客运专线隧道工程耐久性施工的关键技术.docVIP

客运专线隧道工程耐久性施工的关键技术 摘 要 新建铁路客运专线隧道横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，故要求提高隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性能，如何能够达到一百年的混凝土设计使用年限，目前中国还没有成熟的经验供参考。本文以武广客运专线SDⅠ标五尖大山隧道出口施工为实例，根据现场施工情况，针对各工序施工时对于隧道工程耐久性的影响，对光爆开挖、初期支护、防排水、钢筋保护层、高性能混凝土配合比设计、混凝土施工等几项关键技术进行了总结。 关键词 客运专线 隧道工程耐久性 关键技术 1、工程概况 2、耐久性施工 结构耐久性是指结构及其部件在可能引起材料性能劣化的各种条件作用下，能够长期维持其应有性能的能力。混凝土的耐久性指标一般指混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱——骨料反应性等。以往隧道衬砌的裂损、钢筋腐蚀、出现渗漏现象的发生均体现出混凝土耐久性施工的重要性，为确保混凝土结构耐久性达到设计使用年限，应从开挖、初期支护开始，针对设计、施工工艺和施工环境条件特点等因素，制定严密的关于混凝土耐久性能的施工组织设计，建立完善的施工质量保证体系和健全的施工质量检验制度，明确施工质量的检验方法，注重施工细节，严格施工工艺，加强过程控制。 提高隧道光面爆破质量，为初期支护施作奠定基础 开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一，同时开挖也将决定断面净空尺寸，影响围岩稳定性，隧道结构的耐久性能。五尖大山隧道主要采用台阶开挖法，上下台阶均采用光面爆破技术，控制超挖和避免大范围扰动围岩。爆破施工采取石变我变的原则，进行爆破设计动态化管理，严格控制开挖断面，努力实现光爆。对中硬岩通过优化钻爆设计和合理的装药工艺，如竹片绑扎小药卷间隔装药、炮泥堵塞、控制周边眼装药量等措施实现一次光爆，围岩较软时采取预留光爆层、控制周边眼间距及装药量、人工风镐配合挖机修凿等措施，减少超挖，保证开挖轮廓圆顺，使初期支护同开挖断面最大限度的密贴。通过优化开挖、爆破方法，减少了对围岩的扰动、变形，同时可以最大限度降低对原山体既有水路的影响，有助于提高隧道防排水性能。 锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定，保证施工安全的重要手段，所示在施工时要注意的问题主要有：锚杆的类型、规格和质量必须符合设计要求；锚杆安装数量应符合设计要求；砂浆锚杆应设置垫板，注意锚杆钻孔方向与孔口岩面垂直，这样才能使垫板密贴岩面，同时拧紧尾部螺母；注浆锚杆要注意砂浆的配合比，这将直接影响砂浆强度、注浆密度和施工的顺利进行。 钢筋网在铺挂前应先对岩面喷上一层混凝土，这样就可以保证岩层稳定性较差时的作业安全，又可减少围岩表面起伏高差，保证钢筋的保护层厚度，在开挖断面有超挖现象时挂设双层钢筋网，有利于减少喷射作业过程的回弹率，增加钢筋与壁面之间喷射混凝土的密实性。 喷射混凝土在施工中应解决四个重点：一是强度，有足够的强度，特别是初期强度；二是厚度，要确保喷射厚度，同时使喷射表面平整；三是附着，与围岩牢固的附着成一体；四是密实，附着层密实、均质、耐久。施工过程中要严格控制原材料的质量，从施工源头来保证工程质量，在喷射混凝土前应检查开挖断面尺寸，清除开挖面和待喷面的松动岩块及拱脚、墙脚处的岩屑等杂物以保证混凝土与围岩的附着，喷射完后要加强对喷射混凝土的养护。 2.2 隧道防排水施工 隧底结构由于在长期列车动载作用及地下水侵蚀的影响下极易产生破坏，从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害，不但增加养护维修工作量，而且严重影响运营安全，尤其是高速铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高，且高速铁路隧道的断面跨度较大，对底板厚度和仰拱、底板混凝土强度要求提高。 隧道渗漏水的危害主要会引起洞内金属设备及钢轨锈蚀、隧道衬砌丧失承载力、隧底翻浆冒泥破坏道床或使整体道床下沉开裂、有冻害地区的隧道衬砌背后积水引起衬砌冻涨开裂、衬砌漏水会引起衬砌挂冰而侵入净空。 对于隧道防排水的施工我们采取了截、堵、排方式综合治理隧道的渗漏，所谓截就是在隧道以外将地表水和地下水疏导，使其不能进入隧道施工范围以内；堵就是利用防水板、止水带等材料阻隔隧道周围使水不能进入隧道内；排就是人为设置排水沟将隧道施工中的水排出。 2.2.1 防水板施工 防水板作为防排水系统的最重要的环节，不仅能对内衬与围岩渗入水进行隔离，从复合式衬砌改善受力条件考虑，还能起到减少内衬约束，避免内衬受力不均导致开裂，从而降低内称的防水效果，隧道衬砌要求混凝土抗渗等级不小于P8，二次衬砌采用防水混凝土，即拱墙砼掺加防水剂，仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂。 五尖大山隧道防水板选用耐久性能较好ECB材质，防水板厚度1.5mm。防水板铺装设计采用无钉铺设。设计采用宽幅防水板，系为减少人工焊接造成的质量问题，同时也为简化工序、加快铺装进度考虑。