A. 公路隧道防水問題
公路隧道是如何進行防水的呢,下面中達咨詢招投標老師為你解答以供參考。
1 公路隧道目前通用防水結構 公路隧道,已普遍按新奧法設計施工。洞內防水,採用在初護與二次襯砌層間鋪設防水板,防水板與初護面間鋪設緩沖層無紡土工布。出廠時,土工布與防水板已膠合成雙層結構。二次襯砌之混凝土,添加防水劑,要求防水混凝土的抗滲性能達到S6。通過縱向、橫向彈簧軟管、塑料管將二襯背後積水引至排水溝。 這種多保險的防水結構,有較好的防水功能。從理論上講,洞內防水問題已解決了。但從實際看,已建成通車的眾多隧道中,漏水的不多,但滲水現象卻不少。要完全防止隧道滲水,仍是設計、施工的一道難題。 2 隧道防水層施工存在問題 2.1防水層施工及質量 防水板種類繁多,為塑料、橡膠製品,主要的品牌有PVC、EVA、LDPF、PB等,厚度1.2~2mm,質量0.3~0.4kg/m2。土工布對防水板有保護作用,減少防水板因磨擦、張拉而破裂的可能性。防水板單幅寬2.0m,沿隧道環向鋪設,每環防水板、土工布重約30餘公斤。初護之後拱頂至拱腳高度9m左右。為鋪設防水板,需製作一個可縱向移動的工作台架。要把防水板釘在初護面上,有兩種方法:一是用鋼釘將防水板釘在初護面上,釘孔處要用防水板膠貼密封,防釘孔漏水。二是防水板與土工布在工廠已膠合的防水卷材,在土工布上已穿有繩帶,繩帶間距約0.8m×1.0m。對此類防水卷才,則先用沖擊鑽在拱牆上打眼,在眼內打釘,將防水卷材之繩帶系在釘上。此種方法目前使用較多。鋪設防水板的要求是:噴混凝土表面不得有錨桿頭或凸凹不平部位應修鑿或噴補,兩固定點間防水板不得綳緊,澆混凝土時使防水卷材要緊貼岩面或初護噴混凝土面,相鄰兩環連接,搭接寬度不少於10cm,採用電熱焊接或防水板廠家提供的防水板專用的膠劑膠接。接頭要連接緊密,不滲水,且有一定的抗拉強度。影響防水板鋪設質量因素有:a.開挖面或初護面凸凹不平,防不板背面有空洞空隙。b.開挖面或初護面有突起稜角刺破防水板。c.由於防水卷材自重拉斷掛繩,拉裂接頭。d.後道工序鋼筋拱架施工時,防水板被鋼筋刺破,被電焊燒破。e.二襯安裝端頭模板及端模加固件時,防水板被拉裂。防水板鋪設均在簡易的腳手台架上進行,承包人自檢、監理復檢都得攀桿爬高,可能出現漏檢。因而雖從理論上設計解決了隧道防水問題,而實際滲漏現象常有發生。 2.2復合襯砌的存在問題 公路隧道的復合襯砌,由內、外兩層復合而成。內層為二次襯砌,一般採用現澆素混凝土或鋼筋混凝土,外層為初期柔性支護,一般採用錨桿 鋼筋網 噴混凝土。I、II類圍岩初護時一般安工字鋼拱架或鋼格柵拱架。內、外兩層間鋪設防水層。外層表面難免有凸凹不平,防水層背面有可能出現空洞。由於內、外兩層間防水層的分隔,局部有空隙,內、外兩層不能整體地受力。首先受力是外層,外層受荷載產生一定的變形後,內層才開始受力。這種不均勻的分離受力,外層強度相對較弱,容易先單獨破壞。這是復合襯砌存在一個受力狀態不良的問題,減少了復合襯砌結構總體聯合承載的能力。 3 高速公路隧道上、下行分離的方式、防排水條件與工程投資 3.1兩座獨立隧道 《公路隧道設計規范》(以下簡稱《隧規》要求:「高速公路、一級公路一般應設計為上、下行分離的兩座獨立的隧道。」兩座獨立的隧道,洞內防排水條件好,設計、施工經驗較成熟。但項目總投資大,因為:山區、丘陵區是隧道密布地區。由於地面起伏大、溝谷狹窄,線位受山河約束。在困難的地形條件下,將上、下行設計為分離的兩座獨立的隧道,將明顯增加工程投資。《隧規》規定兩隧道的最少凈距如下表: 註:B為隧道開挖斷面寬度(m) 以II類圍岩為例,雙車道單洞開挖斷面寬度約14m,則最小凈距為42m~70m。間距拉開之後,上、下行線位將遇到新的困難,將有連鎖反應,引起新的橋、隧工程或重大支擋防護工程。 3.2小凈距隧道 兩隧道間的凈距,最小凈距為3m~1.5B,此類隧道防排水條件與獨立單洞完全一樣,仍以II類圍雙車道為例,佔地寬度與雙洞相比,減少39m~49m,則相應的洞外橋、路工程投資也明顯減少。小凈距隧道已被設計部門注視,在重慶、寧波、福建等地都有小凈距隧道的修建。 3.3連拱隧道 上、下行兩座隧道,只以中牆隔開,左、右相鄰兩拱同支承於中牆頂部,習慣上稱為連拱隧道。我國現行鐵路、公路隧道設計規范中尚無此名目。是近十餘年我國高速公路建設中隧道結構的新創造。洞內防排水條件差,施工困難,但項目總投資最低。 4 連拱隧道主要特性 4.1連拱隧道的類型 4.1.1直中牆對稱連拱隧道 此類隧道出現最早,在各省首批修建的連拱隧道多是這種形式。是我國連拱隧道修建的第一階段。 4.1.2直中牆不對稱連拱隧道 此類連拱隧道本世紀初才出現,它的直中牆與一個連拱構成整體。是對直中牆對稱連拱隧道防水缺陷的改進。貴州省玉屏~凱里(滬瑞國道的一段)高速公路推薦方案中有25座直中牆不對稱連拱隧道。 4.1.3曲中牆對稱連拱隧道 此類隧道亦本世紀初才出現,它與直中牆連拱隧道的區別是將直中牆改為曲中牆,也是對直中牆對稱連拱隧道防水缺點的重大改進。在福建省三明至福州高速公路的連拱隧道多採用曲中牆形式。 4.2中直牆對稱連拱隧道的主要優、缺點 中直牆對稱連拱隧道的主要優點:線路帶狀寬度最少,佔用土地最小,洞外橋路工程少,項目總投資最少,這些突出的優點,受到設計部門,建設單位(業主)的普遍歡迎。在短短的十餘年間蓬勃發展。到目前為止,已建成或在建的連拱隧道都大多是這種中直牆對稱連拱隧道。 中直牆對稱連拱隧道的主要缺點:中直牆頂與兩側拱相連,呈W形,牆頂兩側低谷處,是防水板縱向接縫處,先施工的中牆頂兩側予留的防水板接頭,經多次下道工序如澆築中牆,預埋鋼筋,兩側主洞爆破開挖,預留防水板接頭多被污染、破壞。兩側拱部後道工序鋪設的防水板與中牆預留防水板連接操作困難,很難接好,對已破損缺口修補也操作困難。此處又是環向集水點,防水板搭接處任何一個微孔,便會出現滲水、漏水。連拱隧道中牆頂防水板連接是難中之難。中牆頂部參水、漏水較為普遍,已引起設計、施工部門十分關注。 5 曲中牆對稱連拱隧道是防水結構設計的最優形式 曲中牆對稱連拱隧道,中牆兩側的隧洞,其輪廓、防水卷材鋪設、洞內排水管線,二次襯砌台車均與一般獨立的隧道相同。從而避免了中牆頂部的兩個集水低俗。也避免防水板在中牆處兩條縱向接縫。施工難度少,質量控制較易。襯砌台身可與普通公路隧道通用。洞門兩洞對稱、美觀藝術。其他連拱隧道的優點它都有,它的某些優點卻是獨具的。 曲中牆對稱連拱隧道,在中牆防水方面,在結構輪廓方面,技術合理性好,開挖跨度也相對少些。這種結構形式,將會受到設計、施工、業主各方的歡迎。 6 嘗試用膨脹水泥混凝土防水 隧道防水,目前普遍採用防水卷材,雖行之有效,但存在弊病,據盧堅、劉克忠等《AEC膨脹水泥特性和隧道襯砌》一文介紹,AEC膨脹水泥有良好的抗滲性能,經試驗,AEC膨脹水泥砂漿總孔隙率比硅酸鹽水泥砂漿降低了10%左右。用標准方法測定的AEC膨脹水泥混凝土滲透高為0cm~5cm。由結果表明:AEC膨脹水泥混凝土具有很好緻密性和抗滲能力。二次襯砌採用AEC膨脹水泥混凝土澆築。可以達到剛性自防水的目的。從而省去卷材防水層、減少了有關防水設施的工序,也有利於提高復合襯砌的結構受荷強度。 經試驗,AEC膨脹水泥混凝土的抗裂性能、抗耐蝕性能均優於普通水泥,後期強度也高於普通硅酸鹽水泥。 7 結束語 公路連拱隧道是近十餘年蓬勃發展起來的。隧道防水問題也是有高速公路隧道之後才被重視。在發展過程中不斷改進完善。這是事物發展的必由之路。 在各種形式的連拱隧道中,曲中牆連拱隧道優點較突出,在比選中會受到重視。
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