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 隧道工程论文
严寒地区隧道工程防排水技术研究
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  摘    要:隧道防排水质量对运营设备的运行状态有着巨大的影响,严寒地区的隧道防排水病害会对行车安全造成严重的隐患。本文主要介绍了严寒地区隧道工程防排水技术,供参考。 
  关键词:严寒地区;隧道工程;防排水技术 
  1  引言 
  隧道渗水不是仅防排水工程施工问题,更是管理上出现了漏洞,因此要想解决隧道的防排水问题,就必须要坚持预防为主、整治为辅的的原则,下文重点介绍严寒地区隧道工程防排水技术要点。 
  2  隧道外部的防排水 
  在隧道进洞施工时,先对洞外防排水设施进行施工,避免隧道边仰坡遭到地表水的冲刷或从洞门的背部渗入而引起冻胀,则应及时将路堑边沟与截水天沟进行连接,确保洞顶地表水排泄通畅;为了保证冬季隧道能够正常排水,隧道施工中在洞外可采用集水箱加热并用水泵抽排至自然沟;贯通后可将洞内深埋水沟与路基水沟相连,保证线路排水系统完整,深埋水沟的出水口应采用保温出水口,保温出水口应设于背风向阳处。 
  3  深埋盲沟施工 
  因为严寒地区的围岩多具有不均匀的含水量,出露地下水的条件也不一,当出现冻结时,其深度条件也不一,根据本隧道地质情况每隔30m设置一道深埋盲沟,V级围岩采用人工配合机械开挖、IV级和III级围岩则采用的开挖方式为控制弱爆破。深埋盲沟设置为梯形,深度为0.5m,顶宽0.5m,底宽0.75m(靠初支侧),深埋盲沟采用F60*40可维护型塑纤排水虑管,外包干砌片石,并在干砌片石外侧进行喷射混凝土封闭,施工完成后连接至隧道中部的深埋水沟与及两侧水沟,最后进行初期支护施工。 
  4  初期支护表面排水施工 
  在挂设防水板及土工布之前,对初支表面进行清理,按照间距8m~10m间距安装外包土工布的F60*40环向可维护塑纤排水虑管,当地下水发育时应当加密布置。同时在隧道两侧边墙墙角外侧(水沟底30cm以上)设置外包土工布的Φ80mm的可维护塑纤排水虑管,环、纵向排水管通过隧底Φ100mmPVC横向倒水管引入中心深埋水沟,三管采用三通进行相连。横向倒水管间距与环向透水管间距相同,横向倒水管置于20cm×20cm碎石盲沟内。 
  5  隧道深埋中心水沟施工 
  为提高隧道深埋中心水沟施工质量,使其发挥使用功效,我们在施工现场多次进行工艺试验,总结施工顺序为:施工准备→隧底虚渣清理→测量放样→水沟基槽开挖→喷射混凝土封闭找平→C20细石混凝土底座浇筑→中心水管安装→C20细石混凝土浇筑。 
  (1)水沟基槽开挖。基槽开挖采用预裂爆破,按不同围岩等级调整装药量及炮孔布置,使预裂爆破尽量减少对隧底围岩扰动,保护围岩的自承能力,有效控制基槽超挖。(2)喷射混凝土封闭找平。基槽开挖后对基槽底及侧壁的虚渣清理干净,并对超挖部分及岩体裸露表面用C25喷射混凝土进行封闭找平,防止岩体中裂隙水渗出后对后续工序的施工产生影响。(3)细石混凝土底座浇筑。细石混凝土底座采用定位弧形模板,现浇模板的弧度、管节卡槽与预制承插管一致,通过调节弧形模板控制预制管埋设位置及纵坡,从而使中心管位置和纵坡符合设计要求。(4)中心管安装。定位底座施工完毕后,进行预制中心管吊装施工。中心管在铺设前,确保管节承插口内外洁净无油污杂物,按管径规格选用相应的橡胶密封圈,套入插口槽内,密封圈要求安装受力均匀、圆顺、无损伤,达到防渗水要求。安装完毕后进行中心管位置检查,对其位置及纵坡进行微调。(5)C20细石混凝土浇筑。C20细石混凝土按照设计配合比在拌合站集中搅拌,采用混凝土罐车运输至现场进行浇筑,浇筑前将基槽内的垃圾、碎石等杂物清理干净,并洒水润湿基槽及预制混凝土管。由于水沟基槽深度较深,混凝土倾落高度超过2m,浇筑时采用自制混凝土溜槽,防止混凝土离析,保证混凝土质量。浇筑过程中采用插入式振动棒进行全方位振捣,特别留意混凝土管身与基槽之间的间隙位置,浇筑过程中严格控制细石混凝土顶面高程,浇筑至仰拱底部位置。 
  6  防水板超声波焊接施工 
  防水板与热熔衬垫焊接的传统方式为热风热熔焊接工艺,热熔焊受防水板、热熔衬垫熔点影响较大,作业人员难以把握热熔时间和压焊力度,焊穿、焊接不牢固成为质量通病,影响防水铺设质量,造成隧道渗漏水。防水板采用超声波焊接,具有能耗低(800W)、效率高(焊接时间<1s)、不变形(强度高)、无污染(不需要辅助材料)、焊接牢固(可与本体相媲美)、操作方便(设备小巧、可调整连接电缆长度)等特点。通过采用超声波焊接机与传统工艺比较,超声波焊接机开机即可使用,节约了热吹风焊接的预热等待时间,同时焊点质量提高,减少了重复焊接浪费时间。实际施工中,热吹风焊接需要在衬垫和防水板之间,将二者吹熔化后再用手压的方式将防水板与衬垫按住粘接一起。由于防水板较重,宽度为3m,部分位置无法及时按压防水板和衬垫一冷却,影响焊接质量。传统工工艺需要两人配合,且质量无法保证,而超声波焊接机仅需一个人就可完成焊接工作,其效率是热吹风焊接的3~4倍。 
  防水板铺设完成后应对其表面进行全面的检查,发现破损的部位及时进行补焊,补丁应剪成圆角,不得有三角形或者四边形等尖角存在,补丁边缘距破损的边缘不小于7cm,补丁应满焊,并进行漏气检测。 
  7  中埋式止水带定位夹具 
  在以往的防排水施工中矮边墙处纵向中埋式止水带的固定方式一直以来是施工中难以解决的难题。传统中埋式止水带的固定采用φ10mm的U型钢筋卡,每1m一道,浇筑混凝土时由钢筋卡的刚度不大,难以固定牢固,振捣混凝土时会导致U型钢筋卡位移、止水带不居中、不平顺、偏移,导致止水带安装质量差,影响运营后防水质量。针对隧道矮边墙纵向中埋式止水带的工艺要求,自行研发隧道矮边墙纵向中埋式止水带定位夹具,其关键技术是:(1)利用纵向中埋式止水带夹具高程调节器可以准确定位出止水帶的高度,采用横向调节螺栓可以保证止水居中。解决了使用U型卡,浇筑混凝土,由于振捣棒振捣使止水带侧翻、不居中等弊端;(2)利用夹具底两根定位龙骨方钢能够有效的固定止水带顺直、不错位;(3)隧道纵向止水带夹具可以重复利用,有效的节约定位钢筋的使用;(4)纵向中埋式止水带夹具的研发使用,解决了现有仰拱纵向止水带采用钢筋卡具进行固定时,工程造价高、止水带外观质量差等问题;(5)其构造简单、施工方便,有效控制了止水带施工过程中的定位,提高了纵向中埋式止水带的安装质量,保证了隧道薄弱环节的防水,同时节省了大量钢筋的投入,降低了工程成本。 
  8  整体式水沟电缆槽移动台车施工工艺 
  传统的隧道水沟电缆槽施工采用拼装钢模拼装施工工艺,主要存在施工工序复杂、工序循环时间长、混凝土成型质量差、水沟电缆槽线型控制难度大、作业面不整洁等问题。隧道通过使用整体式水沟电缆槽移动台车施工工艺,避免传统拼装钢模施工工艺的拼装、加固、浇筑、拆模、转场等复杂工序,有效提高水沟电缆槽施工进度、减少劳动力投入,同时成型水沟电缆槽线型好、水沟电缆槽施工作业面整洁,施工质量达到了预期目标。 
  9  结束语 
  随着我国交通基础设施建设投资力度的不断加大,严寒地区隧道工程越来越常见,防排水系统作为该地区隧道工程的质量控制关键,无论从设计、施工还是后期维护管理都应不断提升,确保隧道工程的正常运营,促进我国交通事业快速发展。 
  参考文献: 
  [1] 沈文刚.对严寒地区隧道防排水施工技术的探讨[J].价值工程,2017(29):94~96.

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