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高速公路隧道施工技术探讨

高速公路隧道施工技术探讨

续来成石磊

(河南省交通建设32程有限公司,河南郑州450002)

工程技术

酾要】目前,隧道施工是三道工序;本文介绍周二道工序建设隧道工程,以科技进步改进传统的工艺技术,力求降低工程造价;提高质量,提高工效。

暖_键阋]锚喷治水支护;泵送自防水混凝土;承载;耐九|生

公路是国民经济的重要命脉,由于其特有的灵活和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用。公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一。随着我国西部大开发战略的实施,高等级公路已从沿海地区向西南、西北山岭区延伸,公路隧道建筑规模也越来越大,原来隧道已远远不能满足臼渐增长的行车要求,隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去~般公路隧道在设计、施工和运营管理方面均有质的差别,这带给我们公路隧道建设者的是机遇也是挑战,是学习与提高的机会,同时它也挑战我们的观念、我们的技术和管理水平。面临这些挑战,笔者到三个国家重点建设项目的高速公路隧道建设工地考察,实地参观了施工现场,对于现行的施工技术和程序有些思考。今撰文提出新的技术方案,供工程技术人员参考。

1现行的施工技术程序为三道工序

1)爆破后,在裸体岩巷中采用锚喷技术进行支护,封住裸岩:2)喷展表面铺贴一层有初板材i3)在有机板E浇筑自防水混凝土。

这种工艺为刚柔结合的防水衬砌技术。

当参观现场作业后,第一层是喷射混凝土,效果仅是支护,喷层无抗渗性能。而对于隧道工程各种复杂的地质情况,尤其是含水层串通微细裂隙给工作面造成淋渗水时,这种支护的质量抵挡不住岩体渗漏水的浸入。当工程第—道工序结束时,仍有部分区段照旧淋水。仅是把原来在基岩的渗水,现位移到喷层表面,喷层根本没有封住淋渗水,因喷层无抗渗效果。

针对淋水问题询问施工人员,答复为:他们一旦铺设有初板材后,淋水即抵挡在有机板外顺板材流^盲沟排出,浇筑混凝土时不会受影响。

作为一道至关重要的防水屏障,在铺设了有机板材时必须与支护层贴实,而喷层表面是凹凸状不平整的工作面,在这样基础上铺设有机板材,留有许多小空间却无法贴实。

有机板材的应用位置,是两层混凝土间的夹层,喷层不平,混凝土浇筑时粗骨料石子锋芒容易束I瞰有初板材。

那么,一旦有机板材被人为破损,何谈防水功效?是弊病之一。另外,喷层与浇筑混凝土的主要作用是承载,把一个实施30c m的混凝土工程人为分成两层,并且不能粘结为~体,降低了混凝土的整体性,损失其承载功效是沿弊病之二。再说混凝土的使用寿命与有机板不能同步,混疑土服务年限大于70年,而有机板小于70年,也小于工程的服务年限。夹层有机板材客观存在自然老化,因此说,一旦有机板材老化即丧失了防水功效,是弊病之三。这种技术的关键是被动防水,因第一层支护不防水,仅依靠有机板材和衬砌混凝土的防水功能,这样,工艺多而没有达到主动防治水的效果,值得研究。

2针对上述技术现状.现提供用二道工序完成隧道防水与承载的施工技术方案

2.1锸啧治水丈护

22内衬自防水泵送混凝土

本项目的特点:锚喷治水支护、迎水封堵渗水点,达到主动治水的目的。第二道衬砌工序与前道喷射混凝土粘结密实。形成整体的自防水高强度构件。

1)粘结力作用,B R防水剂与水泥水化时,反应生成物——无机硅胶,在喷射作业时,喷射物在胶体粘结力的作用下,呈团状喷出,在岩体上粘结牢固,迎水喷射能有效地封住淋渗水点、微细裂隙等。形成的喷层达到治理淋水目的。2)在速凝前提下,喷层抗压强度提高10-35%,改变了掺速凝型产品而损失喷屡程度的通病。3)降低回弹率,本技术回弹率f氏于150/0,而其它产品回弹率为35%,对于提高工效、刚螈袢肖耗是十分显著的。4)喷层内在质量有所改变,因本技术喷射混凝土是团状,在岩体上因喷射物粘结力大于3M Pa,利于粘结。作业时,后续喷射物呈嵌^式粘着成型,提高了喷层的密实性,抗压程度提高10~300/0。喷层不仅是提高强度,抗渗指标大于$20,级配喷躺昆凝土最佳时抗渗可达$30以上。本发明的锚喷治水支护把原

锚喷支护的技术改进为以治水为主,并达到自防水功能的双重效果。5)

喷层的耐久性,B R锚喷治水支护把常规的顶板淋水问题迎刃而解。广

大用户对B R喷层治水与支护耐久性是非常关注的。因本技术有效的提

高了喷射物粒子粘结力和粘结附着力,经检测粘结力大于3.4M Pa,在

常规的喷射混凝土工程中,这样的质量是极为少见的。所施工程无剥离,不起鼓,粘着牢固。喷层厚度8-12cm,抗渗大于$20的自防水

质量,封闭了岩体渗漏水的通道,达到主动治水的目的。

另外,B R水化物——无机硅胶体对混疑土体内钠离子拆出有抑制

作用,杜绝化学腐蚀。对于喷层提高耐久’I‰抗渗自防水的性能是非常

有利的。

3本项技术对支撑的钢拱架和钢筋无锈蚀危害

1)钢拱架在钢筋棚加工,钢拱架加工完成后进行试拼装,经监理检查后方可用于施工,拱架采用现场分段拼装。

2)本项技术是用B R速凝型增强防水剂喷射混凝土工艺,顶林水

作业,在顶板每平方面积淋水量1m3m的条件下,用本技术可治水封

闭岩体,治理淋水,喷层抗渗大于$30的抗渗性能。

a凝固时间:BR速凝型增强防水剂喷射混凝土凝固时间

30s-7m i n:

b喷层厚度10cm,喷射混凝土配制C20的级别,喷层抗渗大于$20;

c.提高抗压强度1O一30%,粘结力大干34M P a:

d.适用地质条件:表土层渗淋水,砂层涌水封治,泥质角砾者普淋

普渗,各种基岩淋水和冶金矿硫酸根离子含量448m g/L,均可预水治理。目前,己实施治水工程四万延米,均取得良好效果。

在锚畹台水支护层的表面,干燥无淋水的条件下,浇筑BR泵进自

防水混凝土为第二道工艺,混凝土抗修大于$32,抗压提高10—20%以上,耐久性稳定。在隧道工程技术要求中,~般抗渗约在S12左右,

因本技术两层混凝土抗沙值大于$32,不仅满足工程需要,有$40的

自防水保障的质量,这一点即是提高耐久性稳定的重要—环。本项目不受地质条件及渗淋水的制约,可全天候施工,极大地方便了施工单位。

4结语

~项技术创新关键是科技进步。今给予高速公路隧道建设提出本项技术发明,目的是为广姗.-F-r程施工者提效降耗提出技术方案,如

有此类工程的单位愿意合作,本厂愿全力配合在实际工程中再攀新高峰,为加速我国基础工程建设而贡献自己的力m o如有不同见篇的专家

学者,请来函磋商,以利共同学习,共同进步。

渗考文献]

fl J公路J。粹质量检验评定标准J1了n7卜2003N.北京:人民交通出版祀2003

【2】公路隧道施工技术规范J1】042—941SJ.北京:人民交通出版辛上1994.

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