隧道结构防排水及混凝土衬砌施工工艺

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1、隧道结构防排水及混凝土衬砌施工工艺摘要以新七道梁隧道(下行线)为例,介绍了公路隧道防排水施工、预埋件安装、加宽段台车简易改造自动脱模及混凝土衬砌施工工艺。关键词隧道防排水施工预埋件安装台车简易改造混凝土施工1工程概况新七道梁隧道（下行线）是一座单向双车道山岭区高速公路隧道，位于兰州市临洮县中铺镇镜内，全长4070米，是兰临高速公路重点控制工程之一。隧道净宽9.75米，净高5.0米；紧急停车带5处，净宽12.25米，净高5.0米；行车横洞5个，与正洞斜交，交角60º，净宽4米，净高4.5米；行人横洞6个，与正洞正交，净宽2

2、米，净高2.2米。全隧工程地质条件复杂，设计І类围岩218.5米，Ⅱ类围岩675.5米，Ⅲ类围岩1743.78米，ІV类围岩1432.22米，围岩类别、衬砌类别频繁变化。采用复合式、曲墙式衬砌。Ⅲ类围岩主洞与车行横洞交叉口及进、出口21米明洞段衬砌设双层钢筋。正洞纵坡2.11%，横坡1.5%。洞内结构防排水设施8种，预埋件种类、数量繁多。2隧道衬砌结构类型及防排水设计情况2.1衬砌结构类型该隧道衬砌结构分为І型、Ⅱ型、Ⅲ型、ІV型及紧急停车带衬砌五种类型。2.2防排水措施新七道梁隧道防排水遵循“以排为主，防、排、堵相结合

3、”的综合治理原则，设有完整有效的防排水系统。洞内防排水设施主要有：喷混凝土阻水层，模筑衬砌外拱墙铺设的PVC复合土工防水板、环向排水管、接缝处止水条（带）、衬砌墙脚外侧的纵向PVC双壁打孔波纹管（ф160）及碎石集水场、路面或仰拱下设置的ф100横向塑料排水管、中心水沟等。明洞防水采用在墙脚外侧设置砂砾盲沟，盲沟底部设置纵向排水管，沿衬砌外侧设置防水层，顶部设置胶泥防水层等措施。3结构防排水施工工艺3.1喷混凝土阻水层及Ψ型弹簧排水管施工工艺新七道梁隧道（下行线）喷射混凝土采用潮喷工艺，其工艺流程如图1所示。先将骨料预加

4、少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌和，从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘，回弹量减少。该隧喷混凝土为20号，配合比水：水泥：砂：碎石：速凝剂=0.45：1：1.88：1.74：0.04，32.5级普通硅酸盐水泥，Ⅱ区粗砂，粒径5～16mm碎石，MRT型粉状速凝剂，施工质量较理想。为满足初期支护及阻水的双重作用，又利于Ψ型弹簧排水管施工，根据初期支护喷射混凝土的厚度及地下水的大小和围岩变形收敛情况，喷射混凝土分二至四层进行，每层厚度不小于5厘米。首先，当隧道开挖断面符合设计求后，由于围岩裂隙水的全面流出，立即喷射第一层混凝土（

5、厚度5厘米）进行封闭，随着围岩的变形，第一层喷射混凝土表面产生裂缝漏水，凡漏水处均设排水半管。Ψ型弹簧排水管先用2厘米射订临时定位，再向其表面喷射2～3厘米速凝灰浆包裹固定，然后喷第二层混凝土进行封闭。继续观察喷层表面，若还有渗漏现象，在各渗漏水处钻眼引水，再加Ψ型弹簧排水管。在较长无渗漏水地段，可每间隔3～5米沿墙壁上下钻眼，按上述方法预埋暗埋式Ψ型弹簧排水管，以保证隧道在运营期间地下水变化时及时排出，减小水压。在初期支护趋于稳定的条件下，最终喷射三至四层混凝土至设计厚度。在大面积淋水或地下水流量大的地段，亦按上述方法

6、设置多层暗埋式Ψ型弹簧排水管通过排水半管将水引入墙脚纵向排水管排出洞外，以达到“排水通畅，喷层表面干燥无水”的要求后，再铺设防水板。该隧喷射速凝灰浆由下列成分组成：0.2～0.4mm质量良好的骨料，17％～20％的普通硅酸盐32.5级水泥，8％～10％速凝剂。试验表明，速凝灰浆初凝时间在8～10秒，完全满足施工需要。　　图2　Ψ型弹簧排水管布设示意。3.2无钉铺设PVC复合土工布防水板工艺无钉铺设PVC复合土工布防水板工艺流程见图3。经对进场防水板进行检查，其吊带位置并非统一值，因此现场施工时应先进行防水板的展铺，后根据

7、吊带的具体位置确定固定钉的位置。固定钉采用设于基面上的膨胀螺栓。防水板的铺设应先自下向上进行，铺过拱顶中线时则改为自上而下，应随卷随下放随固定。相临两幅防水板固定后再焊接。防水板铺设时，纵横向都应留一定的松驰度，以保证防水板受混凝土挤压时能紧帖基面而不被挤破。本隧道施工中，为确保防水板的施工质量和工作效率，采用热合机双焊缝焊接，但仍配置手工焊接工具，以便在开焊和结束时补焊或对破损点的修补焊接。防水板的搭接宽度为10cm，两侧焊缝不小于2.5cm。热合焊机的主要技术指标为：焊接温度20～300°C；焊接速度0.5～4m/m

8、in；可焊材料为热熔性塑料；可焊厚度0.2～2mm。热合机焊接防水板，其焊接质量同工作速度、温度设定有直接关系，需专人操作。在焊接过程中如发现温度过高或偏低时应以调节速度来弥补温度的偏差。对于不透明的防水板主要靠观察有无明显的焊接线痕迹来判断温度高低。拱墙部防水板与边墙基础防水板的搭接，应将拱墙部防水板伸入到边墙基础