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论市政下穿隧道工程的防水施工技术

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【摘要】:
随着城市基础建设的快速发展,各种下穿隧道工程日趋增多,但防水问题一直是困扰隧道工程的难题之一。隧道工程的防水因为工程地质结构、地理气候条件、施工技术和材料等因素的不同影响而变得异常复杂和困难。如下穿隧道中软弱夹层往往是断层破碎带的产物,或是溶洞充填体,如认识不够、施工不当、措施不力,常会造成不同规模的塌方,不仅给隧道施工带来极大困难,而且延误工期,耗费资金,给隧道的施工和运营安全带来隐患。1下穿隧

随着城市基础建设的快速发展,各种下穿隧道工程日趋增多,但防水问题一直是困扰隧道工程的难题之一。隧道工程的防水因为工程地质结构、地理气候条件、施工技术和材料等因素的不同影响而变得异常复杂和困难。如下穿隧道中软弱夹层往往是断层破碎带的产物,或是溶洞充填体,如认识不够、施工不当、措施不力,常会造成不同规模的塌方,不仅给隧道施工带来极大困难,而且延误工期,耗费资金,给隧道的施工和运营安全带来隐患。

1 下穿隧道工程防水影响因素分析

1.1 自然因素

隧道发生渗漏水的客观因素就是开挖隧道对地下水的影响。按照水力学与水文地质学原理,地下水通常会从高压水位流向低压水位,有其固定的流线,由于隧道的开挖,形成临空面的低水压区,改变了围岩的力学特性和地下水迁流路线,使周边地下水向隧道中汇集,为衬砌与底部渗漏水埋下了极大的隐患。隧道开挖影响范围的大小与地层的渗透系数、水位高低、过水断面大小有关,此外还受大气降水、隧道进深及隧道周围溶洞、泉眼的影响。

1.2 人为因素

除了自然因素,影响下穿隧道工程防水因素还有人为因素。一方面,下穿隧道防排水系统不完善。具体表现为:排水管道设置缺乏一定的合理性,排水沟深度与宽度不足,排水管道被泥、砂、灰浆以及浆液堵死没有办法正常排水;混凝土施工接缝、结构连接与混凝土缺陷部位的防水设计、材料、质量检验等不严格;另一方面,对特殊地段没有采取特殊处理措施。混凝土衬砌在侵蚀性介质经常作用下,出现起毛、酥松、蜂窝麻面等导致材料强度降低,衬砌厚度变薄,导致渗漏水并日趋严重;寒冷及严寒使衬砌背后积水冻结,造成衬砌混凝土冻胀开裂渗漏水;衬砌混凝土本身多次冻融循环而开裂渗漏水;排水沟结冰无法满足排水要求,基底积水、结冰,线路不均匀隆起。

2 下穿隧道结构防水施工技术

2.1 底板EVA防水板施工

为了将EVA防水板材的防水性能与施工效果提升,就需要采取一定的措施。首先,采用机械法在混凝土基面上铺设土工布,然后采用热合法在固定圆垫片上贴上相应的板材,以防止板材被机械所损害。具体的施工流程为:在基坑开挖后设置基坑集水井,并要把地下水位控制在合理的范围内;其次,混凝土垫层,施工基面找平必须保持坚固、平整干净、光洁、不起砂,不得出现尖锐棱角等凸凹不平的情况,施工基面找平层的阴阳角部位必须要设置成圆弧形,其半径需要大于lOcm。在EVA防水板施工过程中,应先开展预铺工作,在搭接卷材的过程中,要严格按照搭接顺序与要求来进行,并要逐块铺粘,然后采用充气法来对焊缝进行检测,充气气压应大于设计值,lOmin后压力下降需要超过1/10,否则就要对漏气焊缝进行手工补焊;最后,需要处理好防水板收口。防水板收口处是防水层的薄弱部位,更是防水施工的重点与难点,防水层必须要满足基层变形的需要。防水板收口的防水需要以EVA防水板为主,自粘性卷材及防水密封胶等多种防水材料为辅,通过多道防设来提高防水效果。当防水层铺设后,需要用钢板收口压条来压紧防水板收口处,并用射钉钉压,再用自粘性卷材密封条来进行密封。

2.2 结构自防水施工

首先,对防水混凝土的质量进行严格的控制。对于下穿隧道主体结构来说,其施工所用的混凝土需要选用C30防水商品混凝土,并要对水泥、骨料、水、外加剂以及掺合料等用量进行严格的控制,根据要求来对水灰比进行控制;其次,在防水混凝土浇筑的过程中,混凝土结构中的钢筋、扎丝以及预埋件应避免接触模板,并要符合保护层设计厚度需求。在对混凝土进行浇筑时,应将混凝土的入模温度控制在28℃以下,且混凝土的最大温差不得高于20℃。对于结构混凝土板来说,其应当采用分层、分幅的浇筑方法来进行;而对于结构混凝土墙来说,其应当选用分层对称浇筑的方法来进行,可以综合使用插入式振捣器及表面振捣器混凝土浇筑时,需要保持浇筑面坡度基本相同,减少混凝土的暴露面积,增大浇筑强度、减少浇筑时间。对于变形缝,可以采取“二次振捣”,将水与空气排除出去,捣实空隙,提高混凝土的严密性。当混凝土达到设计强度后,可以拆除防水混凝土模板;最后,需要做好混凝土的养护工作,例如用麻布、洒水来对顶板及底板进行养护。

2.3 施工缝防水施工

在下穿隧道结构防水中,施工缝防水是其中的重点内容,按照短板效应可以知道,尽管下穿隧道全部的防水施工都比较完善,但是若施工缝防水处理的不恰当,就会对其他防水措施产生一定程度的影响。通常来说,施工缝防水施工控制的主要内容为:确保中埋式钢板橡胶止水带埋设效果良好。对于主体结构施工缝来说,其通常选用水泥基渗透结晶型防水材料、中埋式钢边橡胶止水带来达到防水的目的。结构排水措施必须要遵循排除混凝土结构内渗水的原则,施工缝埋设所使用的止水带、止水条的质量、性能必须要符合相关标准,安装位置必须要准确、安装必须要牢固且做好保护措施。在用密封膏填塞施工缝前,必须要将结合面清理干净、使其保持干燥。

3 下穿隧道工程防水施工质量控制

3.1 防水施工准备阶段质量控制

要想保证防水施工准备阶段的质量,就需要采取一定的措施,具体为:认真审图,对于无法保证防水施工质量部分的设计,要提出合理的更改意见,制定出相应的质量控制措施。对于相关施工人员来说,其应对防水材料的性能进行一定的了解,尽可能选择优质的防水材料,在材料进场之前,应对材料进行检测,并做好相应的技术交底工作。

3.2 防水施工阶段质量控制

对施工中容易发生渗漏的部位,如管根部、排水口、阴阳角进行增补处理,并做好技术交底工作,管理人员必须严格督促施工人员按工程标准施工,专职的质检员必须做好相应的检查,以预防为主,现场检查时如果发现问题,必须及时予以纠正。

3.3 防水施工验收阶段质量控制

在防水施工完成之后,要开展相应的蓄水试验,并要对分项工程的质量进行检验,然后再加以评定,工程施工质量要与相关标准相吻合。一般来说,工程验收的技术资料主要包含如下几种:防水工程质量评定资料、施工完毕试水记录、材料检验报告、技术交底记录等。

总的来说,下穿隧道是城市的基本设施之一,其施工质量将直接决定着其能否投入运营。下穿隧道施工中最为重要的部分就是防水工程施工,其施工质量对整个工程的质量具有十分重要的影响。因此,研究市政下穿隧道工程的防水施工技术十分必要。