防腐抗渗混凝土工艺原理及在成昆铁路工程的实践
2019-07-23符魁
符 魁
(中铁十七局集团第一工程有限公司, 山西 太原 030000)
混凝土是铁路施工工程当中必备的基础原材料,是路面路基施工的常见材料。基于城市化发展进程的不断加快,现阶段的铁路施工规模也在不断扩大。而人们就对混凝土的安全性能以及稳定性能有了更高的要求,防腐抗渗混凝土材料就由此诞生。因此,本文就主要对防腐抗渗混凝土的工艺原理以及工程实践路径进行简要的探究。
1 分析防腐抗渗混凝土工艺原理
基于铁路工程建设越来越完善,很多交通要道必须相应进行开发,而且受到地形以及地质等问题的影响,开发难度也比较大。传统普通的混凝土材料已经无法适应复杂地质条件下的铁路建设需求,尤其是针对于不良地质发育、软弱围岩比重大的地区,就对铁路路基的防腐蚀以及抗渗透有一定的要求。基于此,施工技术人员就开始研究防腐抗渗混凝土施工材料的制作方式,首先,这种混凝土需要按照配比公式掺入一些防腐剂,以达到防腐蚀的目的。
在选用添加剂类型以及剂量的时候,都需要严格遵守国家对建筑行业施工材料应用比例的相关规定。通常情况下,防腐剂的数量应当是整体混凝土材料总量的0.6-0.8,而在抗渗功能方面,施工技术人员主要是通过合理添加一些外加剂,以提高混凝土的整体密实程度为基本目标,来尽量缩小混凝土骨料、砂石之间的缝隙,使其整体结构严丝合缝,水流也就无法渗透进来。直接在混凝土材料当中研究如何提升抗渗性能,比在施工完成之后,铺涂防水材料的防水能力更高,而且可以有效减少工期,提升工作效率。
2 防腐抗渗混凝土工程实践
2.1 工程概况
成昆铁路三峨山隧道为单洞双线隧道,该隧道进口里程DK178+055,出口里程DK188+407,全长10352m,设计时速160km/h,设计为6‰/1145m、12‰/8750m、6‰/457 的单面上坡。该工程地质条件复杂,不良地质发育、软弱围岩比重大,下穿老成昆既有线,施工风险较高。成昆铁路虽为时速160km/h,但该铁路线是四川与云南的运输要道,因此对施工质量要求较高。
2.2 防腐抗渗混凝土配合比
在实际应用防腐抗渗混凝土进行具体的施工工作之前,必须要结合工程总面积,以及相应的地质条件进行分析,合理选定所需要用到的混凝土施工材料,以及材料的比例问题。本次试验我们选取了三种配合比方案,并制作试样,分析哪种方案更适合本次施工的相关要求。普通的混凝土通常都是以水、砂石、粉煤灰、水泥等材料组成,为了节省施工成本,水泥、砂石以及粉煤灰等原材料以就地取材的形式,使用成昆铁路峨米段2 号拌和站现有的原材料进行混凝土拌制。而对于防腐抗渗混凝土来说,还需要添加一些外加剂,本次试验当中所使用的主要是抗渗剂与防腐剂。我们分别使用不同的胶凝材料,防腐抗渗剂掺量选定了三种配合比方案,分别命名为1 号、2 号、3 号。下表是实际的配合比数据以及性能测试结果。
表1 每1m3 混凝土配合比表及性能检测结果(单位:kg)
根据测试结果,可以得知,3 号配合比数据是性能最好的方案。因此,在本次施工过程中就决定使用3 号配合比的相关数据来制作混凝土。
3 防腐抗渗混凝土的具体施工流程
3.1 前期准备
在实际开始施工之前,我们除了需要准备配合比数据,还需要结合现阶段运输情况对铁路施工工程的具体要求以及自身的实际发展情况进行分析。合理制定相应的施工计划,制作施工图纸,并选定施工技术。同时,还应当对施工设备及材料进行采购,在这个环节要注意质量检测工作,并安排专门的监管人员对采购、运输以及存储等各个环节进行监管,确保资金的有效利用。并且,我们需要对员工进行操作技能以及安全知识的培训教育工作,确保施工人员具备相应的施工能力,全面为集水槽的施工质量提供基础保障。
3.2 小孔探查与扩孔找水作业
根据两隧道现场观察到的渗水与腐蚀程度,确定对严重渗漏水或腐蚀的区域进行防腐堵漏的修复施工。为避免大面积揭除混凝土支护而盲目增加工程量,先期在渗水范围内凿开若干小口径探孔[100mm× (200~300) mm]、再根据探孔内渗水及腐蚀程度的差异及其指向判断可能的水源位置并进行扩孔揭露,沿出水方向及腐蚀程度高的方向陆续揭除混凝土并注意不破坏原基岩(保持其围岩持力结构),单孔最大揭露面积以1m2为限。
3.3 混凝土搅拌与浇筑
现浇混凝土技术涉及到控制混凝土搅拌与浇筑施工的时间差问题。通常情况下,在搅拌完成的2h 之内就要完成全部的浇筑工作,避免混凝土凝固。这就需要选择好混凝土的拌制地点,不能距离施工现场太远,否则也会由于运输过程的颠簸导致混凝土质量受到不良影响。在搅拌过程中施工人员需要严格按照材料配比表添加材料数量,并且还需要明确材料的投放顺序。混凝土拌制完成后,及时取样检查坍落度、含气量、粘聚性和保水性。然后开始相应的浇筑工作,浇筑之前通常都需要对开挖完成的集水槽基坑进行支护,以防止四周土质松软造成坍塌事故。在这个环节一般施工单位选择的材料都是钢板,而在浇筑过程中,通常的浇筑方式都是泵送,泵送混凝土时,要控制好混凝土的输送速度,以及输送量,并需要保证泵送的连续性,防止产生施工缝。
此外,在浇筑完成之后还需要进行相应的振捣工作,利用专业的机械设备,来按照施工顺序依次完成振捣操作。这项工作的目的就是为了振出混凝土当中的气泡,保证混凝土的密实程度。并且还应当进行相应的养护工作,混凝土养护是防腐抗渗混凝土施工过程中的一个重要环节,养护工作的有效落实会对混凝土集水槽的质量和使用寿命产生一定的影响。其主要就是洒水养护以及避免阳光暴晒而产生裂缝,通常情况下,养护工作需要持续半个月的时间,然后进行质量检查,合格之后方可收工。
4 特殊情况的处理技术
现阶段,各个铁路施工工程混凝土集水槽经常会出现渗漏的问题。尤其是在槽壁与防水套管交接处会有缓慢渗水现象,有些槽壁还会存在有大面积的、非连续湿斑、湿痕,但未见渗出水珠。这种原因就是由于施工过程中监管力度不到位,施工人员马虎,或者浇筑时中断了混凝土泵送,而导致产生的施工缝。也与后续的养护工作没有按照规定的要求和时间完成有一定的关系,针对这个问题,现阶段施工单位也研究了一些处理技术。比如,对于池壁渗漏部位及阴角处的问题,可以对渗漏处的表面进行打磨工作,使墙壁表面更加光滑。还需要利用相应的沥青材料,做二层乳化沥青。最后再铺一层无纺布柔性防水层,压抹20mm 厚M15 防水砂浆。就可以有效解决施工过程中的不足,使集水槽可以正常投入使用。在整个施工过程完成之后,施工单位还需要接受相关部门的安全质量检查,以避免集水槽在使用过程中出现质量问题。
5 结语
本文主要以成昆铁路三峨山隧道工程为例,系统的分析了防腐抗渗混凝土施工过程中的配合比问题,以及实际使用过程中的施工原理和相关注意事项。在整个施工过程中,相关施工单位应当对施工人员进行知识技能的培训,确保施工人员的操作技术满足施工需求,并应当注重混凝土的配比数量及顺序。对施工的各个环节进行全面的监管,以防止施工工作出现质量问题。施工单位应当明确,合理进行防腐抗渗保护,才可以更好的提高铁路工程的使用寿命。