复杂高抗渗现浇混凝土排水沟施工技术研究_刘慧丽.pdf

2023 年第 1 期(总第 347 期)黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJINo1，2023(Sum No347)复杂高抗渗现浇混凝土排水沟施工技术研究刘慧丽，刘健，刘佳佳(浙江交工集团股份有限公司港航工程分公司，浙江 杭州310051)摘要:排水沟是港口的重要附属设施。针对现浇混凝土排水沟施工技术，调研了国内外现有施工工艺的特征，分析其存在的问题，并加以改进。总结出了抗渗性能好、倒流效果佳、施工速度快、止水效果好的复杂高抗渗小结排水沟施工技术，并对其施工工艺进行详细的叙述，以期为高抗渗排水沟施工提供参考。关键词:排水沟;高抗渗;施工工艺中图分类号:U416 1文献标识码:A文章编号:1008 3383(2023)01 0036 03收稿日期:2022 03 20作者简介:刘慧丽(1982)，本科，高级工程师，研究方向:公路水运1引言随着国家经济和进出口商品的不断发展，各类港口吞吐量已不满足日益增长的人民需求，其作为国际中商品流通的基础设施之一，为国家经济发展做出了突出的贡献。而在港口堆场工程的建设期和运营期，堆场防排水工程是十分重要的，其是延长堆场使用寿命的关键技术。众所周知，水毁灾害是堆场破坏的原因之一，因此需要对堆场排水沟技术进行研究。现浇排水沟施工的传统工艺为:开挖基槽浇注垫层测量放样浇注钢筋混凝土底板浇筑钢筋混凝土沟壁预制、安装钢筋混凝土盖板基槽回填夯实，但针对复杂陆域堆场地质下进行排水沟施工会遇到以下问题:(1)排水沟防渗水性能差。(2)排水沟导流不顺畅。(3)排水沟侧壁模板施工效率低。2传统工艺中存在的问题我国隧道建设中铁路隧道起步最早，但铁路隧道建设中的防水意识也是因为20 世纪80 年代新奥法的引入才产生的，仅仅是采用混凝土衬砌防水，变形缝、施工缝等结构细部防水仍未被注意。20 世纪 80 年代中后期，我国才对公路隧道的防排水系统施工和防水材料提出了严格要求。1988 年7 月1日开始执行的地下工程防水技术规范(GBJ10887)中提出了地下工程防水总治理原则，即“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”。2001 年开始执行的地下工程防水技术规范(GB50108 2001)，对地下工程设计、施工内容进行了修订，增加了量化的防水等级标准，并提出了具有针对性的防水设计方案，如不同的施工方法下结构主体、施工缝、变形缝、后浇带等不同防水措施的选择，让地下工程防水设计方案选择更有迹可循，更方便。城市隧道与铁路、公路隧道有许多共同点，目前无针对城市下穿隧道的国家规范或标准，一般参考的规范有公路隧道设计规范、城市道路设计规范、地下工程防水技术规范等。但由于城市隧道所处的特殊地理环境和使用功能要求，需配置给排水管及通风、照明交通监控、有线广播和无线通讯系统的各种电缆、电线和设备、仪器、仪表，防水标准要高于公路、铁路隧道的防水标准。公路隧道设计规范(JTGD70 2004)规定隧道拱部只“渗”不“滴”，边墙不“淌水”，而城市隧道防水标准至少要达到“不渗”，以确保洞内干燥，并且要遵循“多道设防”的设计原则。由于城市下穿隧道路面特点，引道纵坡大，可高达 5%，一般不设雨水口，而是在道路两侧设置联算式收水井作为收水设施。然而，当雨水量较大，地面径流需经过较长时间汇集到道路最低点处的雨水口，雨水不能及时排出，容易形成积水，因此，越来越多的工程开始在引道最低点设横截沟截留雨水。若只单独设置横截沟，引道纵坡 3%时，雨水容易漫流过横截沟进入隧道内。因此，许多工程在城市下穿隧道排水设计时，采用横截沟与联篦收水井组合方案。隧道敞开段雨水通过纵坡形成地面径流，排入隧道暗埋段进口处的横截沟，以截留雨水;联篦式收水井收集道路两侧雨水和横截沟汇水，并通过排水泵站提升到市政管网，排出隧道。长期以来，我国下穿式隧道排水系统一直存在63DOI:10.16402/ki.issn1008-3383.2023.01.006第 1 期刘慧丽，刘健，刘佳佳:复杂高抗渗现浇混凝土排水沟施工技术研究总第 347 期着耐久性问题，导致行车噪音大、跳车严重、收水效果差及引发路面损坏等不良后果，已无法满足快速路的使用要求。为了详细了解排水系统问题，对某市的 20 条隧道的中的 86 个排水沟进行现场调查，多因排水沟井篦材质、框篦结构衔接方式选择不正确，施工工艺不足、施工操作不当等因素导致排水沟损坏。3工艺原理和特点高抗渗性现浇排水沟包括钢筋混凝土盖板、现浇钢筋混凝土集水沟、C10 素混凝土垫层、二布一膜复合土工膜和碎石垫层等。研发了现浇排水沟高抗渗防水体系，在排水沟塑混凝土垫层上铺设二布一膜复合土工膜，墙体达到设计强度后外翻二布一膜复合土工膜。提出了现浇排水沟平顺导流系统，排水沟导流拐角处埋设高性能排水管弯头，排水管弯头处与模板绑扎连接。研发了现浇排水沟模板快速施工工艺，在拐角处采用组合式钢模板与钢支架体系。沟壁模板采用对拉止水螺杆加固，水沟内侧模板设置对撑，沟壁外侧模板用三角支撑和利用沟槽壁顶撑加固。见图 1 图 3。图 1现浇排水沟结构示意图图 2平顺导流示意图高抗渗性现浇排水沟在施工应用中有明显的技术优势。(1)排水沟抗渗性能好。研发了现浇排水沟高抗渗防水体系，在排水沟塑混凝土垫层上铺设二布一膜复合土工膜，墙体达到设计强度后外翻二布一膜复合土工膜，大大提高了排水沟的抗渗性能。(2)平顺导流效果佳。提出了现浇排水沟平顺导流系统，排水沟导流拐角处埋设高性能排水管弯头，排水管弯头处与模板绑扎连接。(3)施工速度快。研发了现浇排水沟模板快速施工工艺，在拐角处采用组合式钢模板与钢支架体系。沟壁模板采用对拉止水螺杆加固，水沟内侧模图 3装配式模板示意图板设置对撑，沟壁外侧模板用三角支撑和利用沟槽壁顶撑加固。(4)止水效果佳，沟壁模板采用对拉止水螺杆加固，相比于普通的对拉止水螺杆止水效果更佳。4工艺流程和操作要点施工工艺流程见图 4。73总第 347 期黑龙江交通科技第 1 期图 4施工工艺流程图上述施工流程中的操作要点包括以下几个方面。(1)基槽开挖基槽土方开挖接近建基面时为避免破坏基底土体，在基底标高以上预留 30 50 的保护层，待浇筑前采用机械结合人工清除。开挖机械拟采用两台 PC200 液压反铲挖掘机配合施工，一台负责开挖，另一台负责翻料装车，同时确保基槽四周不得有土方堆载。(2)垫层浇筑集水沟底部设有级配碎石垫层和素混凝土垫层。混凝土采用现场混凝土搅拌站搅拌，输送车运送至现场，自卸入模，人工摊铺，平板振动器振平实。素混凝土垫层模板采用槽钢或小钢模，用钢钎固定。在垫层浇筑施工完成后，摊铺二布一膜复合土工膜。(3)钢筋绑扎清扫基层放底层钢筋网片位置线底板底层钢筋网片下层网片保护层垫块钢筋马凳底板上层钢筋网片沟壁外侧钢筋网片沟壁内侧钢筋网片验收。钢筋安装绑扎时，钢筋间距符合设计要求，钢筋交叉点全部点焊或扎丝绑扎，扎点牢固，保证钢筋骨架的整体性。绑扎沟壁钢筋网片时，网片两侧采用钢筋支扶措施，防止钢筋网片倾倒伤人。沟壁钢筋网片绑扎完毕，绑扎沟壁钢筋保护层垫块，垫块设置不少于 4 块/m2。(4)模板施工钢模板运至现场前进行预拼，检查模板的平顺度等，符合要求后运至现场。对于周转次数多或有特殊要求的部位(变形缝、后浇带等)，也可采用加工专用或组合式钢模板，以适应特殊需要。沟壁采用对拉止水螺杆加固，在距底部 50 cm 及顶部位置各设一道，对拉止水螺杆水平间距 1 0 m，水沟内侧模板设置对撑，沟壁外侧模板用三角支撑和利用沟槽壁顶撑加固。支撑间距 60 75 cm。(5)混凝土浇筑混凝土采用自建拌合站集中拌合运输。采用底板、沟壁两次浇筑。先底板后沟壁。底板浇筑完后，间隔适当的时间，浇筑沟壁混凝土，避免在沟壁与底板交界处出现混凝土孔洞、烂根、露石等现象。(6)基槽回填夯实当混凝土达到设计强度后，沿着排水沟方向对基槽进行回填，回填采用对称回填，防止回填中受到挤压。5与传统工艺对比分析现浇排水沟施工的传统工艺为:开挖基槽浇注垫层测量放样浇注钢筋混凝土底板浇筑钢筋混凝土沟壁预制、安装钢筋混凝土盖板基槽回填夯实，但针对复杂陆域堆场地质下进行排水沟施工会遇到以下问题。(1)排水沟防排水性能差。(2)排水沟导流不顺畅。(3)排水沟侧壁模板施工效率低。6结论(1)研发了现浇排水沟高抗渗防水体系，在排水沟塑混凝土垫层上铺设二布一膜复合土工膜，墙体达到设计强度后外翻二布一膜复合土工膜。(2)提出了现浇排水沟平顺导流系统，排水沟导流拐角处埋设高性能排水管弯头，排水管弯头处与模板绑扎连接。(3)研发了现浇排水沟模板快速施工工艺，在拐角处采用组合式钢模板与钢支架体系。沟壁模板采用对拉止水螺杆加固，水沟内侧模板设置对撑，沟壁外侧模板用三角支撑和利用沟槽壁顶撑加固。参考文献:1 姚银辉，李晓亮 试论预制装配式混凝土排水沟施工方法 J 中国建筑金属结构，2020(8):118 119 2 朱云龙，王亚君 重点区域污染源中排水沟的质量控制 J 云南水力发电，2019，35(6):97 98 3 陈海阳，何飞 预制缝隙式线性排水沟透水水泥混凝土地面施工技术研究J 建筑节能，2017，45(12):118 120+12383