隧道梯形背贴排水止水带及假顶辅助安装技术.pdf
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1、公路 隧道 2 0 1 3年第 1 期( 总第 8 1 期) 隧道梯形背贴排水止水带及假顶辅助安装技术 吕康成 吉 哲 马超超 ( 长安大学公路学院西安7 1 0 0 6 4 ) 摘 要针对隧道衬砌施工缝既有背贴式止水带存在的问题, 开发了梯形背贴排水止水带。在隧道洞顶, 由于衬 砌混凝土施工困难, 背贴式止水带周围普遍难以密实而致止水效果不佳, 为此开发 了人工假顶背贴式止水带安装 技术 。 关键词 隧道施工缝防水梯形止水带人工假顶 近年来我国在隧道与地下工程建设方面取得了 巨大成就, 但一些工程也出现了质量问题 , 其中最为 普遍的是渗漏水r 1 。隧道与地下工程渗漏水轻则 降低工程的服务
2、水平 , 重则危及运营安全 。为了防 范渗漏水 , 隧道与地下工程大都采取了防水措施 , 但 仍有相当多的工程在建成后不久便出现严重渗 漏_ 4 。工程经验表 明, 混凝土结构的施工缝 ( 包括 伸缩缝 、 沉降缝) 是渗漏水的多发部位 7 。其原因是 既有的施工缝防水技术存在不足 : 传统 的中埋 式止 水带安装质量不易保证 , 背贴式止水带在隧道顶部 其周围无法密实。技术上的缺陷造成施 工困难 , 使 看似完善的设计思想无法真正落实。为了有效解决 混凝土结构施工缝渗漏问题 , 笔者研发 了梯形 背贴 排水止水带 , 探讨了其适用条件 , 并改进 了背贴式止 水带在洞顶 的安装技术。 1 施
3、工缝渗漏水浅析 目前 , 工程上常用 的施工缝 防水构造主要有三 种 , 一是在衬砌厚度 的中部沿环向设置 中埋式止水 带 ; 二是在同样 的位置设 置遇水膨胀橡胶条 。三是 背贴式止水带与止水条组合。三种构造 的防水效果 均不甚理想 , 除了施工质量不佳而导致施工缝渗漏 外 , 在技术方面也存在以下不足。 1 1 中埋式止水带安装困难 中埋式止水带在端头模板上的固定是止水带安 装 的关键。止水带固定的好坏直接关系到其能否垂 直于施工缝。文献L 8 推荐的中埋式止水带安装工 艺 : a 将 8钢筋卡间隔 l m 固定 在止水带上 ; b 用 穿板铁丝 固定 钢筋 卡 于板 外钢 筋段 ( 图
4、1 ) ; C 将 1 O背托钢筋穿于止 水带 和钢筋卡之间, 并用 扎丝 绑扎在钢筋卡上 ; d 先浇衬砌段拆模后 , 将钢筋卡外 露段扳直 , 并用其将 自然伸直 的止水带外露部分卡 紧。由此可见, 使中埋式止水带准确就位相当困难。 工程上经常出现 中埋式止水带贴缝安装或接近贴缝 安装的情况( 图 2 ) , 渗水极 易绕 过止水带从背水面 渗出。 图 1 中埋式止水带的规矩固定 迎水 面 i j 业水带 , 后 浇 茸 先 浇 嚣 一 A 、 施工缝: 。 、 、 、 背水 面 图 2 中埋式止水带安装欠妥示意 1 2 结构顶部背贴式止水带周围不实 鉴于中埋式止水带固定安装困难, 背贴式
5、止水 带应运而生。图 3 为 公路隧道设计规范 9 推荐的 施工缝防水构造。背贴式止水带在隧道的底部和边 墙上 尚能发挥较好 的防水作用。但在隧道顶部 , 衬 砌混凝土浇筑 比较困难 , 背贴式止水带周围混凝土 的密实性不易保证。特别是, 当隧道顶部超挖时, 背 贴式止水带的防水效果更是无法保证。 57 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 公路隧道 2 0 1 3年第 1期( 总第 8 1期) 图 3 设计规范推荐施工防水构造 1 3 膨胀橡胶条的长期止水效果存疑 在施工缝 中采用膨胀橡胶条止水是近些年开发 的一项新技术 , 但从实际使用效果来看 , 该技术 目前
6、还存在一定的问题。事实上, 隧道与地下工程建成 后随着季节的更替, 气温升高时衬砌段伸长, 气温降 低时衬砌段收缩 , 环 向施工缝也随之相应地闭合张 开, 同时膨胀橡胶条也经历了一个加载、 卸载周期 。 一 年之中, 工程围岩 内的地下水也有 丰水期和枯水 期之分。在丰水期 , 膨胀橡胶条会遇水膨胀 ; 在枯水 期 , 膨胀橡胶条会失水收缩 。在如此复杂 的工作环 境下 , 遇水膨胀橡胶条很难有效地发挥作用 , 最终势 必导致膨胀橡胶条与衬砌施工缝两侧混凝土间出现 间隙, 使渗水沿此间隙渗出, 引发施工缝渗漏 。 2 两类止水带的适用条件 鉴于施工缝止水条技术尚难有效防水, 笔者认为 应针对
7、 目前止水带技术存在的问题深入研究 , 寻求技 术突破, 防范隧道施工缝渗漏水。中埋式止水带的优 点是设置在衬砌厚度中间, 若妥善安装 , 则其周围混 凝土饱满密实 ; 其次 , 中埋式止水带长度为确定值, 可 按设计长度定长加工生产, 对减少接头和降低止水带 造价有利。中埋式止水带存在的最大问题是不易安 装, 笔者研制了一种便于安装 的蝶形中埋式止水带 ( 另文介绍) 。背贴式止水带的优点是容易安装, 这为 提高施工缝防水效果创造了条件; 背贴式止水带存在 的最大问题是在洞顶其周围不易密实; 其次是其沿隧 道周边设置, 当周边轮廓凹凸不平或洞顶因超挖空虚 时 , 止水带的长度随周边几何状况变
8、化, 无法定长加 工生产 , 这可能增加止水带中间接头的机会。 事实上 , 不同的止水带适用于不同的条件 。当隧 道采用锚喷支护且成型不甚规整时, 衬砌施工缝宜采 用蝶形中埋式止水带防水; 当隧道有拱架和喷射混凝 土联合支护时, 衬砌施工缝宜采用下面介绍的梯形背 5 8 贴排水止水带防水, 并在洞顶采用人工假顶技术辅助 安装。 3 梯形背贴排水止水带 目前许多隧道施工缝防水都采用了 公路隧道 设计规范 _ g 推荐 的方案( 图 3 ) 。既有的背贴式止 水带存在以下不足: ( 1 ) 不具备衬砌壁后 的排水功 能, 容易使衬砌壁后水压较大并导致隧道渗漏水 ; ( 2 ) 背水面上的止水条材质
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