高速公路隧道施工技术的探讨论文
近来,由于工作之便,找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。
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机板材;
3、在有机板上浇筑自防水混凝土。
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。当工程第一道工序结束时,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;他们一旦铺设有机板材后,淋水即抵挡在有机板外顺板材流入盲沟排出,浇筑混凝土时不会受影响。
我认为: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刺破有机板材。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30cm的混凝土工程人为分成两层,并且不能粘结为一体,降低了混凝土的[文秘站－中国最强免费！]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,混凝土服务年限大于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。
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:
1、锚喷治水支护
2、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,BR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层程度的通病。
3、降低回弹率,本技术回弹率低于15%,而其它产品回弹率为35%,对于提高工效、降低原料消耗是十分显着的。
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3MPa,利于粘结。作业时,后续喷射物呈嵌入式粘着成型,提高了喷层的密实性,抗压程度提高10——30%。喷层不仅是提高强度,抗渗指标大于S20,级配喷射混凝土最佳时抗渗可达S30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,BR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BR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3.4MPa,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S20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,BR水化物——无机硅胶体对混凝土体内钠离子拆出有抑制作用,杜绝化学腐蚀。对于喷层提高耐久性。抗渗自防水的'性能是非常有利的。
本项技术对支撑的钢拱架和钢筋无锈蚀危害。
本项技术是用BR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1m3/h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S30的抗渗性能。
1、凝固时间:BR速凝型增强防水剂喷射混凝土凝固时间30s一7min;
2、喷层厚度10cm,喷射混凝土配制C20的级别,喷层抗渗大于S20;
3、提高抗压强度10——30%,粘结力大于3.4MPa;
4.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448mg/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。
在锚喷治水支护层的表面,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S32,抗压提高10—20%以上,耐久性稳定。
在隧道工程技术要求中,一般抗渗约在S12左右,因本技术两层混凝土抗沙值大于S32,不仅满足工程需要,有S40的自防水保障的质量,这一点即是提高耐久性稳定的重要一环。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。
一项技术创新关键是科技进步。因本厂长期在封治地下工程水害的工程中探索了20年,这项发明已经过大量的煤矿深层井巷淋水考验。特别是大秦线景钟山铁道隧道试用段,每平方米淋水点174个,淋水量大于2m3/h,治理取得成功。另外,在新疆库尔勒泥质角研岩普淋普惨的特殊地质条件下,完成了治理每平方米1.8m3/h淋水的封治任务。今给予高速公路隧道建设提出本项技术发明,目的是为广大地下工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量。如有不同见解的专家学者,请来函磋商,以利共同学习,共同进步。
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