连拱隧道曲中墙施工技术和防水新技术应用

施工技术摘要：本文结合松溪（闽浙界）至建瓯高速公路南山隧道施工实践经验对连拱隧道曲中墙的施工技术及防水新技术提出了一些具体的意见及建议。

关键词：连拱隧道；曲中墙；施工技术；防水；新技术；应用1 连拱隧道曲中墙型式及特点曲中墙连拱隧道是随我国公路建设的迅速发展而提出的新型大跨度隧道形式，其线形流畅，视觉效果好，占地面积少，空间利用率高，避免了进出口路基或大桥分幅，与洞外线路连接方便；同时在适应地形条件以及环境保护方面比分离式隧道具有一定的优越性，因此越来越受到隧道工程的青睐。

曲中墙又分为整体式和复合式，相对于整体式曲中墙，复合式曲中墙由于其净空轮廓与单洞隧道的净空轮廓无实质上的差异，有利于防水板的全断面铺设,避免了中墙顶烦琐的防水施工工艺，二次衬砌独立成环，结构整体受力得到了根本的改善。

另外复合式曲中墙结构，中墙顶部与中导洞顶围岩紧密相接，克服了直中墙连拱隧道中导洞与中墙之间存在空洞的缺点，使主洞开挖的毛洞跨度相对减小，有利于中墙周边围岩的稳定。

2 工程概况松溪至建瓯高速公路南山隧道是一座四车道复合式曲中墙连拱隧道，位于福建省政和县石屯镇境内，隧道起讫桩号为K48+740-K49+107，长367m。

相对埋深较浅，最大埋深为70m。

全隧净宽21.5m，净高5.0m。

采用曲墙单心圆拱的内轮廓净空。

下面结合本隧道，重点分析曲中墙的施工难点以及防水新技术应用。

3 中墙施工技术探讨中墙是整个连拱隧道结构稳定的关键，是连拱隧道最重要的结构体，在施工中应着重解决好四个关键问题:3.1 中墙底部和顶部的加固a）中墙底部和顶部的加固工序至关重要，它是连拱隧道受力集中的重要顶点和基础点，基础设置6根3.5m长φ25中空注浆锚杆，以提高地基承载力；顶部设置4根3.5m长φ22砂浆锚杆，以使中墙砼和中导洞顶部围岩连成一个整体，间距都按60*60cm梅花形布置。

b）中墙顶部与中导洞顶部的施工密贴至关重要，在中墙钢筋绑扎时按4m间距预埋两排φ25钢管作为注浆孔和排气孔，以便施工发现空隙时能及时压浆，确保墙顶与围岩顶紧、密实。

3.2 中墙砼施工质量的控制中墙砼施工采用定型钢模，以保证混凝土浇筑质量，加快中墙施工效率；钢筋砼浇筑采用泵送施工，输送管从端头进入模板，先浇筑中墙基础，在达到设计强度后作为施工平台，再浇筑中墙墙身，对中墙砼的质量有较高要求，要有较高的抗渗性和耐久性，因而在泵送砼配合比的设计上使其接近高性能砼的水平。

3.3 中墙偏压问题双跨连拱隧道施工由于存在对围岩的多次扰动，围岩内部应力经多次重新分布，中墙是左右洞受力的一个支承点，其受力及施工中荷载的转移十分复杂，分析其受力状况，理论上只有中墙两侧的压力，以及回填后的围岩压力。

控制好中墙受力平衡的基底承载力，就可以控制好其扩展压问题，防止中墙侧移、倾覆、下沉。

因此必须保证两侧洞的初期支护施工对称进行，但实际施工中，由于上下线施工必需保证一定的距离，因此作用在中墙两侧的初期支护作用力时间不一、大小不一，在此情况下为保证中墙受力平衡，施工前在中墙两侧设置工字钢横向水平支撑，防止中墙受到推力后产生变形。

3.4 中墙预埋件设置与主洞钢支撑连接的钢板预埋要牢固，具体位置应根据各类支护形式的钢支撑间距来确定。

4 防水新技术应用4.1 抹光喷射混凝土表层，保护防水层在隧道复合式衬砌中设置防水层是防水技术的核心，保证防水层的完好对隧道的长期防水效果有着至关重要的影响。

防水层由防水板与土工布组成，防水层的损伤主要是防水板的损伤。

4.1.1　防水层损伤原因防水层在服务期间，一侧是喷射混凝土，另一侧是二次衬砌混凝土。

它们与防水层相邻表面的粗糙程度大不相同。

喷射混凝土表面十分粗糙，局部还会呈"葡萄状"与"泼粥状"，而二次衬砌混凝土与防水层的接触面相当光滑。

隧道建成后，由于隧道围岩的流变而使围岩内的应力与位移逐渐调整。

二次衬砌整体性较好并相对来说变形很小。

由于喷射混凝土与二次衬砌间的变形不协调，在局部，喷射混凝土会对二次衬砌施加极大的压力。

当然，介于两个承载结构之间的防水层也要承受极大的压力。

在围岩应力重分布过程中，喷射混凝土与二次衬砌之间还可能出现相对错动；另外，二次衬砌还会因季节变化出现纵向伸缩，也会引发二次衬砌与喷射混凝土之间出现相对错动。

这些错动会使防水层承受较大的剪力。

不论是两承载结构之间的压力还是其间的剪力，都会在应力值达到一定限度时，因喷射混凝土表面的粗糙不平，导致防水板损伤。

4.1.2 防水层保护防水层在长期服务过程中会受压受剪，它们均会对防水层造成一定的损伤。

保护防水层免遭损伤的途径主要有三条：一是降低喷射混凝土表面的粗糙度，喷射混凝土的表层用卵石作粗集料（充分利用工程所在地附近有一条松溪河，卵石取材方便的条件），在初凝前由人工或用机械压抹，使表面平整光滑。

二是增加防水板垫层的厚度，采用400g/m2土工布，三是适当增加防水板的厚度，以1. 2mm-1.5mm为宜。

4.2 可排水复合橡胶止水带预防施工缝渗漏在传统的隧道设计中，沉降缝和环向施工缝处采用中埋式橡胶止水带进行防水，其指导思想是只堵不排，结果往往事与愿违，二衬在该处渗水问题得不到根本解决，在南山隧道沉降缝和施工缝施工过程中，我们采用了可排水复合橡胶止水带这种新型材料进行防水，同时在施工工艺上加以改进，取得良好效果。

4.2.1　传统止水带施工缝渗漏原因a）渗水下排不畅在全断面一次衬砌情况下，矮边墙总是先于衬砌施工。

矮边墙施工的分段位置往往与上部衬砌的分段位置不重合，因此，常常在连拱隧道曲中墙施工技术和防水新技术应用李俊鹏 大成工程建设有限公司施工技术条件，从而使成图的质量得以保证，也是测绘成图的工作效率得到了大幅度提升。

在成图完成后，进行必要的外业调绘，将航线内无法准确判读、无法定性以及漏绘的地物进行补绘，将这些补绘信息补充至地形图中后，最终的数字化地形图的测绘、编辑即告完成。

3 结语综上所述，测绘工程技术是目前我国工程建设中必不可少的环节之一，它的质量直接决定了工程建设的质量、进度与经济效益。

而随着科学技术的快速发展，更多更为精确的测绘工程技术也将更多地被应用于工程建设之中，为我国的工程建设与社会发展提供重要的测绘资料与建设依据。

通过对公路工程测绘的实际案例，我们也能够直观地看出，测绘工程技术的应用，使工程建设的前期工作量大幅度简化，减轻了劳动强度，提高了工作效率。

可以预见，在未来的很长一段时间内，测绘工程技术仍然会是被普遍应用于工程建设中的重要技术之一。

参考文献[1]李俊宇.探讨测绘新技术在公路勘测中的应用.[J].科技信息. 2009(23).[2]黄茜.测绘工程新技术的应用及其设计思路探讨.[J].中国科技博览.2010(27).[3]贾永基,胡志胜.浅析现代测绘工程技术发展.[J].网络导报-在线教育.2011(6).衬砌施工缝的下部没有与隧道排水系统相连通的矮边墙施工缝，从而引发渗漏。

b）止水带周围不密实造成止水带周围不密实的原因主要是混凝土的干缩和端头模板漏浆。

前者在混凝土凝结硬化过程中，会产生一定量的干缩，使止水带与其周围混凝土的界面出现间隙，此间隙便为渗水提供了外渗的通道。

特别是用于固定止水带钢筋的周围，这种间隙更大，渗水更容易绕过止水带。

后者则由于衬砌端头模板构造复杂，端头模板在止水带两侧不够严密，混凝土浇注时容易漏浆，使止水带周围混凝土不密实，导致隧道建成后渗水绕过止水带从混凝土中渗出。

4.2.2 可排水止水带可排水复合橡胶止水带是能对环向施工缝中的渗水进行"先排后堵"的新型止水带。

它由绕道、翼缘、膨胀橡胶条和止浆滤水带组成（图1），其中绕道和翼缘构成止水带主体，止浆滤水带粘贴在翼缘上并与绕道形成排水通道。

该止水带为中埋式止水带，设置在环向施工缝衬砌厚度的中间。

当环向施工缝内出现渗水时，渗水沿环向施工缝流至止浆滤水带，由于止浆滤水带可透水，渗水很容易进入排水通道，并由其排入隧道的排水系统。

如果部分渗水在穿越止浆滤水带时，沿止水带与混凝土之间的间隙横向流动，则会遇到粘贴在止水带翼缘上的膨胀橡胶条的阻挡，膨胀橡胶条遇水后膨胀，使止水带翼缘与混凝土之间的间隙密实，渗水沿横向流动阻力增大，从而提高了止水带的止水能力。

4.2.3 环向施工缝下部排水构造为了使可排水复合橡胶止水带的下排水顺畅流入隧道的排水系统，衬砌环向施工缝下部设置相应的排水构造（图2）。

在矮边墙内，每道环向施工缝的下方设置一条弹簧排水管，弹簧排水管的下端与纵向排水盲管相通，上端弯折在止水带安装槽内。

当止水带下端与弹簧排水管接通后，止水带内的下排水就会顺利流入隧道的纵向排水盲管，并由其排出，从而实现止水带的无压止水。

5 结束语通过本工程的施工实践，有以下几点体会，供施工借鉴参考。

5.1 保证中墙稳定是建成连拱隧道的关键基础连拱隧道周边荷载通过拱部结构传递到中墙，使中墙集中受力。

施工中必须有足够的措施，保证中墙不偏移、不倾覆、不发生不均匀沉降，必要时对中墙基础进行加固，提高地基承载力。

5.2 隧道渗漏水的防治直接影响隧道的使用年限渗漏水是隧道的常见病害，只有科学设计，合理选材和精心施工，才能避免隧道渗漏水的发生。

本文在分析和实践的基础上，提出了两项隧道渗漏水防治技术与措施：a）抹光喷射混凝土表层，适当加厚防水板和土工布，保护防水层长期完好。

b）采用可排水止水带预防施工缝渗漏水。

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