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摘要:隧道的防排水施工具有较强的综合性和较高的技术难度,是公路隧道工程的重点和难点,也是隧道安全的重要保障。本文介绍了隧道渗漏水病害的严重性,指出了隧道常见的防排水施工缺陷,并以此为依据,分析隧道防排水施工监理控制措施。
关键词:隧道;防排水施工;监理控制;措施
中图分类号:U45文献标识码: A
目前,渗漏水问题已经成为公路隧道最为常见的病害,在施工过程中如果任一环节处理不到位,都有可能引起隧道渗漏问题,甚至威胁到隧道的安全。隧道渗漏水问题对行车安全和隧道使用的耐久性造成很大影响,做好隧道的防排水工作是监理质量控制的重点,也是难点。
1隧道渗漏水病害的严重性
隧道渗漏水病害是一种常见的病害,在我国的隧道工程素有“十隧九漏”之称,当前隧道渗漏水现象较普遍,一直影响着隧道的运营环境和结构安全。随着时代的发展,各种交通运输的建设,众多的隧道工程正在修建,对隧道渗漏水病害的分析及防治已成为隧道工程中的一大热点研究问题。公路隧道渗漏水的形成原因主要有以下几点:1)雨水作用。该地区降水充足,雨季时间长,使地下围岩中充满水,而该地围岩中多泥沙等,风化严重,地下水的补给充足;2)地下水的包裹。开挖隧道时,由于施工改变了原来的地下水环境,地下水流向隧道,包围了隧道,使隧道有水可渗漏。并且地下水流向的变化使隧道周围的应力场发生变化,容易形成不均匀沉降或土层的滑移,造成隧道衬砌裂缝,进而渗漏水;3)开挖隧道时形成地质问题。由于开挖隧道破坏了原来的地质结构,可能形成了滑坡、塌方等地质问题,使衬砌结构受到破坏,进而出现渗漏水现象;4)浇筑混凝土过程中形成渗水通道。混凝土的水灰比太大,出成毛细渗水管道;混凝土的和易性不好,振捣后留下许多细小孔洞,成为渗漏水的管道;混凝土中有杂物,杂物腐烂后出现孔洞;施工缝、变形缝等處理不当;防水材料不合格或施工时由于操作不当被破坏。
2隧道常见的防排水施工缺陷
2.1 防水层铺挂不当
防水层铺挂不当是引起隧道渗漏的主要原因之一。铺挂过紧、焊接不牢或过焊等都是导致防水层渗漏的主要因素。防水层铺挂的基面通常为喷射混凝土,如果喷射混凝土施工时施工工艺或施工质量控制不严,喷射不平整都会引起防水铺挂不良等质量问题。在防水层铺挂时,需要预留一定的松弛度,这样在二次衬砌混凝土浇筑时,才不会挤破防水层。如果防水层搭接时,热熔温度过低或热熔的时间过短,都有可能引起焊接不牢靠、虚焊等问题;过焊或焊穿,通常会出现在防水层的搭接部位,当热熔时如果熔点过高,就很容易出现焊穿问题。
2.2防水层保护不当
通常情况下,公路隧道的施工环境较为恶劣,施工工序较多,而且存在相互交叉干扰的问题,很容易引起防水层的破损。比如施工过程中防水层被尖锐物所刺破,后续爆破对防水层造成的损伤等。
2.3施工缝止水条安装不当
公路隧道二次衬砌施工缝通常会采用止水条、中埋式止水带以及背贴式止水带等止水材料来止水。在止水条安装时,如果安装不当就会引起隧道渗漏水问题, 如止水条表面不平整、施工缝宽度均称、膨胀等,止水条在宽度突变处不能自由膨胀; 止水条安装不牢靠,后续混凝土浇筑过程中碰触到止水条,止水条就会发生脱落、 移位等现象;止水带的安装不良还主要表现在,止水带固定不牢。浇筑混凝土时止水带发生偏移,使其不能正对施工缝,并处在衬砌厚度一半处;止水带的钢筋卡发生锈蚀;安装止水带后出现多次翻折,使强度尚未达到峰值的混凝土被破坏。
2.4混凝土施工不当
在衬砌混凝土施工时,施工不当也会引起隧道渗漏现象,造成这种现象的主要原因是,混凝土的配合比或外加剂使用不当,使混凝土的性能不达标,出现蜂窝、 麻面等现象;浇筑混凝土后养护不当,导致混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝;隧道下部的衬砌基础没有和上部的衬砌结构施工缝对齐,在承载以后由于受力变形而产生裂缝。
3隧道防排水施工监理控制措施
隧道防排水施工是隧道质量管理中一个非常重要的环节,应遵循“以排为主,防、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则施工。同时,应建立健全工程质量管理制度,确保防排水施工工程质量达到设计及规范要求。
3.1排水工程
目前我国隧道排水的一般做法是:隧道开挖后每隔一定距离沿洞周环向铺设弹簧排水管,弹簧排水管下端与纵向排水管相连,纵向排水管每隔一定距离留一出水口,通过横向排水管与中央排水管相连,地下水经中央排水管集中排出,即围岩→环向排水管→纵向排水管→横向排水管→中心排水管→洞外。其中用于环向、横向、纵向的排水管一般为弹簧软管,具有一定的韧性,可随着壁面弯曲,但管径保持不变,排水管外包有一层玻璃纤维布,具有滤水防堵功能。中央排水管一般为预制钢筋砼管。对该排水系统的质量控制主要有外观检查和安装检查。
3.1.1外观检查
(1)对弹簧软管,首先检查其外裹层是否老化,然后用直尺量测弹簧管的直径,检查其是否与设计尺寸一致,其次还应用力从轴向和横向用力压弹簧管,观察是否有较大的塑性变形,孔径是否有异常变化,最后还应进行管身透水性试验,即放入水中,看水是否能向管内疏导;
(2)对于用于中心排水沟的钢筋砼预制管,首先应观察其是否变形或有裂缝,然后用钢尺量测管径和管壁厚度,其次检查管顶透水孔的直径、间距、数量是否符合设计要求,对于每批新进的管,监理还需进行破坏性检查,检查其强度、配筋是否符合设计要求。
3.1.2安装检查
3.1.2.1横向排水管
1)检查弹簧管间距是否符合设计要求,因隧道施工的特殊性,监理还需根据现场实际涌水量大小对安装密度作出调整;
2)检查弹簧管固定是否牢固,不会因后续砼施工改变其位置;
3)检查弹簧管铺设是否圆顺、是否紧贴渗水岩壁。
3.1.2.2纵向排水管
1)因纵向排水管沿隧道轴线方向铺设于衬砌两下角,施工时因基础底面不平极易出现铺设忽上忽下、忽左忽右现象,造成排水不畅,因此对纵向排水管的铺设一要保证铺设顺直,二要保证排水管有一定纵坡度;
2)认真检查纵向盲管的包裹情况,杜绝因包裹不严造成水通过防水层底部渗流入衬砌;
3)检查纵向排水管与横向、环向排水管的连接位置是否准确、连接是否牢靠。
3.1.2.3横向盲管
因横向排水管直接布设在隧道路面下方,为避免路面荷载直接作用于管,施工时要准确控制盲管安装标高符合设计要求。
3.1.2.4中央排水管
1)检查排水管基础是否平整密实;
2)检查管节铺设是否顺直,管间连接是否牢固,接缝是否严密;
3)检查管节铺设纵坡是否符合设计要求;
4)安装完成后,进行试通水,检查排水是否畅通,是否有漏水现象。
3.2防水工程监理控制
目前我国隧道防水的一般做法是:隧道开挖后用锚喷支护对岩面进行整平,然后铺设一层复合防水层,最后在防水夹层的基础上对衬砌提出特殊要求,即砼必须具有一定的抗渗能力,考虑到各种接缝是渗漏水的关键部位,设计中在各种接缝部位都设有止水带,以达到层层设防、疏而不漏的目的。
3.2.1防水板施工质量管理检查
1)安装前检查防水板是否有划破、扯破、扎破等破损现象,发现层面有损害及时修整;
2)查砼基面是否平整、是否有钢筋头、锚杆头外露现象,不符合要求必须经处理后方能安装防水板;
3)检查防水板黏结是否沿隧道纵坡方向从高往低顺茬黏结;
4)检查防水层固定吊点间距是否符合要求、点间防水层是否绷得太紧使防水层围岩不能密贴;
5)检查焊缝宽度是否符合要求、是否有漏焊、假焊、烧焦现象;
6)对于双焊缝要进行气压试验,发现焊接不严、漏气现象应及时补焊,防止漏水的发生。
3.2.2止水带的施工质量检查
1)接头留设部位与接茬方向。应尽量避开排水坡度小与易形成壁后积水的部位,压茬方向应为上部止水带靠近围岩,下部止水带靠近衬砌内壁;
2)接茬前应对接头表面清刷拉毛,以保证接头的强度;
3)检查止水带预埋位置是否准确。
3.2.3防水砼施工质量控制
首先严格控制砼原材料,配合比,保证砼质量,在施工过程中加强旁站监理,一方面保证砼振捣的密实性、连续性,尽量减少砼施工缝的产生,另一方面应注意振捣压力,以免造成排水管、防水板、止水带位置的偏移或破坏,从而大幅度降低隧道的防排水能力。
4结语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献
[1]钟军.浅议隧道防排水施工技术[J].黑龙江科技信息,2007(9).
[2]公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)[S]
[3]李金会.浅埋暗挖地铁车站隧道防排水施工技术[J].施工技术,2011(10)
关键词:隧道;防排水施工;监理控制;措施
中图分类号:U45文献标识码: A
目前,渗漏水问题已经成为公路隧道最为常见的病害,在施工过程中如果任一环节处理不到位,都有可能引起隧道渗漏问题,甚至威胁到隧道的安全。隧道渗漏水问题对行车安全和隧道使用的耐久性造成很大影响,做好隧道的防排水工作是监理质量控制的重点,也是难点。
1隧道渗漏水病害的严重性
隧道渗漏水病害是一种常见的病害,在我国的隧道工程素有“十隧九漏”之称,当前隧道渗漏水现象较普遍,一直影响着隧道的运营环境和结构安全。随着时代的发展,各种交通运输的建设,众多的隧道工程正在修建,对隧道渗漏水病害的分析及防治已成为隧道工程中的一大热点研究问题。公路隧道渗漏水的形成原因主要有以下几点:1)雨水作用。该地区降水充足,雨季时间长,使地下围岩中充满水,而该地围岩中多泥沙等,风化严重,地下水的补给充足;2)地下水的包裹。开挖隧道时,由于施工改变了原来的地下水环境,地下水流向隧道,包围了隧道,使隧道有水可渗漏。并且地下水流向的变化使隧道周围的应力场发生变化,容易形成不均匀沉降或土层的滑移,造成隧道衬砌裂缝,进而渗漏水;3)开挖隧道时形成地质问题。由于开挖隧道破坏了原来的地质结构,可能形成了滑坡、塌方等地质问题,使衬砌结构受到破坏,进而出现渗漏水现象;4)浇筑混凝土过程中形成渗水通道。混凝土的水灰比太大,出成毛细渗水管道;混凝土的和易性不好,振捣后留下许多细小孔洞,成为渗漏水的管道;混凝土中有杂物,杂物腐烂后出现孔洞;施工缝、变形缝等處理不当;防水材料不合格或施工时由于操作不当被破坏。
2隧道常见的防排水施工缺陷
2.1 防水层铺挂不当
防水层铺挂不当是引起隧道渗漏的主要原因之一。铺挂过紧、焊接不牢或过焊等都是导致防水层渗漏的主要因素。防水层铺挂的基面通常为喷射混凝土,如果喷射混凝土施工时施工工艺或施工质量控制不严,喷射不平整都会引起防水铺挂不良等质量问题。在防水层铺挂时,需要预留一定的松弛度,这样在二次衬砌混凝土浇筑时,才不会挤破防水层。如果防水层搭接时,热熔温度过低或热熔的时间过短,都有可能引起焊接不牢靠、虚焊等问题;过焊或焊穿,通常会出现在防水层的搭接部位,当热熔时如果熔点过高,就很容易出现焊穿问题。
2.2防水层保护不当
通常情况下,公路隧道的施工环境较为恶劣,施工工序较多,而且存在相互交叉干扰的问题,很容易引起防水层的破损。比如施工过程中防水层被尖锐物所刺破,后续爆破对防水层造成的损伤等。
2.3施工缝止水条安装不当
公路隧道二次衬砌施工缝通常会采用止水条、中埋式止水带以及背贴式止水带等止水材料来止水。在止水条安装时,如果安装不当就会引起隧道渗漏水问题, 如止水条表面不平整、施工缝宽度均称、膨胀等,止水条在宽度突变处不能自由膨胀; 止水条安装不牢靠,后续混凝土浇筑过程中碰触到止水条,止水条就会发生脱落、 移位等现象;止水带的安装不良还主要表现在,止水带固定不牢。浇筑混凝土时止水带发生偏移,使其不能正对施工缝,并处在衬砌厚度一半处;止水带的钢筋卡发生锈蚀;安装止水带后出现多次翻折,使强度尚未达到峰值的混凝土被破坏。
2.4混凝土施工不当
在衬砌混凝土施工时,施工不当也会引起隧道渗漏现象,造成这种现象的主要原因是,混凝土的配合比或外加剂使用不当,使混凝土的性能不达标,出现蜂窝、 麻面等现象;浇筑混凝土后养护不当,导致混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝;隧道下部的衬砌基础没有和上部的衬砌结构施工缝对齐,在承载以后由于受力变形而产生裂缝。
3隧道防排水施工监理控制措施
隧道防排水施工是隧道质量管理中一个非常重要的环节,应遵循“以排为主,防、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则施工。同时,应建立健全工程质量管理制度,确保防排水施工工程质量达到设计及规范要求。
3.1排水工程
目前我国隧道排水的一般做法是:隧道开挖后每隔一定距离沿洞周环向铺设弹簧排水管,弹簧排水管下端与纵向排水管相连,纵向排水管每隔一定距离留一出水口,通过横向排水管与中央排水管相连,地下水经中央排水管集中排出,即围岩→环向排水管→纵向排水管→横向排水管→中心排水管→洞外。其中用于环向、横向、纵向的排水管一般为弹簧软管,具有一定的韧性,可随着壁面弯曲,但管径保持不变,排水管外包有一层玻璃纤维布,具有滤水防堵功能。中央排水管一般为预制钢筋砼管。对该排水系统的质量控制主要有外观检查和安装检查。
3.1.1外观检查
(1)对弹簧软管,首先检查其外裹层是否老化,然后用直尺量测弹簧管的直径,检查其是否与设计尺寸一致,其次还应用力从轴向和横向用力压弹簧管,观察是否有较大的塑性变形,孔径是否有异常变化,最后还应进行管身透水性试验,即放入水中,看水是否能向管内疏导;
(2)对于用于中心排水沟的钢筋砼预制管,首先应观察其是否变形或有裂缝,然后用钢尺量测管径和管壁厚度,其次检查管顶透水孔的直径、间距、数量是否符合设计要求,对于每批新进的管,监理还需进行破坏性检查,检查其强度、配筋是否符合设计要求。
3.1.2安装检查
3.1.2.1横向排水管
1)检查弹簧管间距是否符合设计要求,因隧道施工的特殊性,监理还需根据现场实际涌水量大小对安装密度作出调整;
2)检查弹簧管固定是否牢固,不会因后续砼施工改变其位置;
3)检查弹簧管铺设是否圆顺、是否紧贴渗水岩壁。
3.1.2.2纵向排水管
1)因纵向排水管沿隧道轴线方向铺设于衬砌两下角,施工时因基础底面不平极易出现铺设忽上忽下、忽左忽右现象,造成排水不畅,因此对纵向排水管的铺设一要保证铺设顺直,二要保证排水管有一定纵坡度;
2)认真检查纵向盲管的包裹情况,杜绝因包裹不严造成水通过防水层底部渗流入衬砌;
3)检查纵向排水管与横向、环向排水管的连接位置是否准确、连接是否牢靠。
3.1.2.3横向盲管
因横向排水管直接布设在隧道路面下方,为避免路面荷载直接作用于管,施工时要准确控制盲管安装标高符合设计要求。
3.1.2.4中央排水管
1)检查排水管基础是否平整密实;
2)检查管节铺设是否顺直,管间连接是否牢固,接缝是否严密;
3)检查管节铺设纵坡是否符合设计要求;
4)安装完成后,进行试通水,检查排水是否畅通,是否有漏水现象。
3.2防水工程监理控制
目前我国隧道防水的一般做法是:隧道开挖后用锚喷支护对岩面进行整平,然后铺设一层复合防水层,最后在防水夹层的基础上对衬砌提出特殊要求,即砼必须具有一定的抗渗能力,考虑到各种接缝是渗漏水的关键部位,设计中在各种接缝部位都设有止水带,以达到层层设防、疏而不漏的目的。
3.2.1防水板施工质量管理检查
1)安装前检查防水板是否有划破、扯破、扎破等破损现象,发现层面有损害及时修整;
2)查砼基面是否平整、是否有钢筋头、锚杆头外露现象,不符合要求必须经处理后方能安装防水板;
3)检查防水板黏结是否沿隧道纵坡方向从高往低顺茬黏结;
4)检查防水层固定吊点间距是否符合要求、点间防水层是否绷得太紧使防水层围岩不能密贴;
5)检查焊缝宽度是否符合要求、是否有漏焊、假焊、烧焦现象;
6)对于双焊缝要进行气压试验,发现焊接不严、漏气现象应及时补焊,防止漏水的发生。
3.2.2止水带的施工质量检查
1)接头留设部位与接茬方向。应尽量避开排水坡度小与易形成壁后积水的部位,压茬方向应为上部止水带靠近围岩,下部止水带靠近衬砌内壁;
2)接茬前应对接头表面清刷拉毛,以保证接头的强度;
3)检查止水带预埋位置是否准确。
3.2.3防水砼施工质量控制
首先严格控制砼原材料,配合比,保证砼质量,在施工过程中加强旁站监理,一方面保证砼振捣的密实性、连续性,尽量减少砼施工缝的产生,另一方面应注意振捣压力,以免造成排水管、防水板、止水带位置的偏移或破坏,从而大幅度降低隧道的防排水能力。
4结语
每道工序的施工质量都对隧道防排水效果产生很大的影响,施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此,应加强对每道工序的施工质量控制,严格按规范施工确保施工达到设计效果,使隧道防排水工程质量有保证。
参考文献
[1]钟军.浅议隧道防排水施工技术[J].黑龙江科技信息,2007(9).
[2]公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)[S]
[3]李金会.浅埋暗挖地铁车站隧道防排水施工技术[J].施工技术,2011(10)