高寒地區隧道保溫層施工技術研究

李興波

1 工程概況

拉脊山隧道為青海省省道(S101線)湟中至貴德公路隧道，進口位于湟中縣上新莊村，出口位于貴德縣大灘村。其中拉脊山隧道右洞起訖里程為YK19+850～YK22+747，主洞全長2897 m。當地年平均氣溫 －7.1℃，極端最低氣溫 －37℃，凍土深度1.3 m，海拔3224 m～3846 m，屬高海拔、高寒地區。為降低凍融對隧道襯砌的影響，延長隧道使用壽命，隧道洞口500 m范圍內設置保溫層，保溫層全斷面通長布設。

2 保溫層施工工藝及方法

2.1 襯砌保溫層設置的目的

1)保護襯砌結構不受冰凍的影響，避免或減輕結構開裂或損傷。

2)使襯砌背后防水層不受冰凍影響，保持排水系統順暢，減少滲漏，降低凍脹破壞力。

2.2 襯砌保溫層的分類

保溫層的設置應綜合考慮結構受力、保溫、施工、防火等綜合因素，從設置襯砌保溫層的位置可分為設置在二次襯砌表面和二次襯砌與初期支護之間兩種。前者便于保溫層的安裝和維修;后者一般只能對防水層進行保護，對二次襯砌基本沒有保溫效果。本隧道保溫層設置在二次襯砌表面。

2.3 襯砌保溫層材料和結構

2.3.1 襯砌保溫層結構

隧道保溫層共兩層，內層(靠近襯砌)采用50 mm FL熱固性保溫板材(福利凱保溫板)，外層采用6 mm FL纖維板，采用6 mm膨脹螺栓進行固定，保溫層內縫隙采用聚酚醛保溫材料填塞密實。

2.3.2 襯砌保溫層材料

1)內層保溫材料采用聚酚醛材料，主要技術參數見表1。

表1 聚酚醛保溫材料主要技術參數

2)外層保溫材料采用纖維板，主要技術參數見表2。

表2 纖維增強板主要技術參數

2.4 施工準備

1)熟悉施工設計圖紙，做好技術交底工作。2)洞內導線控制點全部布設完畢，確保施工期間的放樣工作，準確迅速的指導施工。3)保溫層安裝臺車安裝檢測完畢，剛度及尺寸滿足施工要求;各種機械設備(切割機、保溫材料焊接機、電鋸等)調試完成，隨時可以投入施工。4)完成保溫材料試驗檢測工作，保證材料按時進場，為現場施工提供有力保障。

2.5 主要施工工藝及方法

1)保溫層工作面預處理。a.檢查二襯混凝土表面平整度，隧道二次襯砌施工中，產生的混凝土錯臺以及邊棱角處，采用打磨機磨平，做到基面平順，保證保溫層工作面輪廓圓順，表面平整，確保保溫層能夠與混凝土表面密貼。b.高寒地區隧道，尤其是洞口地段，存在掛霜及灰塵堆積現象，保溫層施工前，必須對混凝土表面進行清理，保證工作面的潔凈。c.高寒地區，凍融現象較為常見，保溫層施工前，必須提前對洞內滲漏水點進行處理，杜絕因滲漏水引起的凍融造成混凝土及保溫層的腐蝕。

2)保溫層骨架安裝。保溫層工作面處理完成后，即可進行保溫層骨架的安裝，根據安裝臺車的長度，每次施工長度4 m～5 m。由技術人員根據骨架大小，在二次襯砌表面進行放樣，確保位置準確。安裝過程中，必須根據放樣位置進行固定，水泥釘環向間距不大于50 cm，保證骨架與襯砌的密貼。安裝后，由專人進行檢查，發現問題及時進行整改。

3)保溫層安裝。a.保溫層采用工廠加工成型，洞內拼裝粘貼工藝施工，規格(長×寬×高)2.0 m×0.5 m×0.05 m。b.施工前，先清理保溫層表面，檢查保溫板的外形尺寸是否符合要求。c.在二次襯砌混凝土表面(含骨架)和保溫層表面均勻涂抹樹脂膠，待膠風干至不粘手時(約3 min～4 min)，將保溫板平整地粘貼在襯砌混凝土上，保證拼裝平順，輕壓保溫板，使其粘貼牢固。d.保溫板間的板縫，采用膨脹膠水填塞密實。

4)FL-纖維增強板的安裝與保溫層安裝相同。

5)保溫層施工工藝流程:襯砌混凝土表面處理→施工放樣→保溫板骨架安裝→保溫層安裝→板縫處理→外層纖維板安裝。

2.6 質量控制要點

1)要根據洞身尺寸以及洞內預埋件情況確定保溫板的寬度，一般情況下，拱部的寬度較小，邊墻位置寬度稍微大些。2)保溫板的安裝，有全部采用聚氨酯粘結劑進行安裝的，不論采用何種安裝方法，都必須保證保溫層與襯砌混凝土間密實無空隙。3)板與板之間有2 mm～3 mm的變形縫，變形縫處必須采用膩子和網帶進行填實。

3 質量安全保證措施

1)施工中嚴格執行“三按”規定，即按設計圖紙施工，按操作規范操作，按質量標準檢查。2)在施工中如發現質量問題，應及時報請監理工程師解決。如工程不能按設計施工時，必須取得設計單位的同意方可變更，且有設計變更通知單或監理工程師認可。3)執行技術交底制:認真做好工程施工技術交底工作，包括施工方法、質量要求、設計圖紙交底、創優措施交底、施工注意事項及質量保證措施。4)認真做好工序交接工作，每道工序完成后，經檢查合格后方可進行下道工序，并做好交接記錄。5)出現質量事故要堅持“三不放過”，即:事故原因不清不放過，責任者沒受到教育不放過，沒有糾正預防措施不放過。凡質量達不到創優標準，堅決返工重做。6)進場材料必須有出廠證明和合格證，并按規定頻率做好復檢，不合格材料不得使用。7)做好內業資料整理工作，施工原始資料要做到齊全、完整、準確，達到工程完資料整理完。

4 結語

本項目通過采取襯砌表面鋪設保溫層措施，成功地解決了高原高寒隧道的凍害問題，從該工程的施工質量安全等方面來看，均達到了比較理想的效果。通過該項工程的施工，希望能夠為今后同類工程的施工提供借鑒經驗。

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