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高速公路隧道施工技術(shù)的探討論文
近來,由于工作之便,找到三個國家重點建設(shè)項目的高速公路隧道建設(shè)工地考察,實地參觀了施工現(xiàn)場,對于現(xiàn)行的施工技術(shù)和程序有些思考。今撰文提出新的技術(shù)方案,供工程技術(shù)人員參考。
現(xiàn)行的施工技術(shù)程序為三道工序:
1、爆破后,在裸體巖巷中采用錨噴技術(shù)進(jìn)行支護(hù),封住裸巖;
2、噴展表面鋪貼一層有機板材;
3、在有機板上澆筑自防水混凝土。
這種工藝為剛?cè)峤Y(jié)合的防水襯砌技術(shù)。
當(dāng)參觀現(xiàn)場作業(yè)后,第一層是噴射混凝土,效果僅是支護(hù),噴層無抗?jié)B性能。而對于隧道工程各種復(fù)雜的地質(zhì)情況,尤其是含水層串通微細(xì)裂隙給工作面造成淋滲水時,這種支護(hù)的質(zhì)量抵擋不住巖體滲漏水的浸入。當(dāng)工程第一道工序結(jié)束時,仍有部分區(qū)段照舊淋水。僅是把原來在基巖的滲水,現(xiàn)位移到噴層表面,噴層根本沒有封住淋滲水,因噴層無抗?jié)B效果。
針對淋水問題詢問施工人員,答復(fù)為;他們一旦鋪設(shè)有機板材后,淋水即抵擋在有機板外順板材流入盲溝排出,澆筑混凝土?xí)r不會受影響。
我認(rèn)為:作為一道至關(guān)重要的防水屏障,在鋪設(shè)了有機板材時必須與支護(hù)層貼實,而噴層表面是凹凸?fàn)畈黄秸墓ぷ髅?在這樣基礎(chǔ)上鋪設(shè)有機板材,留有許多小空間卻無法貼實。
有機板材的應(yīng)用位置,是兩層混凝土間的夾層,噴層不平,混凝土澆筑時粗骨料石子鋒芒容易刺破有機板材。那么,一旦有機板材被人為破損,何談防水功效?是弊病之一。另外,噴層與澆筑混凝土的主要作用是承載,把一個實施30cm的混凝土工程人為分成兩層,并且不能粘結(jié)為一體,降低了混凝土的[文秘站－中國最強免費！]整體性,損失其承載功效是沿弊病之二。再說混凝土的使用壽命與有機板不能同步,混凝土服務(wù)年限大于70年,而有機板小于70年,也小于工程的服務(wù)年限。夾層有機板材客觀存在自然老化,因此說,一旦有機板材老化即喪失了防水功效,是弊病之三。這種技術(shù)的關(guān)鍵是被動防水,因第一層支護(hù)不防水,僅依靠有機板材和襯砌混凝土的防水功能,這樣,工藝多而沒有達(dá)到主動防治水的效果,值得研究。
針對上述技術(shù)現(xiàn)狀,現(xiàn)提供用二道工序完成隧道防水與承載的施工技術(shù)方案:
1、錨噴治水支護(hù)
2、內(nèi)襯自防水泵送混凝土本項目的特點:錨噴治水支護(hù)、迎水封堵滲水點,達(dá)到主動治水的目的。第二道襯砌工序與前道噴射混凝土粘結(jié)密實。形成整體的自防水高強度構(gòu)件。
1、粘結(jié)力作用,BR防水劑與水泥水化時,反應(yīng)生成物——無機硅膠,在噴射作業(yè)時,噴射物在膠體粘結(jié)力的作用下,呈團(tuán)狀噴出,在巖體上粘結(jié)牢固,迎水噴射能有效地封住淋滲水點、微細(xì)裂隙等。形成的噴層達(dá)到治理淋水目的。
2、在速凝前提下,噴層抗壓強度提高10——35%,改變了摻速凝型產(chǎn)品而損失噴層程度的通病。
3、降低回彈率,本技術(shù)回彈率低于15%,而其它產(chǎn)品回彈率為35%,對于提高工效、降低原料消耗是十分顯著的。
4、噴層內(nèi)在質(zhì)量有所改變,因本技術(shù)噴射混凝土是團(tuán)狀,在巖體上因噴射物粘結(jié)力大于3MPa,利于粘結(jié)。作業(yè)時,后續(xù)噴射物呈嵌入式粘著成型,提高了噴層的密實性,抗壓程度提高10——30%。噴層不僅是提高強度,抗?jié)B指標(biāo)大于S20,級配噴射混凝土最佳時抗?jié)B可達(dá)S30以上。本發(fā)明的錨噴治水支護(hù)把原錨噴支護(hù)的技術(shù)改進(jìn)為以治水為主,并達(dá)到自防水功能的雙重效果。
5、噴層的耐久性,BR錨噴治水支護(hù)把常規(guī)的頂板淋水問題迎刃而解。廣大用戶對BR噴層治水與支護(hù)耐久性是非常關(guān)注的。因本技術(shù)有效的提高了噴射物粒子粘結(jié)力和粘結(jié)附著力,經(jīng)檢測粘結(jié)力大于3.4MPa,在常規(guī)的噴射混凝土工程中,這樣的質(zhì)量是極為少見的。所施工程無剝離,不起鼓,粘著牢固。噴層厚度8——12cm,抗?jié)B大于S20的自防水質(zhì)量,封閉了巖體滲漏水的通道,達(dá)到主動治水的目的。
另外,BR水化物——無機硅膠體對混凝土體內(nèi)鈉離子拆出有抑制作用,杜絕化學(xué)腐蝕。對于噴層提高耐久性�？�?jié)B自防水的性能是非常有利的。
本項技術(shù)對支撐的鋼拱架和鋼筋無銹蝕危害。
本項技術(shù)是用BR速凝型增強防水劑噴射混凝土工藝,頂林水作業(yè),在頂板每平方面積淋水量1m3/h的條件下,用本技術(shù)可治水封閉巖體,治理淋水,噴層抗?jié)B大于S30的抗?jié)B性能。
1、凝固時間:BR速凝型增強防水劑噴射混凝土凝固時間30s一7min;
2、噴層厚度10cm,噴射混凝土配制C20的級別,噴層抗?jié)B大于S20;
3、提高抗壓強度10——30%,粘結(jié)力大于3.4MPa;
4.適用地質(zhì)條件:表土層滲淋水,砂層涌水封治,泥質(zhì)角礫者普淋普滲,各種基巖淋水和冶金礦硫酸根離子含量448mg/L,均可預(yù)水治理。目前,己實施治水工程四萬延米,均取得良好效果。
在錨噴治水支護(hù)層的表面,干燥無淋水的條件下,澆筑BR泵進(jìn)自防水混凝土為第二道工藝,混凝土抗修大于S32,抗壓提高10—20%以上,耐久性穩(wěn)定。
在隧道工程技術(shù)要求中,一般抗?jié)B約在S12左右,因本技術(shù)兩層混凝土抗沙值大于S32,不僅滿足工程需要,有S40的自防水保障的質(zhì)量,這一點即是提高耐久性穩(wěn)定的重要一環(huán)。本項目不受地質(zhì)條件及滲淋水的制約,可全天候施工,極大地方便了施工單位。
一項技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵是科技進(jìn)步。因本廠長期在封治地下工程水害的工程中探索了20年,這項發(fā)明已經(jīng)過大量的煤礦深層井巷淋水考驗。特別是大秦線景鐘山鐵道隧道試用段,每平方米淋水點174個,淋水量大于2m3/h,治理取得成功。另外,在新疆庫爾勒泥質(zhì)角研巖普淋普慘的特殊地質(zhì)條件下,完成了治理每平方米1.8m3/h淋水的封治任務(wù)。今給予高速公路隧道建設(shè)提出本項技術(shù)發(fā)明,目的是為廣大地下工程施工者提效降耗提出技術(shù)方案,如有此類工程的單位愿意合作,本廠愿全力配合在實際工程中再攀新高峰,為加速我國基礎(chǔ)工程建設(shè)而貢獻(xiàn)自己的力量。如有不同見解的專家學(xué)者,請來函磋商,以利共同學(xué)習(xí),共同進(jìn)步。
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