在鐵路隧道工程當(dāng)中如果有防水方面的問題出現(xiàn),將直接影響到工程的整體質(zhì)量,給工程后續(xù)的應(yīng)用形成十分嚴(yán)重的隱患,所以說防水問題是鐵路隧道工程建設(shè)當(dāng)中最應(yīng)該引起注意的一個問題。施工企業(yè)需要積極選擇更加適合的施工原材料以及施工工藝,針對每一道施工工序嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),讓隧道病害被徹底消除,為隧道工程整體質(zhì)量的提升形成良好的保障,
一、工程概況
該鐵路隧道工程位置處在貴州省的黔西縣。隧道工程整體呈現(xiàn)東西走向,本隧全長225m, 除DK441+880~+890.DK442+085~+105 明洞段采用明挖法施工,設(shè)置整體式明洞襯砌外; 其余段落均采用暗挖法施工,設(shè)置復(fù)合式村砌。
1. 地質(zhì)特性
工程所處區(qū)域的地下水主要屬于洞身范圍之內(nèi)的基巖裂隙水,是通過大氣降水進(jìn)行補(bǔ)給的。隧道工程項目建設(shè)所遇到的不良地質(zhì)主要包括:①斷層破碎帶段,其巖體呈現(xiàn)破碎狀,因此隧道圍巖整體的穩(wěn)定性比較差,如果進(jìn)行開挖將非常容易導(dǎo)致掉塊,甚至塌方的問題出現(xiàn)。而且因為這些地段具備富水條件,所以出現(xiàn)突水情況的幾率也比較大。隧道的主要用水地段處在向斜部位、淺埋部位以及斷層帶。這些位置的涌水壓力比較大,預(yù)計動水壓力能夠達(dá)到0.5-1 兆帕,靜水壓力也能夠達(dá)到2-3 兆帕。②有些地段的隧道埋深大于等于四百米,其中非常有可能會有巖爆之類的地質(zhì)力學(xué)條件存在,有些硬巖具備輕微巖爆地質(zhì)條件。
2. 施工方案
全隧道處在R=5500 米的曲線之上,初期支護(hù)主要采取錨噴支護(hù)的方式,同時利用復(fù)合式襯砌。該工程利用到了新奧法原則進(jìn)行施工工作的組織,而出渣進(jìn)料等工作利用無軌運(yùn)輸?shù)姆绞剑_挖以及噴錨襯砌均采用機(jī)械化作業(yè)的方式。Ⅲ級和Ⅳ級圍巖都利用到了臺階法進(jìn)行施工,而Ⅴ級圍巖則是融合了臺階分部開挖法、大拱角臺階法、CRD 法以及CD法。爆破主要利用到了塑料管的導(dǎo)爆索作非電起爆處理,利用光面對爆破活動進(jìn)行控制。利用大容量的裝載機(jī)進(jìn)行裝碴,而大噸位的自卸汽車負(fù)責(zé)運(yùn)輸。利用壓入式的通風(fēng)方法進(jìn)行排煙,采用水幕降塵。針對混凝土采取的濕噴工藝。隧道的襯砌結(jié)合仰拱超前的組織施工方式,拱墻的襯砌為一次澆筑完成,襯砌利用到了十二米長的液壓鋼模的整體襯砌臺車。斜井模型以及橫洞的襯砌利用到了大塊弧形鋼模形式的襯砌臺架。
二、防水設(shè)計原則
在鐵路隧道工程的防水設(shè)計當(dāng)中,復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)需要跟二次襯砌間設(shè)置一層鐵路隧道防水板,而鐵路隧道防水板需要具備較強(qiáng)的阻燃、抗凍、韌性以及易鋪設(shè)特征。在對鐵路隧道防水板進(jìn)行鋪設(shè)之前需要在初期支護(hù)的表面設(shè)置土工布,而鐵路隧道防水板接頭的質(zhì)量需要利用充氣試驗進(jìn)行檢驗。鐵路隧道防水板鋪設(shè)是整個鐵路隧道工程防水系統(tǒng)當(dāng)中十分重要的一部分,施工質(zhì)量將直接影響到工程整體質(zhì)量,繼而對鐵路隧道今后的安全使用形成影響。所以,對鐵路隧道防水板加以設(shè)置的過程需要嚴(yán)格遵守公路隧道的施工技術(shù)規(guī)范。
三、鐵路隧道工程中鐵路隧道防水板的施工工藝以及流程
1. ECB 防水材料及其物理性能
如表一所示,為ECB 防水材料的物理性能:斷裂拉伸強(qiáng)度≥ 17MPa ;扯斷伸長率≥ 600% ;撕裂強(qiáng)度≥ 95kN·m-1 ;不透水性(0.3MPa·d-1)無滲漏;低溫彎折性≤ -35℃,加熱伸縮量: 延伸≤ 2mm, 收縮≤ 6mm ; 熱空氣老化(80℃):斷裂拉伸強(qiáng)度≥ 14MPa,扯斷伸長率≥ 550% ;氫氧化鈣飽和溶液23℃ ×168h :斷裂拉伸強(qiáng)度≥ 16MPa,扯斷伸長率≥ 600%。對鐵路隧道防水板加以鋪設(shè)的過程主要分成四個主要的環(huán)節(jié):鋪設(shè)前準(zhǔn)備;土工布的鋪設(shè);鐵路隧道防水板的鋪設(shè);
鐵路隧道防水板的焊接。
2. 鋪設(shè)前準(zhǔn)備
工程施工設(shè)備:壓焊機(jī)、熱風(fēng)焊槍、空氣檢測器以及熱合焊接機(jī)。
工程施工現(xiàn)場準(zhǔn)備:把混凝土噴射于隧道的表面上,繼而針對鋼筋露頭處以及錨桿頭位置進(jìn)行切除,抹平覆蓋好,然后針對那些有滲水問題出現(xiàn)的位置加以處理,隨后可以實施防水層的鋪設(shè)。基面上有明水出現(xiàn)的話,將對鐵路隧道防水板鋪設(shè)的效果造成直接的影響,所以需要在施工之前,利用軟式透水管對這種問題做出引排以及封堵處理,防止?jié)B水問題的出現(xiàn)。
3. 土工布的鋪設(shè)
因為對凸起的混凝土進(jìn)行噴射將非??赡軙?dǎo)致擠破鐵路隧道防水板,所以需要設(shè)置三毫米厚度的土工布在混凝土噴層跟鐵路隧道防水板中間。利用這樣的方式不但能夠有效防止鐵路隧道防水板由于混凝土的擠壓而破裂,還能夠有效提升濾水的效果。
第一,要在預(yù)設(shè)的位置處固定400g/m2 的無紡布。
第二,根據(jù)不同拱部、底部以及邊墻之間的間距,針對其利用射釘以及熱熔襯墊等把無紡布做出松緊適當(dāng)?shù)墓潭?,使其與所噴射的混凝土之間貼合為一體。
4. 鐵路隧道防水板的鋪設(shè)
第一,以從拱頂朝著兩側(cè)進(jìn)行鋪設(shè)的方式對鐵路隧道防水板進(jìn)行設(shè)置,因為如果對鐵路隧道防水板進(jìn)行過緊鋪設(shè)的話將導(dǎo)致其受到襯砌混凝土的擠壓而破損,為了保證能夠在混凝土面上均勻的設(shè)置鐵路隧道防水板,在對鐵路隧道防水板進(jìn)行設(shè)置的時候需要確保松緊適度,而且需要留出一定的余量,讓鐵路隧道防水板能夠更好的貼在土工布上面。依據(jù)十五厘米之內(nèi)的范圍標(biāo)準(zhǔn),對兩幅鐵路隧道防水板之間搭接的寬度進(jìn)行控制,而對鐵路隧道防水板進(jìn)行分段鋪設(shè)的時候,
需要設(shè)置15 厘米以上的搭接寬度。
第二,依據(jù)埋入三十厘米之下仰拱填充的標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn),鐵路隧道防水板與拱墻施工縫縱向背貼式止水帶可靠焊接,并對橫向的預(yù)埋鐵路隧道防水板實際的掛設(shè)高度進(jìn)行控制。在施工實踐當(dāng)中需要保持跟坡度之間的平順,結(jié)合對環(huán)向拱墻襯砌的鐵路隧道防水板焊接,對鐵路隧道防水板頂端的掛設(shè)高度做出具體的設(shè)置。
5. 鐵路隧道防水板的焊接
第一,對鐵路隧道防水板進(jìn)行焊接的過程主要是利用到雙縫焊接的方式。在對鐵路隧道防水板的焊縫加以焊接的過程當(dāng)中,需要依據(jù)16-112 米每分鐘的速度范圍,對熱合機(jī)行進(jìn)速度進(jìn)行控制,在距離初期支護(hù)表面5-10 厘米的位置對焊機(jī)進(jìn)行放置,要將單條焊縫的寬度控制在十五毫米以上。在進(jìn)行焊接工作的過程當(dāng)中,需要確保每條焊縫都是一次性完成焊接,對那些無法利用機(jī)械焊接方式進(jìn)行焊接的特殊部位,則需要利用人
工焊接的方式。鐵路隧道防水板以及圓墊片之間需要進(jìn)行大概五秒的熱合處理。而為了保證焊接質(zhì)量能夠符合工程建設(shè)要求,要利用氣密性實驗儀器對焊接之后的鐵路隧道防水板焊縫做出檢測。
第二,在鐵路隧道防水板橫縱向焊縫出現(xiàn)重合的時候,需要依據(jù)一百厘米的范圍將焊縫的邊緣位置剪平,然后再利用熱風(fēng)焊槍將重合的部位焊接好。
6. 質(zhì)量檢驗
第一,在經(jīng)過檢查之后確認(rèn)焊接質(zhì)量合格,而且防水布并沒有破損的情況出現(xiàn),才能夠進(jìn)行下一步施工。如果發(fā)現(xiàn)有沒能符合工程建設(shè)要求的位置,需要及時將補(bǔ)丁剪切為圓角,利用熱風(fēng)槍對其問題位置做出補(bǔ)焊處理。特別是在那些縱向以及環(huán)向焊接的位置,要利用相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)對焊接具體的質(zhì)量和效果做出檢查。
第二,對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查的方式:先要把空氣道一端嚴(yán)密的堵住,然后在另一端利用空氣檢測器作打氣加壓處理,直至空氣道之內(nèi)呈現(xiàn)出0.25 兆帕的壓力,而且能夠維持十分鐘以上的時間,壓力下降在百分之十的范圍之內(nèi)。同時,還要在焊接縫的位置涂上肥皂水,如果有氣泡出現(xiàn),就說明焊縫不夠嚴(yán)密,要針對其做出重新焊接處理。
四、鐵路隧道防水板保護(hù)以及施工注意事項
1. 鐵路隧道防水板保護(hù)
第一,在針對掌子面進(jìn)行爆破處理的時候,出現(xiàn)的飛石將非常可能會對距開挖工作面較近的那部分鐵路隧道防水板形成損害,所以需要利用相應(yīng)的防護(hù)措施對其做出保護(hù)。
第二,鐵路隧道防水板有可能因為在安裝襯砌鋼筋、預(yù)埋件埋設(shè)、混凝土澆灌以及端頭模板安裝等作業(yè)過程被燒穿或者刺穿,所以需要針對這些工序做出施工處理的時候,加強(qiáng)對于鐵路隧道防水板的保護(hù)。如果有鐵路隧道防水板出現(xiàn)破裂的情況,需要及時進(jìn)行修補(bǔ)。
2. 施工過程的注意事項
第一,在初期支護(hù)表面所出現(xiàn)的股狀涌水情況來說,應(yīng)該直接在隧道的側(cè)溝當(dāng)中利用引水管對水流進(jìn)行引排,然后再對防水層進(jìn)行鋪設(shè)。第二,為了保證鐵路隧道防水板跟混凝土之間接縫可以具備一米之上錯開長度,應(yīng)該沿著隧道的縱向依據(jù)超過一米以上的二次襯砌長度標(biāo)準(zhǔn),對一次鋪掛長度做出控制。
第三,因為焊接鋼筋的過程當(dāng)中,有可能將鋼筋刺破,而防水層屬于易燃材料,非常容易被所濺射的火花燒破,因此要關(guān)注對防水層的保護(hù),采用更為可靠、合理的防火措施,使其遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩匆约盎鹪础?br />
第四,因為臺車架在進(jìn)行施工作業(yè)的時候有可能會出現(xiàn)滑動的情況,因此需要在鐵路隧道防水板臺車上面設(shè)置止楔以及安全防護(hù)欄,上崗施工作業(yè)的工作人員需要具有相關(guān)從業(yè)資格證件。
五、結(jié)語
總而言之,在鐵路隧道工程的施工建設(shè)當(dāng)中,對鐵路隧道防水板的設(shè)置是非常重要的,只有切實保證鐵路隧道防水板鋪設(shè)的質(zhì)量,繼而起到十分優(yōu)質(zhì)的防水性能,才能夠為工程整體的建設(shè)質(zhì)量形成保障。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索,對國外的一些先進(jìn)技術(shù)和理念加以借鑒,繼而與我國鐵路隧道工程建設(shè)行業(yè)的實際情況相結(jié)合,創(chuàng)建出一套更加符合我國國情的鐵路隧道防水板設(shè)置體系,為國家基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)貢獻(xiàn)出自己的力量。
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