高速公路隧道防排水系統(tǒng)研究
時(shí)間:2022-08-03 08:48:08
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摘要:進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),我國(guó)綜合國(guó)力飛速提升,高速公路隧道累計(jì)數(shù)量不斷攀升,然而,高速公路隧道滲水已成為隧道問(wèn)題的通病,因?yàn)樗淼罎B水問(wèn)題,將加速導(dǎo)致初期支護(hù)和二次襯砌等砼的破損速度,嚴(yán)重減少隧道的設(shè)計(jì)使用年限。所以,隧道防排水系統(tǒng)施工質(zhì)量是隧道工程質(zhì)量控制的核心內(nèi)容之一,隧道防排水工程的施工質(zhì)量對(duì)于高速公路隧道顯得特別重要。本文主要對(duì)高速公路隧道防排水系統(tǒng)施工中存在的一些不足進(jìn)行深入剖析,研究對(duì)其處理的有關(guān)措施。
關(guān)鍵詞:高速公路隧道工程;防排水施工;質(zhì)量管控
1隧道防排水系統(tǒng)工程中的常見(jiàn)問(wèn)題
1.1防排水材料不符合要求
在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下,防水材料的發(fā)展得以迅速多元化,各個(gè)防水材料企業(yè)如雨后春筍,實(shí)力強(qiáng)弱的企業(yè)混雜,導(dǎo)致很容易出現(xiàn)選擇差錯(cuò)及濫竽充數(shù)的情況,其中不乏有的生產(chǎn)廠家利用廢舊塑料等再次加工防水板、止水帶及土工布,而生產(chǎn)的防水材料其撕裂強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率及加熱延伸率等指標(biāo)均不滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范等要求。這種問(wèn)題產(chǎn)生的重要原因是有些生產(chǎn)廠商為更好的獲取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;另外施工單位和監(jiān)理單位沒(méi)有按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的批次和頻率嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)材料檢測(cè),導(dǎo)致不合格產(chǎn)品在工程建設(shè)中使用,事實(shí)證明不合格防水材料在隧道工程實(shí)體中的使用,為隧道工程質(zhì)量埋下了重大隱患。
1.2施工質(zhì)量較差
1.2.1初期支護(hù)表面不平整初期支護(hù)表面平整是保證防水板鋪設(shè)質(zhì)量控制的前提,所以在防水板施工前,應(yīng)將表面存在鋼筋頭、鼓包等進(jìn)行徹底清理,但是在施工中,由于施工單位盲目側(cè)重于趕進(jìn)度,監(jiān)理人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn),而導(dǎo)致初期支護(hù)表面處理不滿足要求。表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:初襯噴射砼施工后存在鼓包;由于臨時(shí)支架需要,在初支上植鋼筋架子等;系統(tǒng)錨桿未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,導(dǎo)致外露部分過(guò)長(zhǎng);Ш級(jí)圍巖施工時(shí)存在欠挖,使得圍巖伸入二襯;超挖段落在防水板鋪掛后,由于過(guò)緊,在二襯砼施工時(shí)產(chǎn)生巨大拉力,導(dǎo)致防水板破裂。1.2.2防水板施工及保護(hù)措施不到位防水板鋪設(shè)是隧道防排水中非常重要的環(huán)節(jié),但目前防水板的施工質(zhì)量普遍存在問(wèn)題:1)未考慮隧道縱坡,在防水板施工時(shí)未采用下坡處防水材料在上坡處防水材料之上的搭接方法,另外環(huán)向搭接寬度不足。2)未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行焊縫施工控制,一般為兩道焊縫。3)焊接時(shí)工藝控制不嚴(yán)格,并且未進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測(cè)。4)沒(méi)有保護(hù)好施工完成的防水板,導(dǎo)致其被雜物刺破,燒傷等。1.2.3三縫(沉降縫、變形縫和施工縫)施工處理不當(dāng)三縫施工是隧道工程防水的重要環(huán)節(jié),通常隧道滲水即是從該處滲出,出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題的重點(diǎn),表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)止水帶施工時(shí)較粗放,未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)控制其位置,安裝存在搭接。2)前版二襯施工時(shí)未預(yù)留止水條位置,只是將其安裝在二襯端頭表面。3)三縫處混凝土振搗不密實(shí),導(dǎo)致止水材料于砼之間存在空隙。1.2.4排水管施工不規(guī)范排水管施工在隧道防排水系統(tǒng)中起著過(guò)渡作用,它施工的質(zhì)量直接影響著隧道水流的排出,但施工中仍存在問(wèn)題,主要表現(xiàn)為:1)未采取保護(hù)措施,導(dǎo)致雜物堵塞。2)未嚴(yán)格控制安裝位置,導(dǎo)致排水管高程不滿足正常排水要求,尤其是環(huán)向排水管間距較大和縱向排水管高程不滿足要求問(wèn)題較突出。3)縱向排水管和環(huán)向排水管接三通頭處施工未按照設(shè)計(jì)要求,存在連接不緊密問(wèn)題。1.2.5隧底基坑處理不滿足要求隧底基坑虛渣處理既是仰拱施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,同時(shí)又是防排水系統(tǒng)容易出現(xiàn)問(wèn)題的重要控制點(diǎn),所以在基底處理時(shí)一定要將虛渣清理干凈,如果清理不徹底,將使仰拱和地層之間存在軟弱夾層,在車(chē)輛行駛的荷載作用下使防排水系統(tǒng)遭到破壞,導(dǎo)致水從仰拱、填充施工縫處溢出,既存在行車(chē)安全隱患,又嚴(yán)重影響隧道整體質(zhì)量。
2預(yù)防措施及質(zhì)控制重點(diǎn)
2.1嚴(yán)格材料各環(huán)節(jié)管控
應(yīng)嚴(yán)格控制防水材料進(jìn)場(chǎng),首先應(yīng)該從源頭抓起,選擇各方面優(yōu)秀的生產(chǎn)廠商,確定的材料生產(chǎn)廠商必須隨車(chē)攜帶每批材料的正規(guī)質(zhì)量證明文件,進(jìn)場(chǎng)后,監(jiān)理單位及試驗(yàn)檢測(cè)中心除要嚴(yán)格按照規(guī)定的批次、頻率進(jìn)行檢測(cè)外,還應(yīng)加強(qiáng)在施工中對(duì)材料的隨機(jī)抽檢,從源頭至使用到工程實(shí)體的各個(gè)環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格控制。
2.2施工控制要點(diǎn)
2.2.1初期支護(hù)表面處理初期支護(hù)表面處理是防排水系統(tǒng)施工的基本工作,為確保噴射砼的平整度,隧道開(kāi)挖應(yīng)采用光面、預(yù)裂爆破,同時(shí)優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù),做到調(diào)整及時(shí),達(dá)到精細(xì)化爆破水平,保證巖面的平整,另外要確保噴射砼施工后表面的平整度,對(duì)于表面平整度,須滿足d/L≤1/10(d為凹進(jìn)深度,L為兩凸或凹面之間距離),最后要確保初期支護(hù)表面無(wú)錨桿端頭、鋼筋端頭及釘子等堅(jiān)硬物,以防防水板施工時(shí)被其刺破,影響防水質(zhì)量。2.2.2防水板鋪掛在防水板施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照順序進(jìn)行,需遵循先拱部后邊墻的施工順序,嚴(yán)禁出現(xiàn)環(huán)向搭接,另外防水板的松鋪系數(shù)應(yīng)確定合理,PVC墊片應(yīng)采用電磁焊,PVC墊片間距嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行,確保二襯砼施工時(shí)不破壞防水板,對(duì)于防水板寬度盡量采用幅寬較大的防水板進(jìn)行施工,以減少環(huán)向搭接,環(huán)向焊接寬度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求,焊接時(shí)要采用雙縫焊接或者三縫焊接,焊縫寬度不應(yīng)小于規(guī)范要求,在焊接完成后要及時(shí)進(jìn)行充氣法檢測(cè),確保焊接質(zhì)量,在二襯鋼筋施工時(shí)要采取保護(hù)措施對(duì)已施工完成的防水板進(jìn)行保護(hù),避免因鋼筋施工掛傷、刺破及燒傷。2.2.3三縫(沉降縫、變形縫和施工縫)處理二襯施工時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)盡量采用長(zhǎng)臺(tái)車(chē)作業(yè),以減少三縫數(shù)量,對(duì)于無(wú)法避免的三縫應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行施工控制。1)要準(zhǔn)確確定止水材料的位置。2)止水材料安裝時(shí)應(yīng)將其安裝平順,禁止出現(xiàn)扭曲、折疊等。3)在二襯混凝土施工時(shí),在止水材料附近振搗混凝土應(yīng)注意,防止振搗力量過(guò)大使其移位、變形。2.2.4排水管安裝排水管安裝時(shí)要特別重視以下幾點(diǎn):1)環(huán)向排水管施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制其間距,對(duì)于水量較大段落,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加密處理,在安裝環(huán)向排水管時(shí)必須控制好其高程,確保水路通暢。2)縱向排水管要采用防水板和土工布正反包的方式進(jìn)行處理,土工布包裹一環(huán),防水板包裹半環(huán)。3)環(huán)向排水管和縱向排水管采用三通連接,要確保連接緊密,對(duì)于連接處要采用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行密封處理。2.2.5加強(qiáng)隧底基坑處理隧底開(kāi)挖時(shí),要盡量開(kāi)挖到設(shè)計(jì)高程,同時(shí)要檢查基坑底部地質(zhì)情況,若地質(zhì)情況良好,則對(duì)于底部虛渣應(yīng)采用高壓風(fēng)進(jìn)行徹底清除,若地質(zhì)情況差,則需要進(jìn)行超挖,并采用同級(jí)混凝土進(jìn)行回填。在三縫處應(yīng)采用防水措施進(jìn)行處理,確保有水時(shí)不從該處溢出。隧道的防排水工程是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的工程,它所涉及的方面包括勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、材料等多方面,所以在隧道建設(shè)中我們要善于總結(jié),將好的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣,將隧道滲水隱患扼殺在前期。
3結(jié)語(yǔ)
隧道防排水系統(tǒng)質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響公路的正常運(yùn)營(yíng)和設(shè)計(jì)使用年限,然而防水材料及施工中存在的一點(diǎn)小問(wèn)題,都可能會(huì)嚴(yán)重影響防排水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,應(yīng)該從材料和施工各個(gè)細(xì)節(jié)去嚴(yán)格把關(guān),加強(qiáng)管理,不斷提高施工人員素養(yǎng),增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),才能保證隧道防排水工程的施工質(zhì)量。由表4可知,經(jīng)雙氧水氧化后,生成的碲酸四氫鈉的雜質(zhì)含量較少,尤其是硒、砷的含量極低(硒0.003%~0.006%,砷0.01%~0.02%),可以有效將硒、砷雜質(zhì)進(jìn)行脫除。鹽酸浸出及亞硫酸氫鈉還原將上述所得碲酸四氫鈉150g置于6mol/L的高純鹽酸中,常溫溶解過(guò)濾,得到碲酸四氫鈉鹽酸浸液。加熱碲酸四氫鈉鹽酸浸液,升溫至85℃,加入過(guò)量亞硫酸氫鈉還原4h,抽取少量溶液用亞硫酸氫鈉檢測(cè)至無(wú)沉淀為止,將所得沉淀過(guò)濾、洗滌得金屬碲,照片如圖3所示。對(duì)所得碲粉及還原后液進(jìn)行化學(xué)分析,其成分見(jiàn)表5,表6。由表5、表6可知,碲酸四氫鈉經(jīng)鹽酸浸出還原后,所得還原后液中碲濃度低于0.1g/L,鉛離子濃度為0.4g/L左右,所得碲粉碲品位99%以上,雜質(zhì)含量鉛低于0.002%,砷低于0.006%,硒低于0.03%,有效實(shí)現(xiàn)了鉛、硒、砷雜質(zhì)與碲的分離脫除。鹽酸浸出及還原過(guò)程碲收率大于97%。
4結(jié)論
通過(guò)將二氧化碲按照堿溶、氧化、酸溶、還原工藝進(jìn)行處理,可以有效提取粗二氧化碲中的碲,實(shí)現(xiàn)鉛、硒、砷雜質(zhì)與碲的有效分離,產(chǎn)出品位大于99%的碲粉,碲總收率可達(dá)94%以上。
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作者:田毅 單位:甘肅省公路交通建設(shè)集團(tuán)有限公司