計(jì)與施工

        2020-06-18 07:49:44陳建軍
        黑龍江交通科技 2020年6期
        關(guān)鍵詞:設(shè)置施工

        陳建軍

        (貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550001)

        1 工程概況

        2017年6月24日至25日項(xiàng)目所在區(qū)遭遇特大暴雨(6月24日10時(shí)至12時(shí)的極端降雨量為313 mm),受連續(xù)暴雨影響,貴州省杭瑞高速(銅仁境)楊柳塘隧道局部出現(xiàn)不同程度的襯砌滲漏水及突涌水、襯砌開裂、中心水溝蓋板擠出等病害。隧道上、下行線中心樁號(hào)為K1429+854、K1429+824,實(shí)測起訖樁號(hào)為K0+000~K2+400、ZK0+000~ZK2+475,長2 400 m、2 475 m;運(yùn)營起訖樁號(hào)為K1428+653~K1434+056、ZK1428+587~ZK1431+062,長2 403 m、2 475 m;設(shè)計(jì)起訖樁號(hào)為K119+430~K121+805、ZK119+370~ZK121+810,長2 375 m、2 440 m?,F(xiàn)圍繞該隧道實(shí)際情況,對其水害處治中襯砌滲漏水處治設(shè)計(jì)與施工作如下分析。

        2 處治設(shè)計(jì)

        2.1 疏通排水系統(tǒng)

        先對排水系統(tǒng)做整體疏通,包括橫縱向排水管、中心排水溝、縱向管檢查井、沉沙井和路面排水邊溝。先清除淤泥,再用高壓水槍清理堵塞處,并對排水邊溝的破損部位進(jìn)行維修,將缺失的鐵篦子及時(shí)補(bǔ)全。

        2.2 鑿槽埋管引排

        針對襯砌上的縱向、環(huán)向和斜向裂縫,以及點(diǎn)狀和面狀的滲水,都通過鑿槽埋管的方法來處治,其具體方法為:

        針對環(huán)向的滴漏狀與涌流狀滲漏,可在襯砌表面的滲漏處鑿出一個(gè)尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設(shè)置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進(jìn)行固定,同時(shí)將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。

        針對較為集中的點(diǎn)、面狀滲漏,也在襯砌表面的滲漏處鑿出一個(gè)尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設(shè)置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進(jìn)行固定,同時(shí)將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。如果滲水的縱向長度超過7 m,則可設(shè)置多條排水管,其間隔距離按5 m控制。

        針對縱斜向裂縫與沿墻腳產(chǎn)生的滲漏,均在墻腳的襯砌表面的滲漏處鑿出一個(gè)尺寸為14 cm×10 cm的環(huán)向倒梯形槽,埋管的長度需向沒有漏水的裂縫上部延伸至少10 cm,向下直到電纜槽;槽的中間設(shè)置引水孔;槽中心使用厚度為2 mm的弧形鋁合金管卡對聚氯乙烯半圓排水管進(jìn)行固定,同時(shí)將半圓管和圓管相連,使水能夠排放至路面的排水邊溝。如果滲水的縱向長度超過7 m,則可設(shè)置多條排水管,其間隔距離按5 m控制。

        針對與環(huán)向裂縫相臨近的裂縫和點(diǎn)狀滲漏,可按照就近原則把水導(dǎo)進(jìn)施工管槽,但要注意兩者縱向間隔距離不超過2 m,當(dāng)間隔距離較大時(shí),應(yīng)獨(dú)立成環(huán)。

        在滲漏襯砌的表面均勻涂刷一層高效防水材料,其厚度為2 mm。針對環(huán)向滲漏處的涂刷寬度,應(yīng)達(dá)到40 cm以上,同時(shí)覆蓋整個(gè)滲水區(qū)域;在面狀滲漏部位,涂刷的范圍需要向滲漏邊緣以外延伸10 cm。

        在同一側(cè)襯砌表面,鑿槽間隔距離應(yīng)達(dá)到5.0 m以上,以免鑿槽過多對襯砌結(jié)構(gòu)造成破壞。同時(shí),需要對由于施工產(chǎn)生的破壞進(jìn)行修復(fù),使裝飾層和既有裝飾完全一致。

        考慮到施工過程中的滲漏效果實(shí)時(shí)檢查與之后進(jìn)行的局部疏通處理,在鑿槽埋管時(shí)需設(shè)置好檢查孔,檢查孔應(yīng)處在檢修道以上250 cm,如果鑿槽埋管高度在250 cm以內(nèi),則檢查孔要設(shè)置在檢修道以上50 cm,并在它的兩側(cè)設(shè)好鋁合金管卡固定件。

        2.3 增設(shè)橫向排水管

        對隧道排水系統(tǒng)進(jìn)行疏通時(shí),如果檢查發(fā)現(xiàn)縱向管檢查井中沒有設(shè)置橫向排水管,或設(shè)置的橫向排水管難以疏通,則要進(jìn)行橫向排水管的增設(shè)。在增設(shè)時(shí)需要達(dá)到以下要求:

        在設(shè)置橫向排水管時(shí),路面不同結(jié)構(gòu)層的開挖寬度按1.1 m控制,為施工創(chuàng)造便利;

        橫向排水管以Φ300HDPE雙臂波紋管為宜,并在外部裹上400 g/m2無紡?fù)凉げ迹?/p>

        在拆除時(shí),要注意保護(hù)檢修道的蓋板,使其保持完整,確?;謴?fù)后可以立即使用;

        橫向排水管的坡率應(yīng)朝向出水口其中一側(cè),達(dá)到2%以上。

        3 處治施工

        3.1 鑿槽埋管施工

        針對裂縫滲漏,先將其周圍表面清理干凈,清除涂層、塵土與薄膜,同時(shí)把結(jié)構(gòu)鏟松,確保表面被浸透,但要注意不能產(chǎn)生積水;

        在環(huán)向裂縫周圍鑿除寬度為14 cm、深度為10 cm的環(huán)向倒梯形槽,并鉆設(shè)引水孔,使其進(jìn)入圍巖50 cm,孔在圍巖方向上的傾角應(yīng)達(dá)到10°以上。槽內(nèi)嵌入半圓管,按40 cm的間隔距離使用管卡將其固定,在管卡的兩端,使用鋼釘將其固定于槽內(nèi),沿管兩側(cè)使用止水條對槽中縫隙進(jìn)行封堵,同時(shí)使圓管和半圓管相連,使水排放至邊溝中;在半圓管的周圍還應(yīng)使用堵漏劑進(jìn)行封堵,厚度應(yīng)達(dá)到60 mm;

        槽內(nèi)其它空間都使用聚合物水泥砂漿進(jìn)行填充,兩側(cè)100 mm以內(nèi)環(huán)向涂刷兩層厚度為1~2 mm的高效防水劑。

        3.2 中心排水溝改造

        擴(kuò)大中心排水溝的目的在于增大其過水面積,提高隧道整體排水能力。K1+900~K2+400段內(nèi),因施工等方面的原因,中心排水溝產(chǎn)生堵塞、扭曲和淤積,導(dǎo)致排水能力較低。對此,在路面下原位設(shè)置擴(kuò)大矩形中心溝。擴(kuò)大中心溝按整體式箱涵式進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)相關(guān)規(guī)范,當(dāng)水深不超過0.4 m時(shí),修正系數(shù)取0.85;當(dāng)水深在0.4~1.0 m范圍內(nèi)時(shí),修正系數(shù)取1.0;當(dāng)流速超過10 m/s時(shí),為高速水流,會(huì)產(chǎn)生一定程度的沖擊波、摻氣與空蝕?;诖?,該中心排水溝的最大流速可行,擴(kuò)大中心溝設(shè)計(jì)流速可以滿足水文專項(xiàng)報(bào)告預(yù)測的最大涌水量。

        3.3 材料選用

        防水劑與堵漏劑性能指標(biāo)需要達(dá)到以下要求:

        防水劑:初凝時(shí)間≥10 min,終凝時(shí)間≤360 min;3 d抗壓強(qiáng)度≥13 MPa;3 d抗折強(qiáng)度≥3.0 MPa;7 d涂層抗?jié)B壓力≥0.4 MPa;7 d試件抗?jié)B壓力≥1.5 MPa;7 d粘結(jié)強(qiáng)度≥0.6 MPa。

        堵漏劑:初凝時(shí)間≤5 min,終凝時(shí)間≤10 min;1 h抗壓強(qiáng)度≥4.5 MPa,3 d抗壓強(qiáng)度≥15 MPa;1 h抗折強(qiáng)度≥1.5 MPa,3 d抗折強(qiáng)度≥4.0 MPa;7 d試件抗?jié)B壓力≥1.5 MPa;7 d粘結(jié)強(qiáng)度≥0.6 MPa。

        3.4 施工質(zhì)量控制

        滲漏處治施工質(zhì)量控制如表1所示。

        表1 滲漏處治施工質(zhì)量控制

        外觀控制需要滿足以下要求:

        完成處理后,襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不能有滲水;

        引水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)沒有淤積與堵塞;

        防水層保持密實(shí)和平整,沒有麻面、脫落與裂縫等質(zhì)量缺陷。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,水害是隧道常見病害類型,對隧道正常安全運(yùn)營有很大影響,并且滲漏還會(huì)不斷加重,造成更嚴(yán)重的破壞。因此,在實(shí)際工作中,應(yīng)根據(jù)隧道滲漏實(shí)際情況,做好處治設(shè)計(jì)與施工,保證滲漏處治效果。

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