高速公路隧道防排水系統研究

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摘要：進入二十一世紀以來，我國綜合國力飛速提升，高速公路隧道累計數量不斷攀升，然而，高速公路隧道滲水已成為隧道問題的通病，因為隧道滲水問題，將加速導致初期支護和二次襯砌等砼的破損速度，嚴重減少隧道的設計使用年限。所以，隧道防排水系統施工質量是隧道工程質量控制的核心內容之一，隧道防排水工程的施工質量對于高速公路隧道顯得特別重要。本文主要對高速公路隧道防排水系統施工中存在的一些不足進行深入剖析，研究對其處理的有關措施。

關鍵詞：高速公路隧道工程；防排水施工；質量管控

1隧道防排水系統工程中的常見問題

1.1防排水材料不符合要求

在社會主義市場經濟的指導下，防水材料的發展得以迅速多元化，各個防水材料企業如雨后春筍，實力強弱的企業混雜，導致很容易出現選擇差錯及濫竽充數的情況，其中不乏有的生產廠家利用廢舊塑料等再次加工防水板、止水帶及土工布，而生產的防水材料其撕裂強度、扯斷伸長率及加熱延伸率等指標均不滿足設計和規范等要求。這種問題產生的重要原因是有些生產廠商為更好的獲取市場競爭力；另外施工單位和監理單位沒有按設計及規范要求的批次和頻率嚴格控制進場材料檢測，導致不合格產品在工程建設中使用，事實證明不合格防水材料在隧道工程實體中的使用，為隧道工程質量埋下了重大隱患。

1.2施工質量較差

1.2.1初期支護表面不平整初期支護表面平整是保證防水板鋪設質量控制的前提，所以在防水板施工前，應將表面存在鋼筋頭、鼓包等進行徹底清理，但是在施工中，由于施工單位盲目側重于趕進度，監理人員未及時發現，而導致初期支護表面處理不滿足要求。表現在以下幾個方面：初襯噴射砼施工后存在鼓包；由于臨時支架需要，在初支上植鋼筋架子等；系統錨桿未按照設計要求進行施工，導致外露部分過長；Ш級圍巖施工時存在欠挖，使得圍巖伸入二襯；超挖段落在防水板鋪掛后，由于過緊，在二襯砼施工時產生巨大拉力，導致防水板破裂。1.2.2防水板施工及保護措施不到位防水板鋪設是隧道防排水中非常重要的環節，但目前防水板的施工質量普遍存在問題：1)未考慮隧道縱坡，在防水板施工時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，另外環向搭接寬度不足。2)未嚴格按照設計及規范要求進行焊縫施工控制，一般為兩道焊縫。3)焊接時工藝控制不嚴格，并且未進行焊接質量檢測。4)沒有保護好施工完成的防水板，導致其被雜物刺破，燒傷等。1.2.3三縫（沉降縫、變形縫和施工縫）施工處理不當三縫施工是隧道工程防水的重要環節，通常隧道滲水即是從該處滲出，出現此類問題的重點，表現在以下幾個方面：1)止水帶施工時較粗放，未嚴格按照設計控制其位置，安裝存在搭接。2)前版二襯施工時未預留止水條位置，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，導致止水材料于砼之間存在空隙。1.2.4排水管施工不規范排水管施工在隧道防排水系統中起著過渡作用，它施工的質量直接影響著隧道水流的排出，但施工中仍存在問題，主要表現為：1）未采取保護措施，導致雜物堵塞。2）未嚴格控制安裝位置，導致排水管高程不滿足正常排水要求，尤其是環向排水管間距較大和縱向排水管高程不滿足要求問題較突出。3）縱向排水管和環向排水管接三通頭處施工未按照設計要求，存在連接不緊密問題。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量控制的關鍵，同時又是防排水系統容易出現問題的重要控制點，所以在基底處理時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，在車輛行駛的荷載作用下使防排水系統遭到破壞，導致水從仰拱、填充施工縫處溢出，既存在行車安全隱患，又嚴重影響隧道整體質量。

2預防措施及質控制重點

2.1嚴格材料各環節管控

應嚴格控制防水材料進場，首先應該從源頭抓起，選擇各方面優秀的生產廠商，確定的材料生產廠商必須隨車攜帶每批材料的正規質量證明文件，進場后，監理單位及試驗檢測中心除要嚴格按照規定的批次、頻率進行檢測外，還應加強在施工中對材料的隨機抽檢，從源頭至使用到工程實體的各個環節均需嚴格控制。

2.2施工控制要點

2.2.1初期支護表面處理初期支護表面處理是防排水系統施工的基本工作，為確保噴射砼的平整度，隧道開挖應采用光面、預裂爆破，同時優化爆破設計中各個參數，做到調整及時，達到精細化爆破水平，保證巖面的平整，另外要確保噴射砼施工后表面的平整度，對于表面平整度,須滿足d／L≤1／10(d為凹進深度，L為兩凸或凹面之間距離），最后要確保初期支護表面無錨桿端頭、鋼筋端頭及釘子等堅硬物，以防防水板施工時被其刺破，影響防水質量。2.2.2防水板鋪掛在防水板施工時應嚴格按照順序進行，需遵循先拱部后邊墻的施工順序，嚴禁出現環向搭接，另外防水板的松鋪系數應確定合理，PVC墊片應采用電磁焊，PVC墊片間距嚴格按照設計要求執行，確保二襯砼施工時不破壞防水板，對于防水板寬度盡量采用幅寬較大的防水板進行施工，以減少環向搭接，環向焊接寬度不應小于設計要求，焊接時要采用雙縫焊接或者三縫焊接，焊縫寬度不應小于規范要求，在焊接完成后要及時進行充氣法檢測，確保焊接質量，在二襯鋼筋施工時要采取保護措施對已施工完成的防水板進行保護，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）處理二襯施工時應根據設計盡量采用長臺車作業，以減少三縫數量，對于無法避免的三縫應嚴格進行施工控制。1)要準確確定止水材料的位置。2)止水材料安裝時應將其安裝平順，禁止出現扭曲、折疊等。3)在二襯混凝土施工時，在止水材料附近振搗混凝土應注意，防止振搗力量過大使其移位、變形。2.2.4排水管安裝排水管安裝時要特別重視以下幾點：1)環向排水管施工時應嚴格按照設計要求控制其間距，對于水量較大段落，應根據實際情況進行加密處理，在安裝環向排水管時必須控制好其高程，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行處理，土工布包裹一環，防水板包裹半環。3)環向排水管和縱向排水管采用三通連接，要確保連接緊密，對于連接處要采用環氧樹脂進行密封處理。2.2.5加強隧底基坑處理隧底開挖時，要盡量開挖到設計高程，同時要檢查基坑底部地質情況，若地質情況良好，則對于底部虛渣應采用高壓風進行徹底清除，若地質情況差，則需要進行超挖，并采用同級混凝土進行回填。在三縫處應采用防水措施進行處理，確保有水時不從該處溢出。隧道的防排水工程是一個環環相扣的工程，它所涉及的方面包括勘察、設計、施工、管理、材料等多方面，所以在隧道建設中我們要善于總結，將好的經驗進行推廣，將隧道滲水隱患扼殺在前期。

3結語

隧道防排水系統質量的好壞嚴重影響公路的正常運營和設計使用年限，然而防水材料及施工中存在的一點小問題，都可能會嚴重影響防排水系統的正常運轉。因此，應該從材料和施工各個細節去嚴格把關，加強管理，不斷提高施工人員素養，增強質量意識，才能保證隧道防排水工程的施工質量。由表4可知，經雙氧水氧化后，生成的碲酸四氫鈉的雜質含量較少，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、砷雜質進行脫除。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℃，加入過量亞硫酸氫鈉還原4h，抽取少量溶液用亞硫酸氫鈉檢測至無沉淀為止，將所得沉淀過濾、洗滌得金屬碲，照片如圖3所示。對所得碲粉及還原后液進行化學分析，其成分見表5，表6。由表5、表6可知，碲酸四氫鈉經鹽酸浸出還原后，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，雜質含量鉛低于0.002%，砷低于0.006%，硒低于0.03%，有效實現了鉛、硒、砷雜質與碲的分離脫除。鹽酸浸出及還原過程碲收率大于97%。

4結論

通過將二氧化碲按照堿溶、氧化、酸溶、還原工藝進行處理，可以有效提取粗二氧化碲中的碲，實現鉛、硒、砷雜質與碲的有效分離，產出品位大于99%的碲粉，碲總收率可達94%以上。

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作者：田毅 單位：甘肅省公路交通建設集團有限公司