隧道預埋件質量通病的預防和控制

陳繼軍

隧道預埋件質量通病的預防和控制

陳繼軍

通過總結在云嶺隧道施工的經驗,針對隧道預埋件部位滲漏水、預埋件堵塞、預埋盒無法安裝及變形、移位等質量通病加以分析,提出了相應的預防和控制方法,并對隧道預埋件施工的正確方法進行了介紹,對提高隧道預埋件的施工水平具有指導價值。

預埋件,質量通病,預防措施

1 工程概況

云嶺隧道位于湖北省鄖西縣上津鎮與陜西省山陽縣漫川關境內,為一座上、下行分離的四車道高速公路長大隧道,左線ZK 104+765～ZK106+920,全長 2 155 m;右線 YK104+7655～YK 106+925,全長 2 160 m。其中預埋構件工程量有 φ60×3.5mm鍍鋅鋼管 101 t,預留盒(室)846個,其中最大預留洞室為1 000 cm×600 cm×250 cm(寬 ×高 ×深),最小預留盒為15 cm×10 cm×15 cm,預留消防洞室共 86處,規格為 2 400 cm×1 100 cm×350 cm(寬×高 ×深),給水栓共 8處,規格為 1 200 cm×1 800 cm×800 cm(寬×高×深)以及沿隧道縱向通長埋設 3根鋼管,環向埋設彎管及預留槽。

2 施工中常見的幾種質量通病

2.1 預埋件部位滲漏水

1)現象。沿預埋件周邊滲漏水或預埋件附近出現滲漏水。2)原因分析。a.預埋件表面有銹蝕層未清除,混凝土不能與預埋件粘結。b.暗線管接頭不嚴或套管有縫,水滲入管內后又由管內滲出。c.施工中預埋件固定不牢受振松動,與混凝土間產生縫隙。d.預埋件周圍,尤其是預埋件密集處,混凝土澆筑困難,振搗不密實。3)預防措施。a.保證預埋件周圍混凝土的澆筑質量。必要時預埋件部位的截面應局部加厚,使埋設件或預埋盒(室)底部的混凝土厚度不小于 250mm。b.預埋件安裝時,必須固定牢固,不得有松動現象;同時要保證所有的預埋件保護層厚度,設計值 8 cm。c.預埋鐵件表面銹蝕,必須作防銹處理。d.澆筑混凝土時,加強預埋件周圍混凝土的振搗,并且避免振動棒碰撞預埋件。

2.2 預埋件堵塞

1)現象。預埋鋼管堵塞不暢通,預留槽內滲入水泥漿。2)原因分析。a.預埋鋼管接頭不嚴,水泥漿滲入管內后凝固堵塞。b.施工中預埋盒(室)模型與襯砌模板臺車接觸不密實產生縫隙,澆筑混凝土時水泥漿滲入預埋槽內。c.鋼管接頭套管脫落、鋼管與預埋槽模型連接處斷開。3)預防措施。a.施工時所有的鋼管接頭采用套管焊接,保證套管兩端滿焊。b.鋼管接頭處采用土工布包裹密實,確保管內不得滲入水泥砂漿。c.先在管道內穿鐵絲,待澆筑混凝土完畢后,作貫通試驗,保證管道暢通。d.預埋盒(室)模型應加工成弧狀,使其與襯砌模板臺車接觸嚴密。e.鋼管與預埋盒(室)模型連接處用鐵絲綁扎牢固。

2.3 預埋盒(室)無法安裝或背后漏防水板

1)現象。預埋盒(室)無法安裝或背后漏防水板。2)原因分析。a.因設計預埋盒(室)深度比襯砌厚度大,導致無法安裝預埋盒(室)模型。b.預埋盒(室)模型底部空間很小,使得底部無法澆入混凝土而漏防水板。3)預防措施。根據設計圖紙在控制樁號處用激光斷面儀進行檢查,如不足,應進行局部擴挖,確保預埋盒(室)安裝方便,同時也利于控制其周圍混凝土的澆筑及振搗質量,防止防水板外漏。

2.4 預埋盒(室)變形、移位

1)現象。成型后的預埋盒(室)幾何尺寸達不到設計要求,主要有預留口不正、預埋盒(室)變形、移位。 2)原因分析。a.安裝位置不準確,固定不牢固。b.放樣位置不準確。c.預埋盒(室)模型安裝時,寬高相互顛倒。d.模型內部未加支撐。3)預防措施。a.預埋盒(室)必須事先做好模型且安裝位置準確,安裝牢固,保證模型在混凝土澆筑過程中不會變形,不會移位。b.預埋盒(室)放樣位置必須準確,使其安裝時不會出現位移。c.安裝預埋盒(室)模型前,必須對模型尺寸進行復查。d.模型內部必須加橫縱向支撐。

3 合理的施工方法

3.1 預埋件施工前的準備

預埋件施工前,應首先了解其形式、位置和數量,然后按標準要求制作預埋件,預埋件的原材料應確保合格,加工前必須檢查其合格證,表面有沒有銹蝕現象,鋼管的下料以及鋼板的劃線切割,需根據圖紙認真實施。

3.2 工藝流程

施工工藝流程為：鋼管(主要是彎管)下料加工、制預留槽模型→測量放樣→臺車定位→支撐并安裝預埋件→對照施工圖校對預埋件尺寸和位置→澆筑襯砌混凝土→拆模后檢查預埋鋼管是否暢通,預留槽是否變形、移位→修補處理。

3.3 具體施工步驟

1)鋼管下料加工、制預留盒(室)模型：因為整座隧道預埋件種類很多,所以技術主管必須按照隧道內二次襯砌的前后順序來確定預埋件安裝種類的前后順序,將排好序的鋼管和預留盒(室)的幾何尺寸及時向加工班班長交代清楚,以便加工,防止影響二次襯砌的進度,要求鋼管的彎曲使用專用彎管機進行加工,預留盒(室)模型使用 5 cm厚木板加工,加工時模型底板四周邊緣削成圓弧狀便于拆模。模型可以稍微擴大尺寸,防止拆模后預留空間不足。2)施工放樣：當防水板掛設好后,技術員帶上測量班及預埋件安裝班班長對管道及預留盒(室)位置的控制樁號進行放樣,同時用紅油漆在防水板上面標出記號,以便準確無誤地確認鋼管及預留盒(室)的位置。3)臺車定位：放樣的同時可進行襯砌臺車的定位。4)安裝管道及預留盒(室)槽模型：固定預埋件是預埋件施工中的一個重要環節,固定預埋件之前,必須復核預埋件的位置是否正確,以保證預埋件的施工質量。復核無誤后,將預埋件加固,焊接牢固(或鐵釘釘牢、鐵絲綁扎),避免在澆筑混凝土時振搗脫落移位,加固過程中應保證預埋件的垂直度、平整度偏差均不大于 3mm,水平標高偏差不大于 10mm,預埋件位置與設計位置偏差不大于 20mm。預埋件固定位置要求預埋件不得與主筋相碰,預埋件不應突出于混凝土表面,預埋件位置偏差應符合規定。因為整座隧道主要由縱向通埋 3根鋼管和環向各種彎管、預留槽組成,另外還有消防栓預留洞室(每 50m一個),而縱向與環向是相互連通的,所以安裝時必須要考慮各種預埋件的連貫性,模型安裝時要與襯砌臺車緊密相貼在一起,縫寬處用雙面膠粘貼防止預留盒(室)滲進水泥漿;用 φ8鋼筋加工成Ω形加固環,固定管道及預留盒(室)使其不得有松動現象。安裝完畢后,施工班長要向專責工程師報檢,進行現場復核,及時修正固定偏移埋件,更換損壞埋件。在實際施工中主要分以下 5種固定方法：a.在隧道車道指示標志、隧道可變消息標志、風機預埋中都設有鋼板時,首先在預埋鋼板上焊固定吊環,然后將其直接綁扎在襯砌鋼筋的主筋上,要求預埋鋼板緊貼模板,但在澆筑混凝土過程中,需隨時觀察其位置情況,以便出現問題后及時解決。b.預埋盒(室)和鋼管較小時,可用 φ8鋼筋加工成 Ω形加固環,將預埋盒(室)和鋼管點焊在模板上即可。比如檢修插座、手動報警按鈕、緊急誘導燈。c.預埋盒(室)空間尺寸不大時,可將預先打孔的預埋盒(室)模型固定在預埋鋼管上,然后在鋼管上將錨固筋點焊在襯砌臺車上,模型用方木條支撐固定。比如緊急電話、固定攝像機、隧道監控配電箱。d.預埋盒(室)空間尺寸較大時,可在預埋槽內部加橫縱向支撐,外用方木條四周固定模型。比如車輛檢測器、本地控制器、隧道給水栓洞室、隧道消防栓洞室。e.沿隧道縱向在兩橫洞之間通長埋設 3根φ60鋼管時,首先在襯砌臺車封頭模距通訊電纜溝頂面 4.5m處焊接固定環固定鋼管的位置,然后用Ω形加固環將鋼管點焊在襯砌臺車上防止鋼管上下晃動,同時在兩管的接頭處用土工布包裹密實,防止滲入水泥漿將管道堵塞。5)澆筑襯砌混凝土：a.澆筑混凝土時,預埋件部位的振搗必須進行,防止在此處產生蜂窩與麻面。b.混凝土在澆筑過程中,振動棒應避免與預埋件直接接觸,在預埋件附近,需小心謹慎,邊振搗邊觀察預埋件,及時校正預埋件位置,保證其不產生過大位移。c.混凝土成型后,需加強混凝土養護,防止混凝土產生干縮變形引起預埋件內空鼓,同時,拆除襯砌臺車時要輕拆,放松預埋件固定裝置,輕擊預埋件處模板,待松勁后拆除,以防拆除模板時因混凝土強度過低而碰掉預埋盒(室)棱角,從而確保預埋槽施工質量。6)拆模后檢查：拆模后應在 2 d內將拆模部位預埋件找出并將表面清理干凈,用木質的掃帚清掃,不可使用鋼絲刷等硬質工型,以免將表面防腐層劃傷。作鋼管貫通試驗,試驗合格后,應封好管口,以免泥砂進入管內,堵塞管道。再次校對預留槽幾何尺寸是否滿足設計要求,預留盒(室)位置是否變形、移位。7)補修處理：對于不合格的預埋件應補加后置埋件代替。對于堵塞的管道應清除管內雜物或泥砂,使其貫通。對于變形、位移、損壞的預留盒(室),采用風鎬鑿除或人工補修達到設計要求。

4 結語

云嶺隧道屬于長大隧道,預埋鋼管及預留盒(室)工作量較大,在施工前隧道專責工程師將所有預留預埋件樁號名稱統一列表,防止遺漏,用紅油漆標出預留槽位置防止預留槽上下、左右偏位,在施工后預留預埋處標明樁號名稱并塑封保護,在整座隧道施工中根據實際情況采用了合理,有效的施工方法和質量控制措施,實踐證明取得了較好的預埋、預留效果,對提高隧道預埋件的施工水平具有參考價值。

[1]趙祥惠.隧道病害整治施工技術[J].山西建筑,2009,35(10)：324-325.

On prevention of quality diseases of tunnel embedded parts and its control

CHEN Ji-jun

By summing up the construction experience of Yunling tunnel,the paper analyzes the quality diseases of tunnelembedded parts,including water leakage ofparts,blockage of embedded parts,uninstallation of embedded box,the deformation and disp lacement,and introduces the respective prevention and controlmethods,and points out the correctmethods for the construction of tunnel embedded parts,so as to have the valuable direction for imp roving the construction of tunnel embedded parts.

embedded parts,quality diseases,preventionmeasures

U 457.2

B

1009-6825(2011)03-0166-02

2010-09-30

陳繼軍(1979-),男,工程師,中鐵電氣化局集團東南公司,江西南昌 330038