地下区间隧道防排水系统有关辅助施工措施.pdf

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1、地下区间隧道防排水系统有关辅助施工措施 由于本工程结构型式复杂、技术难度大、防水要求高,因此我单位多次邀请设计单位和有关专家进行专题探讨,还选派技术人员去兄弟单位学习取经,并在施工过程中不断总结发扬,从而在防水板的质量保证和保护方面形成一些值得推广的辅助施工措施。第1节二次衬砌混凝土钢筋的冷挤压连接 钢筋连接采用钢套筒冷挤压的技术,仅是在房建施工中个别采用,这是因为该工艺对钢筋加工安装尺寸要求较高,钢套筒长 180 mm,钢筋对接时若过长则需现场截断,若过短则不能保证连接强度,甚至无法对接;另外钢筋挤压连接设备重达 80 多斤,移动不便,所以从未在隧道工程中得以使用。在本隧道尚处于中洞开挖期间

2、,由于开挖分部较多,钢格栅连接部位很多,造成电焊时间过长,导致洞内空气污浊、环境恶劣,而且违背了浅埋暗挖法“快封闭”的施工原则,因此,为了保护职工的身体健康和形成隧道快速支护能力,我单位就尝试使用了钢筋冷挤压连接工艺。众所周知,钢格栅需要尽量紧贴围岩轮廓,而由于开挖断面的不确定性,造成钢筋基本上无法实现顺利对接,该项新技术当时未获成功。但是,我们也意识到在衬砌施工中,由于二次衬砌钢筋加工安装尺寸比较精确,完全可以采用这种办法来避免电焊火工操作,从而有效的保护防水板不会损坏,因此及时进行了摸索总结,并最终在衬砌中获得成功。现将两种方法的优劣予以比较。(1)钢筋冷挤压连接与电焊连接相比较的优势 钢

3、筋采用冷挤压连接,从根本上避免了电焊火工操作方式,不会出现防水板、排水盲管等塑料、橡胶制品被电焊火花烧坏的现象,是对隧道防排水系统的极大保护。钢筋冷挤压连接速度较快,熟练情况下可保证平均 1.5 min 完成一个接头,而以本隧道二次衬砌结构主筋(28 钢筋)为例,单面搭接满焊的长度为 280 mm,基本上一个接头需耗时 5 min,明显可以看出冷挤压连接可以大幅度提高工效。在钢筋被冷挤压前,均可用红漆先做上标记,如果标记在挤压后仍然显露在外面,即说明挤压长度不足,而且钢筋挤压压力可以在气压表上予以清楚显示,还可以通过挤压痕迹的深度进行尺量判断。而电焊连接质量基本依赖于作业人员的操作水平和工作责

4、任心,这说明钢筋冷挤压在质量可靠度和便于检查验收方面均远胜一筹。钢筋冷挤压连接采用液压设备,不会产生任何空气污染,极大的保护了职工的身体健康,对于提高职工劳动积极性极为有利。在经济效益方面,一个钢筋套筒为12 元,而焊接一个28 钢筋接头,所用电焊条和钢筋搭接的材料费约为9 元,虽然冷挤压连接费用稍高,但如果考虑到它有效保护了防水层,节省了通风费用,提高了工效,再加上保护了职工的身体健康,钢筋挤压的总体费用肯定远低于电焊连接费用。(2)钢筋冷挤压连接工艺的操作困难及对策 钢筋冷挤压设备重量约为80 斤,在洞内移动使用不便,后来我们利用防水板施工台架增设了一个钢管轨道,使其悬吊在上面,并可以前后

5、滑动,即较好的解决了这个问题。虽然仅在二次衬砌结构钢筋连接方面使用,但由于钢筋加工和安装工艺落后,经常会发生钢筋或长或短而导致无法连接的现象,后来通过钢筋加工安装质量的加强管理和职工操作水平的提高,还选购采用了手持式钢筋切割机,从而使这个困难得以克服。第2节防水砂浆 由于本隧道需穿越护城河及盖板河,大部分地段地面又无降水条件,造成地下水位较高,虽然经初期支护背后注浆处理,但仍有较多部位出现渗水,使防水板焊接时达不到规定温度要求,导致粘结时效性差,易出现假焊现象。因此,我单位主动投入,在渗水地段增加了涂抹防水砂浆工序,使防水板焊接时岩面处于干燥状态,从而保证了防水板的防水效果。第3节其它保护措施

6、 在衬砌结构钢筋的洞内运输和安装过程中,由于隧道狭窄,施工人员经常无意中使钢筋头击穿或刮烂防水板,还不易发现,从而影响防水板的整体防水效果。后来我们在市场上定购了一批易安易卸的小橡胶帽,安装在已加工好的钢筋两头再将钢筋运至洞内,在钢筋安装前,还在防水板上纵向固定若干根 5 cm 5 cm 的木条,使钢筋安装距防水板有一定距离,从而得以妥善保护防水板不被破坏。6 施工体会(1)由于地下隧道施工环境恶劣,防水板的整体封闭质量很难保证,难免会由于防水板的破损而出现漏水点,而且在注浆堵水处理过程中,经常出现这边堵水、那边漏水的现象,顾此失彼,无法找准出水点进行集中治水。笔者认为,如果在地下工程的防水系

7、统中增加分段封闭的措施,虽然会增加一部分投资,但不会出现防水系统“一点破损、全面失效”的后果,另外对以后的注浆堵漏也便于集中处理。(2)在本工程防水专题研讨过程中,曾有些人提出可以取消排水系统,仅依靠防水系统完全实现堵水目的。但是根据长期一线施工实践,由于目前从隧道施工工艺、防水材料可靠性、作业人员的实际操作水平来说,均还处于较低水平,笔者认为在以后相当长的时间内,还是要以“防排结合,多层设防、以防为主,适量排放”为原则来指导地下工程防排水系统的施工。(3)双连拱隧道在中洞天梁位置为V 型结构型式,使该处形成人为积水区,是治水的极大隐患。虽然在施工过程中给予了高度重视,采用中洞拱顶初期支护背后

8、回填注浆的方法,使该位置注浆后实际高于侧洞拱顶,目前效果尚好,但注浆量极为惊人,投入太大,而且由于加大了注浆压力和注浆量,在中洞初期支护破除过程中发现,大量浆液实际窜入中洞边墙部位,造成极大浪费,还增加了破除施工难度,而且天梁位置为结构最复杂、施工最困难、受力最薄弱位置,对于隧道各方面施工均不利。笔者建议能否考虑取消这种双连拱结构型式(除车站超宽断面以外),这样虽然增加了一定的开挖方量,但可以一劳永逸,从而彻底消除这个施工隐患。(4)本隧道初始设计时,认为排水盲管所排出的水量较少,考虑使其漫流到道床,自然风干,因此本工程采用的是在道床中央设置中心排水沟,主要排放消防用水或其它废水,但实际上目前

9、在少量盲管出水后,造成道床上水碱、水迹明显,个别部位还存在积水现象,极大影响了隧道整体外观效果。我单位为顺利通过竣工验收,又重新组织人力、物力在已灌注完成的道床上凿槽埋入盲管,而如果在前期施工中即预留足够长的盲管,待道床混凝土灌注时予以埋设,并引入中心排水沟,则将事半功倍。(5)本工程在侧洞衬砌前需要先破除中洞初期支护,而此时中洞顶部、底板防水板和中隔墙衬砌均已经施工完成,为保护该部位的防水板,设计采用了在防水板上面预先设置一块厚 1 mm、宽 800 mm 的铁皮,但由于中洞初期支护采用的是人工风镐破除和电焊割除钢筋的办法,极容易击穿铁皮,继而损坏防水板,尤其是基底的铁皮和防水板更是经常被拱部掉下的混凝土块砸烂,虽然在施工中制定了强硬的奖罚措施,还是无法杜绝。笔者认为用铁皮保护防水板的思路是正确的,但铁皮过薄,而未起到有效的保护作用。