高寒地区铁路隧道防水施工技术分析_王强.pdf

运输经理世界隧道与桥梁工程0引言成都至兰州线的隧道施工需要应对典型的越岭高寒气候。该类气候具有干湿季分明、日温差较大等特征，该区域内冬季热量条件明显不足，但太阳辐射较为强烈，海拔越高，则气温越低，甚至出现积雪和结冰等现象。因此，在隧道施工建设的过程中，施工人员需要使用高寒地区的隧道防水施工技术，以满足该区域隧道施工的防水需求。故而施工人员需要在隧道施工开始之前，就高寒地区隧道施工过程中可能导致渗漏水问题的各类因素进行全面的分析和研究。只有如此，才能够制定出更贴合成都至兰州线的隧道防水施工方案，顺利完成隧道施工。1铁路隧道渗漏水的原因分析在 铁 路 施 工 的 过 程 中，很 容 易 出 现 诸 如 基 地 软化、翻浆冒泥、衬砌裂损以及渗漏水等各类问题，而出现渗漏水问题的可能性最大。之所以在铁路隧道施工的过程中容易出现渗漏水现象，与诸多因素有着密切关联。首先，如果在隧道施工的过程中，技术人员没能严格地完成混凝土的控制工作，混凝土的质地未达到均匀的标准，甚至出现漏振问题，导致混凝土的防水性能无法得到保证。如果不及时解决此类问题，隧道就很可能出现各种形状的透水缝隙，最终导致严重的渗漏水问题。其次，有些施工人员在施工建设过程中，使用的止水带存在质量问题，埋设方式也并不理想，也很可能导致渗漏水现象。在冬季的隧道施工过程中，很容易遭遇特殊的雨雪天气，一旦出现雪水融化下陷等现象，那么路基的整体含水量就会明显增高，使得冻胀现象出现。最后，在铁路施工的过程中很容易出现塌方现象，一旦塌方，衬砌混凝土就会被拉裂而出现渗漏水问题。有些隧道长度较大，因此在施工过程中容易出现拱脚下沉的问题，导致拱部出现开裂现象，增加渗漏水的可能性。2防水设计的流程和步骤分析由于成都至兰州线的铁路工程建设需要经历较为特殊的地段，气候环境也较为恶劣，因此施工人员需要根据实际的气候环境情况，来进行防水流程的全面革新与设计。通过应用防、排、截、堵相结合的防水措施，来完成防水框架建设。因此在具体的施工建设过程中，技术人员首先需要根据实际情况来设计良好的防水结构1。2.1 第一道防水防线的设置具体而言，施工人员需要在隧道内配置三条渗水盲管，并在确定这三条渗水盲管的具体施工位置后，进行开挖和通铺工作。在通铺工序完成后，施工建设人员需要使用干砌片来完成防护建设，争取让地下水顺利通过设计的泄水洞排出隧道。虽然成都至兰州线的隧道建设过程中没有使用泄水洞，但有关是否使用泄水洞的研究必不能少。如果隧道洞口的最大排水量超出了隧道排水沟的最大排水能力，那么就必须使用泄水洞。在泄水洞的建设过程中，施工人员需要格外注意泄水洞的断面数据。泄水洞的断面不宜过大，也不宜过小，宽度 1.8m 左右、高度 1.9m 左右的断面设计最为适宜。并且泄水洞的间隔数据也需要加以控制，以 6m 左右最为适宜。施工人员还需要在每隔 50m 左右的位置设置横通道，横通道长度宜控制在5.5m 左右，通道的断面设置长不得超过 1.5m，宽不得高寒地区铁路隧道防水施工技术分析王强（中铁一局集团第四工程有限公司，陕西 咸阳 712000）摘 要：为了提升新建铁路成都至兰州线施工质量，顺利完成该区域铁路施工过程中的隧道工程建设，通过分析高寒地区铁路隧道渗漏水的具体原因、防水设计的流程和步骤、隧道防水施工技术、高寒地区施工防寒保温措施等，以期全面完善成都至兰州线的铁路隧道施工防水设计，以保证隧道防水施工的各项技术得到全面落实，让高寒地区的隧道施工顺利推进。关键词：高寒地区；铁路隧道；防水施工技术中图分类号：U25文献标识码：A74运输经理世界隧道与桥梁工程超过 1.2m，在这一过程中，施工人员还要进行坡度设置，坡度值在 5%左右最为适宜，只有如此，地下水才能够在短时间内汇集并排出洞外。需要注意的是，在渗水盲管设置的过程中，工作人员还需要设置硬质塑料花管，否则相应防水结构就无法发挥作用。为了提升渗水盲管的渗水能力，在具体的隧道施工建设过程中，施工人员需要不断优化渗水盲管的位置，并使用管卡具代替定位钢筋完成定位工序。只有如此，才能使得渗水盲管的位置更为精准，以保证在渗水盲管安装完成后，不会在浇筑混凝土时出现渗水盲管变位现象，进而保证渗水盲管的渗水效果。但需要注意的是，在盲管与支面间隙控制的过程中，应尽可能地使用土工布堵塞间隙，只有如此才能使得盲管的渗水能力达到更为理想的状态。2.2 第二道防水防线的设置在具体的铁路隧道施工建设过程中，大多数施工人员都会将初期支护称作第二道防水防线。初期支护能够让拱结构的部分水完成分流。与此同时，初期支护工作的完成还能够在一定程度上降低承压水对防水板和排水板的压力，使得防水板和排水板能够正常发挥作用。在这一过程中，需要进行现场测量工作，通常情况下承压水通过初期支护到达防水层后，其原本的水压能够降低 85%90%，因此初期支护能够在一定程度上达到保护防水层的效果。2.3 第三道防水防线的设置通常情况下，施工人员会将防水板和排水板作为施工建设的第三道防水防线，这是因为防水板和排水板不仅能够实现防水和排水的功效，还能够和初期支护以及二期衬砌结合在一起，充分实现隔离和防护的功效。在这一过程中，施工人员需要根据实际情况，完成防水板的挂设工作。在进行防水板挂设的过程中，施工人员应尽可能地避免焊穿、褶皱以及堵塞等问题，否则防水板很可能出现渗漏水现象，最终导致混凝土在极端天气由于冻胀而破坏混凝土原有结构，出现裂纹、渗水等问题。唯有遵循相应的施工注意事项，才能够进一步控制隧道内部可能出现的开裂现象，防水效果也将会更为理想。2.4 第四道防水防线的设置防水混凝土是铁路隧道建设过程中，施工人员所布设的最后一道防水防线。施工人员需将二次衬砌和防水混凝土融合在一起，争取让结构自防水能力达到更为理想的状态。在这一过程中，防水混凝土的抗冻性能会得到更进一步的完善与提升，路基也不会由于渗水问题而出现冻胀现象，以此保证隧道施工建设质量达到既定标准。3隧道防水施工技术分析研究3.1 暗挖隧道防水施工技术的应用混凝土结构本身是具有一定防水性能的，如果在具体的施工过程中，施工人员能够对基层建设过程中所需要使用的卷材进行更为妥帖的处理，基层表面就会更为平滑，卷材的铺设效果就会得到更进一步的提升。需要注意的是，在卷材铺设的过程中，施工人员需要进一步把握基层表面的高低误差，通常情况下，高低误差应控制在 58mm，只有如此，才能够使得卷材铺设达到最为理想的状态。与此同时，施工人员还需要使用高标号的聚合物砂浆完成施工建设过程中的修补工作，使得沙眼和孔洞悉数得到修补。在具体的混凝土基层浇筑过程中，施工人员还需要不断细化施工流程，争取使浇筑工作顺利推进，确保混凝土基层能够更为平整和坚固。3.2 完善和运用湿敷法在自粘防水卷材施工的过程中，施工人员可使用湿喷工艺完成水泥胶的配置工作，并按照工程的实际情况进行水泥的添加，在水泥添加工序完成后，施工人员可利用电动搅拌器进行水泥搅拌工作，以进一步保障施工质量。所谓湿喷工艺，指的是通过合理的比例调配水泥砂石，然后将其搅拌成混凝土，使用输送管将混凝土泵送到喷嘴处，应用液体速凝混合方式，在压缩空气原理支撑下，将混凝土喷涂到施工面。在压缩空气的作用下，混凝土的喷涂会更为均匀，喷涂质量也将更为理想。在这一过程中，施工人员应尽可能地使用 108 建筑胶水，提升水泥砂浆的黏稠度，降低流淌现象出现的概率。需要注意的是，其一，施工人员应将水泥浸透后充分搅拌，尽可能地规避水泥出现颗粒问题。其二，相比于手动搅拌方式，电动搅拌器的应用能够取得更为理想的效果，在应用电动搅拌器时，工作人员应戴上塑胶绝缘手套，穿上塑胶绝缘鞋，以避免触电危险2。3.3 全面推进使用变形缝施工技术为了使隧道的防水施工质量达到理想状态，需要在防水施工建设的过程中，合理地使用变形缝施工技术。在隧道施工建设过程中，不论是隧道的拱部还是边墙，都很容易出现变形缝。为了解决这一问题，施工人员需要使用合适的防水加强层材料，以提升隧道顶板和底板的防水性能，降低渗漏水现象的出现概率。当然，除了顶板和底板之外，隧道的侧墙和边墙也会出现变形缝，因此施工人员需要在混凝土基面清理完成后，进行目标施工区域的油污处理工作和杂物清理工作。在基面清理的过程中，施工人员应当优先选择淋水处理方式，以保证清理工作顺利完成。3.4 止水带施工技术的优化与使用在隧道施工建设的过程中，施工人员需要在隧道的各个关键部位使用止水带。在拱部和边墙，技术人员可直接使用外贴式止水带来完成施工。除此之外，也经常使用中埋式止水带。在中埋式止水带的使用过程中，工作人员可根据现阶段的隧道施工实际需求，合理进行注浆导管的设置和安装工序，然后根据75运输经理世界隧道与桥梁工程当前的结构主体和焊接止水带的具体方案，合理推进安装设置步骤。连接点纵向距离应控制在 5m 以内，否则止水带的安装设置将无法达到良好效果。止水带的尺寸偏差如表 1 所示。4高寒地区施工防寒保温措施4.1 洞外供水排水的防寒保温在成都至兰州线的铁路施工建设过程中，施工人员要应对高寒气候，尤其在冬季，要花费更多的时间进行供排水管道的保温工作。如果供排水管道被冻坏，那么洞内供排水就会受到极大影响，因此在具体的施工建设过程中，技术人员需要设置高位水池洞室，并通过在高位水池顶部覆盖保温材料等方式，尽可能地降低高寒天气对供排水管道的影响。洞内排水管道的保温措施是，施工人员可采用深埋中心管道的方式完成排水保温工作。可在进出口 1000m 段设置中心深埋水沟，并对距进出口 10002000m 范围段的中心排水管采用保温膜进行保温。对于洞外的供水管道，施工人员需要使用包裹防寒海绵的方法，来完成洞外供水管道的防寒保温任务；并使用草绳缠绕等方式，进一步固定防寒海绵。同时，还需要采取涂刷沥青涂料等方式，降低高寒气候对供排水管道的负面影响，争取让冬季隧道施工建设顺利推进。此外，为了降低供排水管道由于高寒天气出现冻结现象的概率，施工人员还应根据实际情况，采用在隧道进出口 500m 段设置保温排水沟、使用电热毯加热加温等措施，达到良好的保温效果。需要注意的是，供排水管道在经过保温包裹后，应当露出地面，以便于施工人员检查供排水管道工作情况，防止供排水管道由于极端低温天气出现流槽冻结现象，影响正常供排水工作。4.2 钢材加工过程的防寒保温在极端低温的情况下，隧道施工建设所使用钢材的力学性能会发生极大的变化。有些钢材的抗拉强度会出现明显增强的现象，这会直接影响钢材的抗冲击韧性和伸长率，甚至会使钢材的脆性增加，最终会影响钢材的加工性能。为了保障工程质量，在钢材加工的过程中，施工人员需要搭设具有保温性能的加工棚，并设置保温门维持棚内的温度，确保棚内温度稳定。施工人员还可尝试在棚内设置火炉，这也是一种提升加工棚温度的重要方式。任何钢材都应当存放在加工棚内，施工人员还可在钢材上覆盖保温性能良好的棚布，借此来降低钢材发生力学性能变化的概率。钢材的一系列加工流程都需要在棚内进行，否则难以保障良好的加工效果3。4.3 施工人员进出洞防寒保温在冬季高寒地区进行隧道施工建设的过程中，洞内外的温差通常会比夏季大一些，因此隧道内部很容易出现雾气，这会在一定程度上影响施工建设的顺利推进,并且由于内外温差过大，会导致施工人员出现身体不适现象，威胁施工人员的健康。为了降低洞内外温差对施工人员产生的负面影响，施工团队应当在洞口设立紧急医疗救助站，一旦发现施工人员出现身体不适，可及时予以必要的救治。此外，在洞内还应当搭设换衣间，并在换衣间内增设火炉，确保换衣间内的温度恒定。5结语总而言之，在高寒地区的铁路隧道施工建设过程中，施工人员需要根据实际情况，使用合理的防水施工技术，提升隧道的防水性能，以保证隧道的施工质量达到设计标准，降低隧道在投入使用后出现安全事故的概率，此为铁路施工建设过程中施工人员需要关注的重点。参考文献：1段诚.铁路隧道工程防水施工技术J.城市建筑空间，2022（S1）：249-250.2翟欢乐.高速公路隧道工程防水施工技术要点研究J.居业，2022（1）：38-40.3程绍山.铁路隧道防水施工技术J