(中交一公局西南工程有限公司,四川 成都 610091)
公路隧道所在處的地質(zhì)、水文條件都較為復雜,在缺乏完善的防水防滲措施時易發(fā)生滲漏現(xiàn)象,若長期處于滲漏水狀態(tài),排水溝的排水效果也將大打折扣,嚴重影響隧道功能的正常使用,此時雖然采取維修手段但只能在一定程度上緩解滲漏,存在“治標不治本”的問題[1]。對此,必須加強對防水防滲施工技術(shù)的探討,改善該技術(shù)的應用效果,提高隧道結(jié)構(gòu)的防滲漏能力,避免其在運營過程中發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。
珠角拉山隧道正洞長 4605m,最大埋深 550m,進出口樁號K1330+555~K1335+160;平行導洞總長4636m,最大埋深550m,進出口樁號PK0+052~PK4+688。該隧道出口端圍巖水文條件欠佳,圍巖裂隙水較發(fā)育,洞內(nèi)長期伴有較大的出水量,日均3200m3,由于地質(zhì)條件的特殊性,導致反坡排水難度明顯偏大,因此以何種方式做好洞內(nèi)防排水作業(yè)是重點內(nèi)容,值得深入探討。
本隧道主要采取襯砌自防水方式,其中以施工縫和變形縫的設(shè)置尤為關(guān)鍵,輔以初期支護面防水層,以保證隧道防水等級可達到一級標準,在施工和使用期間不出現(xiàn)任何滲水現(xiàn)象。襯砌背后采取防水板和土工布相結(jié)合的方式,各施工縫和變形縫的施工中均采取中埋止水帶防水措施,以保證其至少具有P10 的抗?jié)B等級。針對局部地下水發(fā)育的路段,要求其抗?jié)B等級至少達到P12。
3.1.1 排水管施工工藝流程
排水管施工工藝流程具體為:埋設(shè)中心排水管→設(shè)橫向排水管→設(shè)縱向排水管→連接排水管(利用三通管連接)→反包縱向排水管。
3.1.2 施工技術(shù)要點
洞內(nèi)布設(shè)φ100PE 半圓引水管,利用該設(shè)施高效引水,再通過中心排水管的作用順利排水出洞。初支后方布設(shè)半圓引水管,在結(jié)束初支作業(yè)后應保證其表面不出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,否則需在具體位置設(shè)半圓引水管,以發(fā)揮出引水的作用,最后借助中心排水溝導至洞外。
(1)橫向排水管:選用φ100PE 波紋管,按照縱向10m 的間距標準依次設(shè)置,一端設(shè)置三通管以實現(xiàn)對縱向排水管的連接,剩余一端則對接至中心排水管,形成完整的排水通道。
(2)縱向排水管:①主洞選擇φ160PE 波紋管,按照1~2cm 的孔徑標準打孔,再使用碎石土工布反包;中心排水管選擇的是φ600 混凝土圓管。②平行導洞選擇φ110PE 波紋管,平行導洞中心排水管是φ400 的混泥土圓管。
防水板要具有嚴密性與穩(wěn)定性,采取無釘鋪設(shè)工藝,包含的施工環(huán)節(jié)較多,具體有以下環(huán)節(jié):施工準備→噴射混凝土→基面檢查→縱環(huán)向盲管鋪設(shè)→緩沖層鋪設(shè)→防水板懸掛→焊接機焊接→焊縫檢查→模板臺車就位→止水帶條固定→澆筑混凝土養(yǎng)護→結(jié)束。
3.2.1 施工準備
EVA 防水板的規(guī)格為幅寬3m、厚1.5mm,對于初支存在滲漏現(xiàn)象的,設(shè)φ100mm 半圓引水管實現(xiàn)高效引水;設(shè)置好超前小導管、錨桿等構(gòu)件后,應切斷其凸出的部分,用錘鉚平后均勻涂抹砂漿素灰,具體如圖1所示。針對管道凸出的問題,較合適的是采取砂漿抹平的處理方式;對于錨桿凸出現(xiàn)象,螺頭頂預留5mm 切斷后再使用塑料帽處理;加強對初支結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制,保證其不出現(xiàn)空鼓、裂縫等質(zhì)量問題[2],表面盡可能平整,凹凸量最大值不允許超過±5cm。
圖1 砂漿素灰抹面示意圖
3.2.2 防水板鋪設(shè)
以二次襯砌施工進度為準,防水板超前10~20m 施工,配套自動爬行熱焊機用于焊接作業(yè),在專用臺車的支持下有序鋪設(shè)。做好分離式防水板鋪掛前的準備工作,無紡布固定在噴射混凝土上,要求搭接寬度至少達到50mm,暗釘固定是較為合適的方式,固定點間距通常為拱部 0.5~0.7m、邊墻1.0~1.2m,各點均呈梅花型排列。防水層鋪設(shè)平順,保證足夠的松弛度,防止?jié)仓炷習r固定點脫落。相鄰防水板搭接寬度應超過150mm,對于采取分段鋪設(shè)方式的防水板,應保證各板預留60cm 的搭接余量。環(huán)向鋪設(shè)作業(yè)時,遵循先拱后墻的原則;縱向鋪設(shè)時,則應做到順坡搭接。無論何種鋪設(shè)方式,都要使下部防水板可穩(wěn)定壓住上部防水板。
防水板施工選用的是自動雙縫熱熔焊機,嚴格控制溫度和速度,焊縫寬度應達到15mm。結(jié)束焊接作業(yè)后,兩焊縫間必須預留空氣道,通過氣密性試驗結(jié)果評價焊接質(zhì)量。焊前清理中以防水板除塵尤為關(guān)鍵,若清理不到位,將因為夾雜灰塵而導致焊接不嚴密的情況[3]。
3.2.3 施工技術(shù)要點
(1)防水板搭接作業(yè)選擇的是熱焊器,利用該設(shè)備焊接,經(jīng)過試驗后確定合適的焊接溫度和速度。經(jīng)驗表明,焊接溫度以200~270℃較為合適,速度0.1~0.15m/min。若焊接速度偏快,焊縫穩(wěn)定性不足;若焊接速度偏慢,易焊穿。
(2)檢查焊縫,若存在漏焊或假焊的情況,應及時補焊;對于焊穿或破損現(xiàn)象,需用同材質(zhì)的防水板進行補焊。
(3)二襯鋼筋焊接過程中,可使用石棉水泥板遮擋,實現(xiàn)對防水層的有效防護;二襯結(jié)構(gòu)混凝土灌注施工時,泵管不宜直對防水板,否則會導致防水板受損甚至脫落。
二次襯砌施工中,變形縫和施工縫極易出現(xiàn)質(zhì)量問題,作為較脆弱的部位,該處的防水防滲工作必須落實到位。
3.3.1 施工工藝流程
施工流程具體為:擋頭模板鉆孔→穿鋼筋卡→設(shè)止水帶→按照設(shè)計要求確定下一環(huán)止水帶安裝位置→灌注混凝土→拆擋頭板。
3.3.2 具體施工方法
沿襯砌軸線方向以0.5m 的間距(不宜超過該值,可根據(jù)實際情況合理縮小間距)鉆φ12mm 鋼筋孔,制作φ10mm 鋼筋卡并從待澆筑混凝土側(cè)穿入,使其順利穿過擋頭模板,內(nèi)側(cè)卡進止水帶一半,剩余部分平靠在擋頭板上。檢測混凝土的狀態(tài),當其凝固后即可拆除擋頭板,確保止水帶能夠被有效拉直,設(shè)彎鋼筋以保證止水帶的穩(wěn)定性[4]。
3.3.3 施工控制要點
(1)確定施工縫周邊1m 的范圍,檢查該處是否存在滲漏水現(xiàn)象,若存在則采取隔水板隔離等防治措施。
(2)各施工縫分別設(shè)一條止水帶,在非必要的情況下不采取搭接的方式,若由于特殊情況而必須搭接時,則要盡可能減少搭接數(shù)量,保證搭接長度達到30cm 及以上。焊接焊縫施工所用設(shè)備以小型熱焊機為宜,焊縫寬度達50mm。
(3)止水帶的安裝遵循的是對稱原則[5],伸入模內(nèi)和外露兩部分的寬度應保持一致,沿環(huán)向以0.5m 為間距依次設(shè)2 根φ6mm 短鋼筋,使其夾緊止水帶。加強焊接接頭的質(zhì)量控制,該處外觀應具有平整光潔的特點。
(4)澆注混凝土時加強振搗,但不可碰觸止水帶,以免出現(xiàn)止水帶偏位或受損的情況。
(5)取襯砌厚度的1/2,將該值作為止水帶埋設(shè)深度控制標準,徑向允許偏差±5cm,縱向允許偏差±3cm。
(6)塑料止水帶可利用焊接機焊接,若為橡膠止水帶,此時較合適的是熱壓機硫化搭接膠合的方式,嚴格控制接頭強度,該值應達到母材強度的80%或更高。對于使用冷接法專用粘結(jié)劑連接的情況,此時搭接長度應達到20cm,且粘結(jié)劑必須均勻分布。
公路隧道運營環(huán)境復雜,滲漏水現(xiàn)象較為普遍,防水防滲是重點施工內(nèi)容,通過合理的防水防滲施工技術(shù)有助于提高隧道結(jié)構(gòu)的防滲漏水平。本文則以公路隧道土木工程為背景,圍繞其中的防水防滲施工技術(shù)展開探討,提出具體的技術(shù)要點,以供參考。