公路隧道防水施工技术探讨
2018-03-26曹红
曹 红
(山西路桥第二工程有限公司,山西 临汾 041000)
0 引言
公路隧道防水工程既艰巨又复杂,不但影响了公路的使用寿命,而且也直接决定着公路工程的施工建设质量。在公路隧道施工过程中,已普遍按新奥法设计施工。洞内防水,采用在初期支护与二次衬砌层间铺设防水板,防水板与初期支护面间铺设缓冲层无纺土工布;二次衬砌混凝土,添加防水剂,要求防水混凝土的抗渗性能达到S6;二衬混凝土浇筑的接缝处设置止水带。通过纵向、横向弹簧软管、塑料管将二衬背后积水引至排水沟。这种多保险的防水结构,有较好的防水功能。从理论上讲,洞内防水问题已解决了。但从实际看,已建成通车的众多隧道中,漏水的不多,但渗水现象却不少。要完全防止隧道渗水,仍是设计、施工的一道难题。
1 公路隧道防水施工技术现状
1.1 公路隧道防水施工常见问题
当前我国公路隧道防水工作已经取得了一定效果,并明确了相关的防水原则与施工技术。但实际施工过程中,也存在一定的施工问题,具体而言包括以下几个方面。一方面是公路隧道防水施工期间存在漏水以及渗水问题,且一旦积水渗入至隧道衬砌后,公路便会很容易发生断裂问题。甚至在漏水量达到一定程度后,隧道内部的设备及设施也会被损坏,比如照明灯、消防用品等。除此之外,衬砌厚度不够以及施工缝错台过大也会导致设计轮廓线问题。另一方面是部分公路隧道的建造施工被设置于断层方面,防水施工期间存在技术操作不合理等问题,使得隧道防水工程无法正常进行。断层较多的地质条件下,其地质水源更为丰富,且隧道岩石结构也更易破碎,此时施工人员若没有更好的考察并利用当前的地形地貌,没有真正做到灵活施工,则很容易引发较大的安全事故问题。
1.2 公路隧道防水施工问题产生的原因
部分公路隧道防水工程的效果较差,其主要原因包括以下几个方面:
1)在公路隧道防水工程施工之前,工作人员没有做好预期的勘察工作,没有做好环境的勘察调查,不了解真实的地质情况,以致制定的相关施工方案也无法更好的反映隧道的施工情况,不能有效落实施工计划。
2)在防水施工过程中,若施工技术水平较低也很容易引起防水效果差问题。比如在使用混凝土材料时,工作人员在设计隧道内横向与纵向的排水管时应考虑积水以及联通不畅等问题。若铺设防水板时没有做好焊接接头的牢固工作,则防水板会很容易脱落。除此之外,尾端与其他部分钢筋头没有规范连接时,防水板会很容易被钢筋扎破,从而导致渗水漏水问题。
3)在隧道施工期间,缺乏施工管理制度也会影响公路隧道的防水工程质量。防水施工涉及较多环节,且每一个环节均需要良好制度的控制。但受施工规范以及施工原则等因素的影响,公路隧道防水施工效果会各不相同。比如若施工人员擅自更改设计参数,或者修改围岩与衬砌接触的条件,则会为后期隧道的施工引发更多的渗水与漏水问题。
2 公路隧道防水、排水设计
当前我国公路隧道防水施工期间,工作人员应有效遵循防、排、截、堵等原则,并在结合实际施工情况的基础上进行综合治理。施工期间,公路隧道防水排水工程的设计方案应充分考虑地表水与地下水系统,确保隧道形成完善的排水与防水系统。具体而言,公路隧道防水与排水的设计原则如下。
2.1 公路隧道防水设计
在对公路隧道的防水工程进行设计时,工作人员应重视初期的防水设计与支护,在二次衬砌与复合式衬砌之间设置防水板。且在选择防水板时应严格挑选,选择厚度为1.2 mm的防水板,且板材必须具备良好的耐低温、易铺设、弹性形变等性能。公路隧道排水防水施工质量与防水板材质量具备密切联系,施工企业必须严格把关,选择最为适宜的材料,以有效保证质量水平。
2.2 公路隧道排水施工设计
在对公路隧道进行排水施工时,工作人员应遵循以下原则,主要是利用功能完善的排水管道及时汇集并清理公路隧道中的积水与废水,并将积水与废水排到固定的排水沟中。具体做法为,在排水设计的初期阶段,施工人员应做好二次衬砌与环向弹簧排水管的设置工作,以有效汇集公路隧道中的废水与积水。且还应根据衬砌的边墙特点设置排水管,以有效收集废水,并将其排至中心排水沟中。施工人员在设置环向弹簧排水管与纵向排水管时应充分结合当前的施工特点,考虑地下水以及积水情况。同时,施工期间也应结合实际工程情况合理增加排水管,从而在保证公路隧道排水施工质量的基础上,促进公路隧道排水系统的良好运行。
3 公路防水排水的施工技术及注意事项
受外界环境、天气变化等因素的影响,地下水以及公路隧道施工过程中的积水也会发生变化,因此在公路隧道防水排水施工过程中,设计人员不但需要严格遵循防水与排水工程的施工原则,且还应在结合实际施工情况的基础上灵活处理施工期间出现的问题,下面便详细分析公路防水排水工程中的几种施工技术。
3.1 铺设防水板
施工企业在铺设公路隧道防水板时应做好以下几方面的工作,首先应正确安装膨胀螺栓,且为了避免防水板过紧,施工人员应对螺栓进行画线布孔,确保膨胀螺栓之间的距离小于防水板挂绳之间的距离。之后便开始正式铺设防水板。施工人员应参照衬砌断面外部轮廓的周长确定防水板的长度,之后应尽量减少防水板之间的接缝,并有效处理露出混凝土面的长为3 cm的尖锐物。除此之外,施工人员还应做好防水板挂线工作,利用防水板作业台将其挂在膨胀螺栓上,并进行最后的焊接。在完成防水板的铺设工作后,施工人员应对其进行全面的质量检查,并确保铺设的完整性,杜绝出现质量问题,期间施工人员应检查防水板的松紧度,确保泄水孔与防水板之间的密封度。
3.2 排水管施工
在公路隧道排水管施工期间,除了应做好环向弹簧排水管以及纵向排水管的施工工作外,企业还应做好横向排水管的施工工作。在进行环向弹簧排水管施工时应遵循以下流程,施工前,工作人员应充分检查施工段岩面的平整度,并利用无纺布做好波纹管的包裹工作。之后在岩面上悬挂锚钉,并在操作作业平台上在锚钉上固定波纹管。在此过程中,施工人员应确保波纹管端头留出10 cm的富余,从而顺利搭接纵向排水管。在进行纵、横向的排水管施工时,施工人员在搭接纵向排水管之前,应做好基底的彻底清扫工作,之后有效连接纵向排水管,并将横向排水管的共通管道设置在中央排水管处。施工期间,波纹管两端应紧密贴在纵向排水管的梅花眼处,并在墙角的基底利用防水卷材与无纺布做好纵向排水管的包裹工作。
3.3 止水带施工
一方面,在止水带施工过程中,施工人员应明确档头板上的钢筋孔间距离,且其距离一般为0.5 m。另一方面,在绑扎钢筋与支模过程中,施工人员应该做好止水带的固定措施,以免小石子等尖锐物损伤钢筋。一旦发现钢筋存在损伤问题,施工人员应及时做好相应的修补工作,确保当接缝被外界挤压或者存在变形问题时,止水带依然具备较强的防水与抗压能力。除此之外,施工人员也应在浇筑混凝土的过程中做好止水带的固定工作,避免发生偏移问题,以免影响振捣效果,使混凝土与止水带无法进行良好的贴合。
3.4 二次衬砌混凝土施工
提高公路隧道衬砌混凝土的自身防水能力是增强隧道防水效果的有效措施。由于依赖防水层的作用,对衬砌混凝土的自防能力往往有所忽视。混凝土渗、漏水的原因是孔隙的存在。孔隙分施工孔隙和构造孔隙两种类型,前者以控制振捣密实解决;后者以调整配合比设计或掺外加剂解决。所谓防水混凝土是在普通混凝土的基础上,通过调整配合比或掺外加剂如BR系列增强防水剂等,提高混凝土的密实性,使抗渗等级大于0.6 MPa。施工人员应根据上面两项做好二次衬砌混凝土施工工作,以确保公路隧道具备紧密、完善的封闭系统,形成多方引进的新排水格局。
4 结语
作为公路工程施工建设过程中最为关键的组成部分,公路隧道防水施工直接影响着公路整体的施工效果以及人们行车的安全性,防水施工技术在隧道工程中具备十分显著的效果。对此,相关企业应更为有效的解决隧道的渗漏水问题,并积极采用合理可行的防水技术,确保排水沟中不存在冻结问题等,从而在提升隧道工程施工效果的同时增强隧道防水工程质量水平。