胡 慨
(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系,安徽 合肥 231603)
新建杭州至長沙鐵路客運(yùn)專線(江西段)工程站前工程HKJX-7標(biāo)段雙線隧道,起訖里程DK755+453.88~ DK757+645,全 長2191.12m。
隧道位于宜春市袁州區(qū),為山體隧道。該山海拔較高,地形陡峻,山體表面植被較為發(fā)育,表層為粉質(zhì)粘土,山上水系較發(fā)育,地面徑流量大。本線路地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水。尤其是本線經(jīng)過地區(qū),震旦、寒武、奧陶、石炭、二疊、三疊等地質(zhì)年代地層均含有碳酸鹽巖[1],巖溶現(xiàn)象發(fā)育,白堊、第三系含鈣巖層亦有溶蝕現(xiàn)象[2],巖溶水十分豐富。為確保線路安全運(yùn)行,工程順利施工,本隧道工程防水施工為重中之重。
隧道開挖后,軟弱破碎圍巖地段,初期支護(hù)的型鋼鋼架間距非常短,濕噴混凝土很難將型鋼鋼架與初噴混凝土之間噴密實(shí),容易在此區(qū)域形成水囊,進(jìn)而影響襯砌的防水。初期支護(hù)在此區(qū)域需進(jìn)行充填注漿[3]。
初噴混凝土前,在型鋼鋼架安裝位置的邊上,環(huán)向間距5m左右預(yù)埋注漿管,同時根據(jù)巖面涌水點(diǎn)、小股水或裂隙滲漏水出露點(diǎn)位置加密,待初期支護(hù)完成后,進(jìn)行注漿。
本隧道結(jié)構(gòu)按一級防水等級設(shè)計,采用二道設(shè)防。隧道二次襯砌采用結(jié)構(gòu)自防水,混凝土抗?jié)B等級不低于P10;防水卷材設(shè)于初期支護(hù)與二次襯砌之間,并加土工布和襯墊以保護(hù)卷材。
二次襯砌混凝土澆筑前,先做排水盲溝、暗溝等防排水設(shè)施[4];防水卷材在洞外加工成型,加工長度以襯砌澆筑長度而定;防水卷材鋪設(shè)由臺架在洞內(nèi)完成。
2.2.1 防水卷材鋪設(shè)
(1)材料準(zhǔn)備。防水卷材使用前應(yīng)先進(jìn)行外觀檢查,檢查內(nèi)容包括:是否有變色、厚薄不均、斑點(diǎn)、刀痕、撕裂、小孔等缺陷[5]。如果存在質(zhì)量疑慮,需進(jìn)行張拉試驗(yàn)、防水試驗(yàn)和焊縫抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)。
(2)基層找平。為保證防水卷材完好,鋪設(shè)防水卷材的臺架就位后,應(yīng)先齊根切除初期支護(hù)的外露錨桿、鋼筋網(wǎng)頭等鐵件,隨機(jī)用水泥砂漿抹平。作為防水卷材基層,初期支護(hù)混凝土表面應(yīng)滿足平整度要求(D/L≤1/10),否則應(yīng)進(jìn)行修鑿平整或用細(xì)石混凝土(砂漿)填補(bǔ)找平。
(3)EVA防水板鋪設(shè)。本工程防水卷材采用EVA(中文品名為乙烯-醋酸乙烯共聚物)防水板。土工布設(shè)于防水板和初期支護(hù)之間,對防水板起保護(hù)、緩沖作用。安裝時,首先用射釘將土工布和襯墊固定在初期支護(hù)(或者找平)面上。射釘固定按照從上到下、從拱頂?shù)焦澳_、左右對稱的順序進(jìn)行。然后再用電熱熔焊器將防水板熔焊固定在襯墊上,同時用雙縫熱合焊機(jī)將防水板焊接成整體。接頭處搭接長度≮5cm,焊縫寬度≮3cm[6]。焊縫完成后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,采用充氣法對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查,有空隙處進(jìn)行補(bǔ)焊,肉眼觀察防水板有無破壞及漏洞,如有漏洞用小塊防水板或橡膠片焊貼覆蓋[7]。防水板鋪設(shè)方法具體見圖1。
圖1 防水板鋪設(shè)示意圖
(4)搭接原則。防水板應(yīng)緊貼噴射混凝土(或找平層),且應(yīng)自然松弛,不能張拉繃緊,確保襯砌混凝土施工產(chǎn)生的擠壓不至于造成防水板損壞。防水層按全斷面設(shè)置,并應(yīng)遵循“拱部壓邊墻,上游壓下游”的搭接原則。
附屬洞室的防水板鋪設(shè)方法、搭接要求與主洞相同,并與主洞邊墻的防水板焊接連成整體防水層。
2.2.2 排水管盲溝
為有效排除滲水,降低滲壓,隧道設(shè)置縱向和環(huán)向排水盲管,盲管互相連通,并直接與隧道側(cè)溝連通。本工程排水盲管為雙壁打孔設(shè)置波紋管,外裹無紡布。環(huán)向盲管采用φ50mm波紋管,設(shè)于二次襯砌施工縫背后,每10.3m一道;縱向透水盲管采用φ110mm波紋管,設(shè)置于隧道邊墻腳部。固定透水管的外露錨釘切除后需用水泥砂漿抹平抹光,防止刺破防水板。排水盲管鋪設(shè)在初期支護(hù)上,波紋管不能拉拽,要放松留有余地,以適應(yīng)噴射混凝土的起伏表面。縱向盲管鋪設(shè)時還應(yīng)注意縱向坡度控制,坡度大小與隧道相同,但不得小于0.1%,以利于排水??v、環(huán)向盲管采用三通T型接頭連接牢固。透水管盲溝平面設(shè)置見圖2;透水管盲溝大樣見圖3。
圖2 排水盲管平面設(shè)置圖
圖3 透水管盲溝大樣圖
2.2.3 施工縫、變形縫防水
隧道二次襯砌變形縫、施工縫采用縫面涂抹混凝土界面劑+遇水膨脹橡膠止水帶(膠)的構(gòu)造做法[8]。
(1)施工縫防水。隧道施工縫有環(huán)向施工縫和縱向施工縫,位置根據(jù)實(shí)際情況確定。先澆注二次混凝土襯砌段立模時,在擋頭模板1/2襯砌厚度處安設(shè)環(huán)向墊塊,拆模后即可形成帶企口的施工縫。在進(jìn)行后一段襯砌混凝土施工前,對施工縫先進(jìn)行常規(guī)處理,即人工鑿毛后用清水沖洗干凈。為提高縫面混凝土接合的緊密程度,在干凈濕潤的縫面上涂抹一層混凝土界面劑(高等級防水砂漿)。砂漿硬化后,用粘膠把中埋式止水條粘結(jié)固定在施工縫的企口凹槽內(nèi),隨后澆注后一段襯砌混凝土。施工縫位置應(yīng)仔細(xì)振搗,振搗機(jī)具不得過于靠近止水帶,以防止水帶錯位或者脫落。施工縫防水構(gòu)造見圖4。
圖4 施工縫防水構(gòu)造圖
(2)變形縫防水。隧道進(jìn)出口斜切襯砌段與暗挖段連接處及軟硬巖層分界處設(shè)變形縫一道[9],涂抹混凝土界面劑加設(shè)中埋式橡膠止水帶防水,拱墻部位同時設(shè)置外貼式橡膠止水帶。
鐵路客運(yùn)隧道工程防水對工程建設(shè)和鐵路安全運(yùn)行有著十分重要的意義。杭長鐵路巖溶隧道防水施工實(shí)踐表明,初期支護(hù)背后充填注漿、二次襯砌防水混凝土質(zhì)量和防水板鋪設(shè)質(zhì)量是確保防水效果的關(guān)鍵,同時,施工縫、變形縫和排水設(shè)施等細(xì)部結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)防水處理也不容忽視。
在嚴(yán)格管理和精心組織下,本工程順利完成,尤其是防水方面效果顯著。為今后我國在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路客運(yùn)隧道防水施工提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
1 TB10012-2007,鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2012.
2 TB10027-2012,鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社,2013.
3 丁宇坤.防水型隧道防排水工程措施的研究[D].成都:西南交通大學(xué),2006.
4 羅建軍.隧道防水防滲漏方法及技術(shù)研究[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007(2):22-24.
5 孫偉.鄭西客運(yùn)專線函谷關(guān)黃土隧道防排水技術(shù)[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2007(12):10.
6 DG/TJ08-50-2012,J12117-2012,隧道工程防水技術(shù)規(guī)程[S].上海市建筑建材業(yè)市場管理總站,2012.
7 龐旭卿.京包鐵路八蘇木隧道防排水技術(shù)研究[J];路基工程,2010(08):20.
8 單秀娟,陳鐵柱,馬勝國.防水型復(fù)合式襯砌在富水洞段隧道施工中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)(下半月),2009(10):17-19.
9 廖振修.?dāng)?shù)據(jù)自動化處理技術(shù)在市政隧道工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2011(4):43-44.