高原季节性冻土地区隧道施工防寒保温技术
季节性冻土地区隧道冬季施工防寒保温措施
季节性冻土地区隧道冬季施工防寒保温措施季节性冻土就是冬季冻结春季融化的土层,它主要受季节性的影响,我国季节性冻土区大约有513.7万平方千米的面积,占全国面积的53.5%。
本文对这一类型的白音察干至永泰公段高速公路隧道工程,冬季施工防寒保温的措施进行详细讲解,提出了相关技术难点,从这些难点上克服困难,最后总结出有效的技术措施,希望能够给施工部门带来更可贵的技术经验。
标签:季节性冻土区;隧道冬季施工;防寒保温目前,修筑公路、铁路工程,大多需要建造隧道用来更好的通车。
由于低下隧道气温低,施工作业能力需要高,所以其中的防寒保温措施的使用也是非常重要的。
我国内蒙古地区的公路白音察干至永泰公段高速公路隧道施工存在这样的技术难点,我们就以此工程的施工现状为主讲述其防寒保温的技术特点与措施。
一、季节性冻土地区隧道冬季施工防寒保温难点(一)能源消耗增大白音察干至永泰公段高速公路地处内蒙高原,属典型的温带大陆气候,日照强烈、气候干燥而少雨,且降雨量集中主要分布在7-9月份,暴雨多、年降雨量在150-350mm,盛行西北风,季节温差大,日温差大,最低气温-32.8℃,由于对此项工程的冬季施工需要的防寒保温工作时间长、用料多的特点,无论是用锅炉还是其他方式,都要保证机械、人员生存在一个温度相对较为适宜的环境中,所以长时间的消耗能源,对煤炭、水、电的使用量不断增加,造成施工成本也随之增长。
在锅炉使用中,其额定功率必须满足冬季施工的中、后期有效使用率的60%~80%,这就造成锅炉使用时长不断增加,能源浪费较为严重的现象出现。
(二)防寒保温覆盖面小冬季隧道施工作业,必须保证混凝土施工、洞内和洞口、洞外供水管和排水管、施工人员及机械设备都得到有效的防寒保温的支持,但是目前来看,一旦冬季施工作业开始,随着工程时间不断延长,施工范围的不断增加,导致防寒保温工作面也随之扩展,顾忌不到的地方有很多,各个区域温度不尽相同,甚至会出现较多区域因无法获得正常温度而停工的现象。
高寒地区隧道冬期施工防寒保温技术措施
家 规范规定 。 1简 体圆整度保证措 施 : ) 中心拉 盘通 过钢拉 杆与 各提 升架连 5. 筒壁 混凝土强度 等级符合设 计要求 。 3 接, 形成均 匀布设 的径 向放 射状 拉索 , 在保 证模 板 支设 位 置准 确 5. 滑模 施工节约 了大量模板木 材 , 4 节省 了劳动力 , 降低 了工程 的前 提 下 , 过 调 整 拉 索 上 花 篮 螺 栓 , 求 各 根 拉 索 受 力 均 匀 一 通 力 成本 , 高 了经 济 效 益 。经 测 算 比采 用 固 定 式 模 板 降 低 造 价 提 致, 保证 模板 圆整 尺寸 。此外 , 升前 提升 架 内侧对 称拉 四条 钢 滑 2. 15%, 而且采用 滑模工艺 后 , 加快 了施工进 度 , 每座筒体 滑模施 丝绳 , 防止滑升过 程 中筒体 直径变化而 造成偏斜 。 工平均历 时 5d 三座消化池 筒体滑 模完成 历 时 1 , , 5d 比业 主要求 2 滑模水平 度保 证措 施 : 用 透 明连通 软 管 , ) 采 在每 榀 提升 架 的工期提前 8d且 质量 获 得监 理 、 主 的好 评 , 得类 似工 程 推 , 业 值 上设置水平 液位 观测 系统 , 模 板 系统 水平 状 况 进 行 直观 的 测 对
高寒地 区隧 道冬 期施 工 防寒 保 温技 术措施
杨 宏 华
摘 要: 通过对青 藏铁路高 寒地 区气候特 征 的调查研 究 , 借鉴 东北 等寒冷 地 区的施工 经验 , 隧道 施工 的材料 、 水 、 从 供 供 风、 混凝 土 的搅拌 、 隧道 洞 内以及机 械设备 等方面进行 了论 述 , 出 了在 高原寒 冷地 区隧道 施工 , 防寒保 温的技术措 施 提 其
顶升 2 ~ 个 4个 行 程 , 后 对 系统 进 行 一 次 检 查 , 切 正 常 后 即 继 然 一 板 上 口 10r n 转 入 正 常 滑 升 。 0 i时 a
研发高原高寒地区桥隧冻融劣化机理与防控技术
研发高原高寒地区桥隧冻融劣化机理与防控技术有关统计资料表明,全球多年冻土区、季节冻土区、瞬时冻土区的总面积约占陆地总面积的二分之一,其中多年冻土面积约占陆地总面积的四分之一。
冻土区除南极外主要分布在俄罗斯、加拿大、中国北方地区、蒙古、日本、美国阿拉斯加地区、欧洲北部地区等。
在俄罗斯和加拿大,多年冻土区的总面积超过其国土面积的一半。
美国的阿拉斯加地区,有四分之三的面积是多年冻土,这占美国国土总面积的15%。
日本和欧洲北部等国家,寒区冻土的分布范围也非常广泛。
中国的冻土面积排在世界第三位,为417.4万平方公里,占国土面积的43.5%,其中多年冻土面积为215万平方公里,占冻土总面积的51.5%,占国土面积总的22.3%。
多年冻土区主要分布在西部青藏高原、东北大兴安岭、小兴安岭等地,其中青藏高原地区的多年冻土面积分布最为广泛,占我国多年冻土面积的70%,其海拔及冻土分布堪称世界之最。
我国季节冻土区和瞬时冻土区的分布也较为广泛。
在这片广袤的寒冷冻土区储藏着丰富的煤炭、天然气、石油、金属矿产等,为了能够充分开发这些资源,修建交通设施首当其冲。
铁路具有运输量大、安全可靠、运费低廉等优点,是我国能源运输的主要通道。
而修建铁路时,为了优化线路缩短行程,必然会修建大量的隧道。
以中国为例,随着西部大开发战略和振兴东北老工业基地政策的实施,对于交通基础设施建设的需求也在不断增加,在寒区甚至严寒地区有大量的铁路已经开通运营或正在规划筹建,隧道的规模和数量与日俱增。
在寒冷地区修建的铁路,隧道冻害问题已经是困扰工程界的一大难题。
受寒冷环境的影响,我国北方铁路隧道冻害的现象比较严重,比较常见的冻害有衬砌渗漏水挂冰、衬砌结构冻胀开裂、基底翻浆冒泥、道床冻胀隆起、排水系统冻结堵塞等。
这些冻害一旦发生,将会影响铁路的正常运营、危及行车安全,甚至还会影响隧道的健康服役、降低使用年限。
因此铁路交通部门每年都会安排大量人员处理因隧道冻害,为此而花费大量的人力、财力和物力,造成巨大的经济损失和资源浪费。
高海拔寒区隧道施工技术指南(草案-04.10)
高海拔寒区隧道施工技术指南(草案)重庆交科院青海隧道技术咨询项目组二O一一年四月目录1 总则 (1)2 施工准备 (3)3 隧道开挖方法及预支护措施 (7)3.1 一般规定 (7)3。
2 开挖方法 (7)3。
3 超欠挖控制 (11)3.4 预支护措施 (12)4 冻土区锚杆及湿喷混凝土施工技术 (14)4。
1 锚杆施工 (14)4.2 湿喷射混凝土施工 (16)4。
3 喷射混凝土的质量要求 (20)5 低温模注混凝土施工技术 (22)5。
1 一般规定 (22)5.2 模筑衬砌 (22)6 防排水及保温层施工技术 (27)6.1 一般规定 (27)6。
2 施工防排水 (27)6.3 结构防排水施工 (29)6.4 防寒泄水洞施工 (32)6.5 保温层施工 (32)7 监控量测 (35)7。
1 一般规定 (35)7.2 量测内容与方法 (35)7。
3 围岩变形预警 (37)7.4 量测管理 (40)8 通风施工技术 (41)8。
1 一般规定 (41)8.2 通风量设计及通风机选定 (41)8.3 施工通风的基本要求 (42)9 人员安全防护及环境保护 (44)9.1 人员防护技术要点 (44)9。
2 具体的人员防护及劳动力保护措施 (44)9.3环境保护措施 (45)10 特殊地段施工 (46)10。
1 一般规定 (46)10.2 洞口冻土浅埋段 (47)10。
3 断层破碎带 (48)10。
4 寒区富水地层 (51)10.5 塌方 (53)附录A 超前小导管和管棚设计与施工技术 (61)A。
1 一般规定 (61)A。
2 超前小导管的设计 (61)A。
3 超前小导管的施工 (62)A。
4 超前管棚的设计 (65)A。
5 超前管棚的施工 (66)A。
6 注意事项 (68)附录B 注浆设计与施工技术 (71)B。
1 一般规定 (71)B。
2 注浆堵水总体原则 (72)B.3 注浆方式的选择 (72)B。
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法一、前言防水隔热保温层是高原冻土隧道中特殊和关键的结构,其施工工艺和施工质量对保证隧道工程质量至关重要。
目前,国内外对一般地区隧道防水层施工采用先钉无纺布后安装防水薄膜或直接铺设柔性防水薄膜的无钉铺设方法,其施工工艺复杂,防水层质量控制困难,而且防水层背后很难密贴,容易积水。
在普通隧道还可以通过防水层背后的排水盲沟和横向泄水孔将积水排走,但高原冻土隧道排水十分困难,如果积水,则容易产生冻害,严重破坏结构。
青藏铁路昆仑山隧道防水隔热保温层共有“防水层+隔热保温层+防水层”三层结构,我们通过试验选取合适的粘接材料,采用合理的粘贴铺设工艺,真正做到了防水隔热保温层的无钉铺设。
本工法就是在《高原多年冻土区隧道施工技术研究》项目中总结出来的,并在昆仑山隧道防水隔热保温层施工中得到了推广应用。
该项目成果于2005年9月28日通过贵州省科技厅组织的专家鉴定。
二、工法特点复合防水板采用粘贴法施工,其接缝采用双焊缝焊接;聚氨酯保温板采用工厂预制成型,洞内拼装粘贴施工,其接缝采用TN-1型聚氨酯粘接剂处理。
采用的粘贴铺设工艺,工序简单,操作简便,对其它工序干扰小,完全实现了防水隔热保温层的无钉铺设。
不仅确保了模筑支护、防水层、隔热保温层之间的密贴,而且有利于加快施工进度及保证施工质量,确保了防水隔热保温层的整体防水隔热效果。
三、实用范围本工法适用于可采用粘贴法铺设的隧道及地下工程防水隔热保温层施工。
四、工艺原理本工艺贯彻“快速施工”的理念,实现流水化作业,通过采用粘贴法铺设防水板、保温板,使各结构层保持密贴,并合理地处理板间接缝,做到板块无破损、板间接缝严密,确保隧道防水隔热保温层的防水隔热效果。
五、工艺流程及施工要求复合防水板采用粘贴工艺施工,保证其与模筑支护密贴牢固,隔热保温材料(聚氨酯保温板)采用工厂预制成型、洞内拼装工艺施工,聚氨酯保温板与复合防水板之间用树脂胶粘贴牢固,保温板接缝用TN-1型聚氨酯粘接剂粘接,其施工工艺流程如图1所示。
高原冻土隧道施工技术分析
高原冻土隧道施工技术分析高原地区的交通建设一直是困扰政府和民众的难题,其中隧道建设更是复杂而且困难。
高原地区因为气候恶劣、海拔高、低氧等原因使得隧道建设的难度变得特别大。
由于地质条件的限制,隧道工程也面临着许多难解的技术问题。
因此,高原地区的隧道施工需要具备一定的技术和技巧。
高原地区通常是北半球大陆性气候,气温变化较大,雪融水等因素会导致高原地区土地上的冻融现象,造成大规模的地形滑坡和崩塌,如何稳定高原地区的构造,确保隧道的稳定性是重头戏。
建立合理的设计方案,是高原地区隧道施工的第一步。
根据地质学、水文学、气象学的原理,对施工地的地质环境、岩土体力学、水文地质条件进行全面、详细的调查分析,并进行合理的设计,合理分析土体的承载能力,及时提出复杂地质和冻结圈地下水浅层的处理方法,为后续工程建设的顺利开展提供有效的保障。
高原地区隧道施工的安全措施也要加强。
在施工过程中,隧道的安全性应该是最优先考虑的。
因此,科学的安全预防措施是非常重要的。
人员与设备的安全意识应得到提高,设备的质量和性能应得到严格的监控,以免发生质量事故和人员伤亡事件。
同时,还要根据具体施工情况采取合适的防护措施,如确保加固材料的正确施工,以及对土体的支护和前后收敛进行严格控制等。
高原冻土隧道施工不能忽视环境保护。
高原地区的生态环境比较特殊,开发和施工过程对周围的生态环境会产生影响,应该尽量减少对生态环境的冲击。
保持地质环境的平衡,保护高原区的动植物群未向外部扩散,提供了参考,并对施工工艺进行了规定。
高原地区的隧道施工需要一个完整的技术流程。
从最初的设计轮廓到材料的选择,再到施工过程的控制和后续若干年的维护保护,都应该有相应的技术方案和技术人员对其进行系统规划和管理。
总而言之,高原冻土隧道的施工难度较大,需要合理的施工方案,严格的安全措施和科学的环境保护。
因此,我们需要专业、科学、严谨的技术团队来进行施工。
在这个过程中,我们需要始终坚持效益与安全并重的原则,保持监督和检查的意识,吸取经验和教训,以确保施工工地上的人员和设备的安全,确保隧道的质量,也为城市交通和经济发展做出了重要的贡献。
高原高寒地区隧道施工抗冻施工措施
3 . 1 施 工期 间
初期支护喷射混凝土和现浇衬砌混凝土在低温 下施 工时 ,出现冻 结 的原 因是 由于新 拌混凝 土 的强
度低 、 含水大 , 孑 L 隙率 高 , 容 易 产 生 水分 的迁 移 导致
收稿 日期 : 2 0 1 6 — 1 2 — 0 5 ; 修回 日期 : 2 0 1 7 — 0 4 — 0 6 作者简介 : 李志军( 1 9 7 O 一 ) , 男, 山西 山阴人 , 工程师 , 1 9 9 1 年毕业 于山西省交通学校质量与检测专业 , 2 0 1 7年毕业 于山
东交通学 院土木工程专业 。
2 研 究方 向
程的影响,表面的冻结程度大大高于内部 的冻结程 度, 即使解冻仍然对冻伤没有恢复性。
3 . 2 运 营期 间 隧道 在建 成后 ,衬 砌结 构 主要承 受地 层压 力 和 防止 围岩 变形 塌落 ,隧道衬 砌 背后 的地下 水在 低 温 条件 下冻 结膨 胀产 生应 力 ,实质 上是 形成 了一 种 变
出口拌合站的上料仓 、料仓的传输皮带均采用建立 暖棚 的形式 进行 加热 ,预 热 温度 由混凝 土 的 出机温 度和人模温度计算确定 ;水加热是混凝土冬期施工 的关键工序 , 拌合用水采用蒸汽锅炉预热 , 加热温度
3 混凝 土受 冻害 损伤 的原 因
5 4 7 5 . 7 9 i n , 右线进 口平面线形为直线 , 接 圆曲线 , R = 6 0 0 0 m, 接直线 , 再接缓和 曲线 , L 一 1 8 0 m, 最后 以 圆曲线 出洞 , R= I 4 0 0 m; 左 线 起 讫 桩 号 为
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法一、前言高寒高海拔地区的隧道工程施工面临着严寒环境和大气压力变化等挑战,而防冻抗裂施工工法的使用可以有效地解决混凝土施工过程中的冻胀和裂缝问题。
本文将介绍一种适用于高寒高海拔地区隧道施工的混凝土防冻抗裂施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点该工法通过改善混凝土配合比、添加防冻剂、控制施工温度和湿度等措施,提高混凝土的抗冻性和抗裂性能。
工法的特点包括:1. 采用防冻混凝土配合比设计,降低混凝土的凝结温度和凝结热。
2. 添加防冻剂,减小混凝土的结冰温度和冻胀系数。
3. 控制施工温度和湿度,防止混凝土快速干燥和开裂。
4. 结合隧道工程特点,采取适当的维护措施,保证混凝土的冻融性能和力学性能。
三、适应范围该工法适用于高寒高海拔地区的隧道工程,特别是在低温、高湿度和大气压力变化较大的环境下施工。
该工法适用于各种隧道类型,如公路隧道、铁路隧道等。
四、工艺原理该工法通过改善混凝土的配合比、添加防冻剂和控制施工温度湿度等措施,提高混凝土的抗冻性和抗裂性能。
具体工艺原理如下:1. 改善配合比:按照防冻混凝土的设计要求,调整水灰比、水胶比和砂浆比等参数,降低混凝土的凝结温度和凝固热,提高抗冻性能。
2. 添加防冻剂:根据混凝土的设计要求,添加适量的防冻剂,降低混凝土的结冰温度和冻胀系数,提高抗冻性能和抗裂性能。
3. 控制施工温度和湿度:通过水蒸发、喷雾冷却、覆盖保温等措施,控制施工温度和湿度,防止混凝土快速干燥和开裂,保证施工质量和混凝土的冻融性能。
4. 维护措施:在混凝土硬化过程中,采取适当的维护措施,保证混凝土的冻融性能和力学性能,包括保温、湿润和覆盖等。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段:1.现场准备:包括选址、勘测、布置临时设施和组织施工人员等。
高海拔严寒地区公路隧道保温防火施工技术探讨
高海拔严寒地区公路隧道保温防火施工技术探讨摘要:在高海拔严寒地区,公路隧道的保温防火直接关系到隧道的耐久性与安全。
而选择合适的保温材料对整个系统起到至关重要的作用。
通过对不同材质的对比,发现泡沫玻璃具有更好的保温性能。
现场实测的温度资料显示,泡沫玻璃具有明显的保温作用。
我国的永久冻土和季节性冻土的分布范围超过了全国的70%,其中大部分是西、北两个地区。
在高海拔寒冷地区修建公路隧道是一种非常特殊的地基工程。
在寒冷地区,除常规隧道的特性之外,还应考虑到隧道的冻害问题。
关键词:高海拔严寒地区;公路隧道;保温防火;施工技术前言近几年,我国公路运输发展迅速,在高海拔严寒地区修建了大量的工程。
由于特殊的地理环境,在高海拔严寒地区,特别是在温度急剧变化的区域,公路隧道工程的特殊性日益突出。
因此,如何有效地解决这些问题,对提高公路交通安全、寿命具有十分重要的作用。
其中,特别是在低气温时,由于衬砌后的排水系统和路面下的排水沟经常由于冻僵而失去排水能力,导致衬砌和围岩依然存在着冻胀现象,故对隧道进行保温防火非常重要。
一、公路隧道海拔严寒地区的施工隧道混凝土施工时,应注意监测隧道内部的温度、湿度,并根据实际情况对隧道进行加热或喷洒,以达到混凝土的施工要求。
温度检测:定期对室内温度进行检测,确保室内温度高于10℃,并可根据气温调节采暖时间。
第一衬砌混凝土,为了确保混凝土质量,在公路隧道二次衬砌工程中,采取了集料预热、洞内加热等措施进行冬季施工。
混凝土的出库温度应在30℃以下,混凝土养护温度在10℃以下。
集料预热是在砂石料暖室进行的,使用蒸汽加热,使集料的温度维持在30℃以上,混合水通过蒸汽管道进入池子,在60-70℃左右。
在运输过程中,用棉被覆盖在车辆上,尽量减少运送时间。
隧道内设有两道防寒门,利用热水锅炉进行供热,使巷道内的温度维持在10 C以下。
在原来的料场内,建了一间砂石料温室,占地750平方米。
温室的门采用了钢筋混凝土门柱,并加了一层棉窗帘。
高原多年冻土地区隧道施工技术
高原多年冻土地区隧道施工技术任少强周海平党永义王安军摘要详细介绍了世界第一高遂—青藏铁路风火山隧道施工技术,包括施工机械配套技术、供水技术、仰拱开挖技术、自发电技术、通风供氧技术、冻岩光爆技术、初支防水保温层施工技术以及坚持以人为本的措施,为以后高原多年冻土区隧道施工提供借鉴。
关键词高原多年冻土隧道施工1 概述世界第一高隧风火山隧道地处青藏高原腹地,隧道起讫里程为DIK1159+000~DIK1160+338,全长1338M,为青藏铁路重点控制工程。
隧道位于昆仑山与唐古拉山之间,线路行走于风火山低山丘陵区,地形起伏较大。
隧道最大埋深约100M,隧道经过处山坡自然坡度平缓,一般10~15°,隧道通过部位山顶最高海拔4996M,属低高山区,自然条件恶劣。
隧道进口路肩设计高程为4904.35M,隧道出口路肩设计高程为4888.62M。
其洞身全部位于冻岩之中,含土冰层、饱冰、富冰冻土发育,多年冻土上限1.2~1.8M。
受地形限制,隧道无辅助坑道,采取进出口相向施工。
其工程特点:⑴高原缺氧,气候寒冷。
隧道处在海拔4900M以上的高原地区,年平均气温-6.11℃,最低气温-37.7℃,气压低,冻结期为九月到次年四月,含氧量仅10.78Kpa,低于人类生存极限含氧量,洞内更低。
高原缺氧、严寒、强紫外线给施工给水、通风、机械设备保障、人员工效、医疗卫生及保护等带来许多困难。
⑵机械设备故障率高,保障困难。
隧道地处青藏高原腹地,可可西里无人区,离后方供应基地格尔木350KM,且隧道施工期间正值青藏公路改造,唯一的运输通道经常受阻,加大了保障的困难。
⑶独头掘进距离长。
在海拔近5000M的地方,用钻爆法独头掘进近700M,是目前世界上绝无仅有的。
⑷可借鉴经验少,科研项目多。
为验证多年冻土地区隧道结构设计、防排水措施、支护技术及隔热保温技术的合理性,指导现场低温早强耐久混凝土、支护和隔热保温层的施工工艺,并动态调整多年冻土隧道的设计与施工,建立一套寒区隧道工程冻融范围的计算理论,获得相应的实验成果和温度场的计算结果,为寒区工程的设计、施工及养护提供理论依据,为冻害整治提供指导,风火山隧道安排了以下项目的测试及试验研究:①隧道洞内外气温变化对围岩冻融圈影响研究;②隧道施工机械性能及配套技术研究;③隧道施工通风技术及施工温度场研究。
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法(2)
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法一、前言随着高寒高海拔地区交通建设的进展,隧道施工面临着极低气温和严寒环境的挑战。
在这种条件下,混凝土施工容易受到冻融循环和温差变化的影响,导致裂缝和损伤。
为解决这一问题,高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法应运而生。
二、工法特点高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法具有以下特点:1. 采用寒冷地区专用的高性能防冻混凝土材料,具有良好的耐寒性和抗裂性能。
2. 通过合理的施工工艺和技术措施,减少冻融循环引起的温度应力和收缩应力。
3. 针对高寒高海拔地区的气候特点,采用先进的温度控制措施,确保施工过程中温度的稳定性。
4. 根据具体隧道工程的要求,结合现场实际情况,灵活调整施工参数,以适应不同隧道的防冻抗裂需求。
三、适应范围该工法适用于高寒高海拔地区的隧道工程,例如在青藏高原、阿尔卑斯山脉等地区的隧道建设中具有广泛应用前景。
四、工艺原理4.1 施工工法与实际工程之间的联系该工法基于高寒高海拔地区的气候特点和混凝土材料的性能,通过合理的施工工艺和技术措施,有效地防止混凝土在冻融循环和温差变化中出现的裂缝和损伤。
4.2 采取的技术措施(1)选择低温抗裂混凝土材料,具有较低的温度应力和收缩应力。
(2)采用温度控制措施,如采取预热混凝土的方法,控制混凝土温度在适宜范围内。
(3)采用缓慢养护措施,避免突然温度变化引起的温度应力。
五、施工工艺5.1 模板搭设:根据设计要求和隧道横断面形态,搭设适合的模板,并进行完善的支撑和固定。
5.2 防冻混凝土浇筑:选用低温抗裂混凝土材料,在模板内进行浇筑,同时注意控制浇筑速度和温度。
5.3 温度控制:根据气温变化和混凝土浇筑进度,采取预热混凝土的方法,控制混凝土的温度在适宜范围内。
5.4 缓慢养护:在混凝土浇筑完成后,采取缓慢养护措施,避免温度突变引起的温度应力。
六、劳动组织根据施工工艺和工程进度计划,合理组织施工人员,确保施工过程的高效进行。
严寒地区隧道施工
严寒地区隧道施工岩冻结及冻胀的产生,保证隧道衬砌不被破坏。
因此采取保温,排水方案,结合一定的供热措施是避免严寒地区隧道冻胀及结冰病害的有效方法。
1 施工方法1.1 按常规隧道开挖方法挖开隧道后,立即作喷射砼初期支护,并在初期支护层表面及时涂喷厚5cm的硬质聚氨脂泡沫塑料,然后再施作厚1cm的稀土复合绝热材料。
1.2修筑防寒排水系统,在隧道的初期支护和二次衬砌之间加强防排水设施,施作竖向泄水孔,将洞内的渗水引入泄水洞。
1.3修筑二次衬砌,并在二次衬砌外表面设置5cm厚的硬质聚氨泡沫塑料,内表面(行车道一侧)涂喷厚3cm的稀土复合绝热材料。
1.4修筑仰拱,并在隧道仰拱上面施作3cm厚的稀土复合绝热材料。
1.5在隧道口修建全自动保温门。
在夜间,尤其在冬令期车流量少时,可以减少冷能进入隧道,并在洞口段用多台小型供热装置以热风吹刷隧道壁,改集中补偿热能为分区段补充,减少气流自耗,提高热能利用率。
1.6气温不低于-20℃时,在距洞顶80m高处建造容积为100m3的高位水池,池底用C15级砼浇筑,池壁厚80-120cm,用M10水泥砂浆砌片石、(池内用)M10砂浆(抹3遍)作防渗处理。
1.7为了防冻和供水畅通,在水池周围覆盖麦草(1.5m以上),外罩塑料布,供水管路用ф100钢管,置于深2.5m,宽1.5m的槽内,管底铺80cm 的牛粪,上盖1.5m的麦草保温,槽壁用2层塑料布防潮。
洞口段不用麦草,用石棉管包覆外缠电热丝加热。
1.8气温低于-20℃,地下水又较丰富时,利用20 m3电动空压机的高压贮风罐(容积3 m3)作储水罐,在其上加设进水、进气、出水三个闸口,安装闸阀,按上管路后开动空压机对水加压,使水压力达到0.6Mpa 左右,即可满足凿岩机钻孔和喷射砼的需要。
.1.9洞内适当位置挖一尺寸为60cm60cm100cm的集水坑将水集中起来,用抽水机抽入储水罐,不必再由洞外供水,从而省去了洞外水源化冰的麻烦。
关于隧冬期施工的防寒保温的技术措施
关于隧冬期施工的防寒保温的技术措施随着我国经济的发展,我国逐渐向偏远的山区和西部实施大开发战略,由于地形和地势特征,只有开通隧道,实现道路的畅通。
目前我国已在寒冷的地区建立了很多隧道。
但是,好多寒冷地区由于气候地形和冬季施工的原因,隧道都发生衬砌开裂、剥落、挂冰和路面(线路)冒水、结冰等病害,大大弱化了隧道的使用功能,严重威胁着行车安全,养护治理都十分困难。
随着我国交通事业的快速发展,特别是西部大开发和振兴东北经济政策的进一步落实,在西部的高海拔和北部的高纬度寒冷地区将陆续有大量的隧道建成,与以往寒冷地区的隧道相比,这些隧道的规模会更大、技术要求更高,而气候条件却更加恶劣。
所以,在隧道的修建中我们一定要采取有效措施,以避免冻害现象的发生,确保冬季隧道安全有效的施工。
本文从冬季隧道施工的特点、冬季施工的技术措施、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保证体系等方面展开叙述,加强对冬季隧道施工的安全管理。
标签:冬季隧道施工特点技术措施冬季施工安全保证体系一、冬季隧道施工特点冬季施工由于施工条件及气候环境因素,导致施工的工程质量问题频频发生。
尤以砼工程居多。
质量事故出现的隐蔽性、滞后性。
即工程是冬天干的,大多数在春季才开始暴露出来,因而给事故处理带来很大的难度,•轻者进行修补,重者重来,不仅给工程带来损失,•而且影响工程的使用寿命。
冬季施工的计划性和准备工作时间性强。
这是由于准备工作的时间短,技术要求复杂。
往往有一些质量事故的发生,•都是由于这一环节跟不上,仓促施工造成的。
二、隧道冬季施工的技术措施冬季隧道施工由于气候原因,必须严格控制混凝土的质量,现场必须掌握具体的施工技术的标准,尤其是在施工温度的控制方面,其他施工工序均严格按照正常的施工控制操作。
关于混凝土的技术操作有以下几个方面:(一)严格检查检查混凝土的温度冬季隧道施工时,施工的砼、工程的质量出了按照常规施工的检查之外,必须检查砼在浇筑期间的各项温度,具体的检测内容如下:(1)必须在冬季来临之前,组建施工的测温组织,对每天的气温和混凝土的温度、喷砼混合料温度进行检测,由本工程的项目实验室派专人每天进行测温,专业测温人员要严格落实测温工作,测温的数据一定要真实可靠(2)施工温度测验的人员每天对环境至少三次以上的温度测量工作(3)测温工作人员每天要将测温的时间和所测的环境温度进行详细记录,并交由资料员进行整理和归档。
季节性冻土地区隧道冬季施工防寒保温措施
期要求 , 隧道 工 程 进 行 冬 季 施 工 尤 为 重 要 . 以博 牙 隧 道 工 程 为 例 , 出 了 暖 风 炉 隧 洞 洞 内供 热 措 施 , 效 地 解 提 有 决 了季 节 性 冻 土 区 隧 道 冬 季 施 工 防寒 保 温 问 题 , 长 了 施 工 时 间 , 快 了 施 工 进 度 , 约 了成 本 , 得 了 明 显 延 加 节 取 的经 济 和 社 会 效 益 , 为今 后 同类 隧道 的冬 季 施 工 提 供 借 鉴 与参 考 . 关键词 : 隧道 工 程 ; 季施 工 ; 寒 保 温 ; 程 措 施 冬 防 工
博 牙 项 目所 在 区属 中温带 大 陆 性半 湿 润气 候 . 隧道工 程受 温带 大陆性 季风 影 响 , 冬季 寒冷 漫长 , 每
作 者 简 介 : 青 山 ( 94 ) 男 , 盖 17 一 , 山东 胶 南 人 , 级 工 程 师 , 士 , 要 从 事 土 木 工 程 施 工 管 理 方 面 的研 究 高 硕 主
一
道 , 是我 国东北 以及 东北 亚地 区各 国通往俄 罗斯 、 也
蒙 古及 远东 地 区最 主要 的 国际 通道 之 一 . 牙 隧 道 博 是 该项 目的控制 性工 程.
博 牙 隧道 进 出 口地层 主要 由第 四 系沉 积 砂砾 石 、 土 、 土层 、 粘 泥 冲积 砂砾 卵石 、 细砂 和第 四系堆 积
第3 3卷 第 2期
21 0 2年 4月
华北水利 Nhomakorabea水
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Apr 2 2 . 01
J u n lo Ah Chia I tt e o a e ns r nc n d o lcrc P we o r a fNo n nsiut fW t rCo eva y a d Hy r ee ti o r
浅谈高海拔严寒地区隧道保温板及防火板的快速安装施工
Discussion on the installation of insulation board and fire - proof board in thnnel located high altitude and freezing temperathre area
Jiangong Wang1, Yanan Ma2 (CCCC Northwest regional Qinghai head quarter,Xining 810028 , China) Abstract Ince the implementation of the western development strategy, Tunnel construction hat been accegerated in Qinghai - TiOd Plateeu. Beccuse of the specia- physico- and geooraphico- environment, Severe frost dam age occurred in some tunnels, norma- use was affected. Phenolic resin foam insulation layer is added on the second lining of Tunnd in Qinghai Huajiu tunnd project, tee colcium silicate board is sd on the outer siae of the insula tion layer as a fire 一 proof layeo, not only te prevent fross damage, but ts。reduces the hazard of high temperature te tunnd lining structure in cosc of fire in tunneL The fire 一 proof layer of colcium silicate boord alss con plays a 0-c in decorating the surfacc of tunnd lining, osult O the operation conditions of tunnd has been Onproved. On the basis of the experienco in NO. 5 tunne of Huajiu project, this paper is a summay of installation of insulation board and tiro 一 proof board in tunne located high altitude and freezing temperature aree, In ordeo te provide referenco and guidanco foe the similar projects. Key words freezing tempaCuye arec; tunnel; insulation board and fire - peoof board; installation
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法随着交通网络的发展,越来越多的隧道被建设于高原地区。
由于高原地区气候条件的特殊性,高原冻土隧道的施工面临着一系列的技术难题,其中之一就是防水隔热保温层的施工。
本文将介绍高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法。
冻土隧道的防水隔热保温层的施工极为重要,它是保护隧道内部结构和维持温度的关键。
传统的工法有砌体保温、灌注混凝土保温等,但这些方式存在着成本高、施工周期长、施工难度大等问题。
在高原冻土隧道的施工中,应选择一种适合该地区气候条件和地质特点的粘贴施工工法来解决这些问题。
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法采用了特殊的材料和施工工艺。
首先,选用具有良好防水隔热性能的材料,如聚苯板、聚氨酯板等,这些材料具有优良的保温性能和抗渗性能。
其次,施工时需要进行粘贴施工,将防水隔热材料粘贴于隧道内壁。
粘贴施工工法的优点是施工快速、成本较低、施工难度相对较小。
在具体施工过程中,需要先进行基层处理。
隧道内壁表面需要清理干净,确保没有杂质和颗粒物,以保证粘贴效果。
然后,根据实际需要,将防水隔热材料切割成合适的尺寸。
在粘贴之前,需要将合适的胶粘剂涂抹于隧道内壁表面。
胶粘剂的选用需要考虑到其粘附力和耐候性能。
然后,将防水隔热材料贴附于胶粘剂上,确保整个材料表面与内壁接触紧密,无气泡和空洞。
粘贴完毕后,需要压实材料,确保胶粘剂和防水隔热材料的完全粘合。
需要注意的是,高原冻土隧道的施工环境复杂,气温较低,施工过程中需要注意防寒保护措施。
施工人员需穿戴合适的防寒服和手套,以保证施工质量和工人的身体健康。
同时,施工人员需要掌握合理施工工艺和技术要领,确保粘贴施工的顺利进行。
高原冻土隧道防水隔热保温层粘贴施工工法的应用能够有效解决冻土隧道施工中的防水隔热问题。
其特点是施工周期短、施工难度小、施工成本相对较低。
同时,采用高效的防水隔热材料,能够有效提高隧道的保温性能和抗渗性能,增强隧道的结构稳定性和使用寿命。
高原高寒地区隧道防冻防渗漏综合技术措施
高原高寒地区隧道防冻防渗漏综合技术措施发表时间:2019-08-13T15:08:39.840Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:何海洋[导读] 某隧道位于青海省海南藏族自治州境内,隧道全长4.2km。
中铁二十一局集团四公司陕西西安 710065摘要:根据共玉高速公路某隧道施工经验,介绍了高原隧道洞口地段环向排水盲管、纵向排水盲管、防寒泄水洞、电热保温系统等防冻防渗漏技术措施,对设计缺陷提出了有关优化方案,为类似工程提供借鉴。
关键词:高寒隧道防冻防渗漏措施1工程概况某隧道位于青海省海南藏族自治州境内,隧道全长4.2km。
隧道设计为双向四车道分离式双洞,行车速度为60km/h,建筑限界净宽10.25m,净高7.18m。
行车路面海拔4300m。
该地区属于典型的高原大陆型半干旱气候,年平均气温-4.2℃,极端最高温度26.6℃,极端最低温度-48.8℃。
地表水主要为山顶雪水及山坡大气降水,多年平均蒸发量1372mm,最大积雪深度16cm,最大冻结深度2.77m。
[1]该隧道地理位置独特,自然环境恶劣,地质条件复杂,是国内较长的高原冻土公路隧道,是共和至玉树高速公路的重点和控制性工程。
高寒地区隧道保温防冻问题如果没有解决好,后期运营时就会出现隧底冒水积冰,衬砌挂冰,衬砌开裂、酥碎、剥落,水沟电缆槽结冰、洞门开裂,地表截排水沟、出水口被冻结等情况,严重威胁行车安全,降低隧道使用寿命。
为保护隧道衬砌不受冻胀而产生破坏,该隧道设计中采用了防排水与保温相结合的方案。
隧道的防排水及保温设计考虑以下几方面[2]:(1)为确保围岩裂隙水能顺畅的排出隧道,减少围岩冻胀造成隧道衬砌破坏和衬砌结构本身冻胀破坏发生的机会,隧道二次衬砌采用C45混凝土,通过在衬砌混凝土中添加高效复合防水剂,提高结构自身防水等级,使结构混凝土防水等级达到S10以上;防水层采用无纺土工布(400g/m2)加EVA防水板(厚1.5mm);同时在施工缝、沉降缝处均设置中埋式橡胶止水带;通过Φ100mm环向排水管、Φ160mm 纵向排水管、深埋中心水沟、防寒泄水洞等措施排水。
高海拔冻土区隧道衬砌防冻技术
高海拔冻土区隧道衬砌防冻技术摘要:高海拔地区多年冻土隧道衬砌防排水系统运营期冻胀破坏,后期处治难度极大,隧道渗漏水、冻胀病害是冻土区修建隧道最大的技术难题,因此有必要研究冻土区隧道衬砌防冻技术,避免冻害的发生。
本文主要阐述世界最长高原冻土公路隧道鄂拉山隧道在设计施工中如何解决防水、排水、隔温防冻方面的技术成果和施工经验。
关键词:高海拔;冻土;隧道衬砌;防冻技术1 工程概况青海省共和至玉树公路鄂拉山隧道为特长隧道,分离式设置,左洞起讫里程桩号K300+940~K305+635,长4695m;右洞起讫里程桩号K300+915~K305+550,长4635m。
隧址区多年冻土的疙瘩状草沼极发育,隧道穿越鄂拉山段,海拨介于4299.3~4488.65m,高差189.35m。
洞口发育多年冻土区冻结层上水,形成水草地,其水位、含水层厚度受冻土上限控制,冻土上限埋深一般为1.4~1.8m,多年冻土冻结时,岩土体强度较大,但多年冻土开挖融化时,呈软塑状强度较低,成洞较为困难。
地表粉质黏土厚约1.2-1.5米,下部为含亚粘土的碎石土,稍密,泥包碎石土散粒结构,呈冻结状,颗粒组成以块石、角砾、泥粉粒、中粗砂为主,岩性以砂岩、安山岩等为主,其稳定性极差,洞身穿越饱冰富冰冻土、厚层地下冰、冻岩裂隙冰等不良地质。
线路区深处内陆高原腹地海拔高,属典型的高原大陆性半干旱气候类型,其特点是:冬季冰天雪地气压低缺氧严重,暖季紫外线强烈昼夜温差大。
冬季很长为每年的10月至次年的4月,极端最低气温-41.8℃,冬季月平均气温-16.8℃,寒冷多风雪易成雪灾;夏季气候凉爽短促,降雨主要集中在5-9月份。
2 冻害产生的机理及解决思路隧道防排水效果直接影响隧道结构与行车安全,隧道内一旦漏水会造成机电设施性能降低,甚至失效。
冻土隧道冻害作为主要病害,运营期若出现冻害,一般采用注浆堵漏、打孔(开槽)引排措施,整治费用高、代价大,且效果不理想,唯有在设计和施工阶段,采取事前控制可以降低病害的发生机率。
高原季节性冻土地区隧道施工防寒保温技术
高原季节性冻土地区隧道施工防寒保温技术
谢江胜
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】依托兰新高铁祁连山隧道和大梁隧道施工实践,阐述了高原季节性冻土地区隧道双层保温衬砌、防寒泄水洞、保温侧沟和伴热电缆等综合技术方案、主要技术要点及优缺点分析,并提出了隧道防寒保温措施的优化建议,为类似工程提供借鉴.【总页数】5页(P22-26)
【作者】谢江胜
【作者单位】中铁二十局集团有限公司陕西西安710016
【正文语种】中文
【中图分类】U455
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高寒地区隧道施工中的有关保温措施
高寒地区隧道施工中的有关保温措施第二工程有限公司 杨仕忠【摘 要】 新建精伊霍铁路克孜勒萨依隧道位于北天山北麓,冬长夏短,极端最低气温-30℃,最大季节冻结深度200c m,本文对该隧道在冬季施工中的成功经验以及一些失败教训进行总结,为以后类似工程提供一定的参考。
【关键词】 高寒地区 隧道施工 冬季施工 保温措施1 工程概况精伊霍铁路S3标段克孜勒萨依隧道全长4825m,为全线第三长大隧道,隧道大部分为单线,其中出口571m位于阿夏勒车站内,为双线隧道,进口段267m及车站附近657m位于半径1200m的曲线上,其余位于直线上,洞身线路纵坡依次为1615‰、17‰、1615‰、6‰的上坡。
隧道通过地区属中温带干旱气候区,冬长夏短,每年初雪期在10月中下旬,第二年的6月中下旬山区冰雪尚可化尽,漫长的冬季大雪封山。
年平均气温313℃,极端最高气温30℃,最低-30℃,最冷月平均气温-1313℃,最大积雪厚度54c m,最大季节冻结深度200c m。
2 施工辅助设施211 施工供电由于施工用电线路基本在洞内,施工供电仅需注意洞外变压器采用35号变压器油,保证在零下35℃以上变压器仍能正常工作。
另外洞外配电房在冬季施工中,需有供暖设施,可采用无烟炉或暖气供暖。
212 通风冬季气温极低,冬季时通风机采用草帘进行包裹,风机配电柜顶部进行遮挡。
由于冬天风大天冷,洞外风管不便检修,因此最好将洞外风管采用钢管架进行加固。
213 施工供水施工供水是高寒地区施工的难题,必须在水管路埋设、水池修建等实施阶段认真筹划,避免冬季施工中,由于供水问题而带来的被动。
(1)洞外供水水管路埋设:供水管采用<80钢管或高压橡胶管。
水管路埋设可采取两种方式,即明挖暗埋和明铺暗裹,两者比较后者更便于检修。
由于工程所在地设计最大冻结深度为200c m,所以明挖暗埋坑深必须大于2m,水管铺设前用草帘进行包裹后,再用土回填密实掩埋。
明铺暗裹则是将水管用特殊保温材料包裹后,铺于地面上,再用一般保温材料覆盖,其上铺塑料薄膜,再用粘土压实,明铺暗裹法见图1。
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高原季节性冻土地区隧道施工防寒保温技术谢江胜【摘要】依托兰新高铁祁连山隧道和大梁隧道施工实践,阐述了高原季节性冻土地区隧道双层保温衬砌、防寒泄水洞、保温侧沟和伴热电缆等综合技术方案、主要技术要点及优缺点分析,并提出了隧道防寒保温措施的优化建议,为类似工程提供借鉴.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P22-26)【关键词】季节性冻土;隧道;保温;综合技术【作者】谢江胜【作者单位】中铁二十局集团有限公司陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】U4551 工程概况新建兰新高铁祁连山隧道、大梁隧道地处青藏高原东北缘,位于3 500~4 300 m 祁连山中山区,是目前世界海拔最高的高铁隧道。
隧址处属高原大陆性气候,年平均气温1.8℃,极端最低气温-31.5℃,最大冻结深度230 cm,全年除7月、8月外均为降雪期,见图1。
其中祁连山隧道长9 490 m,采用-20‰单面下坡;大梁隧道长6 550 m,采用+6‰、-9‰的人字形坡;最大开挖断面达186.98 m2;两座隧道均地下水发育,大梁隧道最大涌水量达65 780 m3/d,祁连山隧道最大涌水量达105 123 m3/d。
高原季节性冻土地区隧道[1]与普通隧道有较大的区别,其地下水会发生季节性冻融现象,对隧道结构产生冻胀作用,而隧道冻胀的核心问题是地下水遇负温冻结。
防寒保温是高寒地区隧道施工的一项关键技术,是防止季节性冻土(岩)反复冻融、暖季漏水、寒季挂冰、冰漫道床、排水系统冻结等的重要手段,避免隧道衬砌混凝土产生冻胀开裂、酥碎、剥落等冻胀病害[2]。
图1 祁连山隧道自然条件2 防寒保温总体技术方案高寒地区季节性冻土隧道地下水产生季节性冻融、冻胀变化作用,造成的周期性的加载、卸载作用将对隧道主体结构尤其是洞口段的支护措施、衬砌结构、防排水体系造成破坏,进而影响运营期间的安全性及结构的寿命。
为了避免隧道冻胀病害的发生,在祁连山隧道和大梁隧道的洞口段均采取了防寒保温综合技术措施,其具体方案主要有以下几个方面:2.1 保温衬砌祁连山隧道进口段及大梁隧道进、出口段均位于浅埋及断层破碎带,采取双层保温衬砌结构支护,结构形式为:初期支护+模筑混凝土30 cm+防水板+保温层5 cm+防水板+二次衬砌,模筑支护完成后至少经历一个年度的冻融期后施工二次衬砌。
其中祁连山隧道进口端保温衬砌1 800 m,大梁隧道进口、出口端分别为750 m、780 m。
2.2 侧沟保温及伴热电缆在隧道进出口段均采用双侧侧沟保温设置。
设置范围为大梁隧道进出口的洞口段2 000 m,祁连山隧道进出口洞口段1 000 m。
在海拔相对较低的祁连山隧道出口段,在双侧侧沟内洞口段1 000 m范围内布设保温伴热电缆[3]。
2.3 保温中心水沟在隧道进出口段均采用中心水沟保温设置。
设置范围为大梁隧道进出口的洞口段2 000 m,祁连山隧道进出口洞口段1 000 m。
2.4 防寒泄水洞根据地下水发育情况和隧道的坡度设置等因素,沿着隧道线路走向,在隧道洞口段的正洞下方设置1 500 ~2 000 m的防寒泄水洞[4-5]。
隧道二次衬砌背后的地下水经纵环向盲管汇至侧沟及中心水沟,再利用侧沟和中心水沟检查井内的竖向孔排至泄水洞,最后排出洞外。
3 防寒保温措施主要技术要点3.1 双层保温衬砌为防止隧道所处高寒地区围岩冻融循环破坏衬砌结构,确保高海拔大断面隧道防水保温衬砌质量,在祁连山隧道进口和大梁隧道进、出口段均设置了“模筑混凝土+防水保温层+二次衬砌混凝土”双层保温衬砌结构。
由于原设计参照单线铁路小断面隧道考虑防水保温材料自重相对较轻的参数,是在模筑混凝土表面直接安装“土工布+防水板+保温板+土工布+防水板”5层结构材料。
然而,在特大断面隧道施工中,仅靠设计钢筋承担防水保温层重量,刚度不能满足要求,易造成拱顶脱空、下沉等现象,使得防水保温层极易侵入二次衬砌净空,导致混凝土厚度不足等质量缺陷。
针对祁连山隧道和大梁隧道建设的工程实际,进行了防水保温衬砌工艺改造,综合采取“胶粘+纵向钢丝崩挂+环向安装钢架支顶法无钉铺设防水保温层”施工工艺,有效地解决了防水保温层侵入二次衬砌净空的难题,取得比较满意的效果,保证了施工质量。
3.1.1 工艺原理通过粘结剂粘结,并采用纵向崩钢丝顶挂防水保温层、环向钢筋支撑改为 12型钢措施,从而增加对防水保温层的承载力,避免了因保温层挤压而改变原有二次衬砌钢筋的受力特点和二次衬砌净空不达标的现象发生。
3.1.2 防水保温层结构形式初支喷混凝土+模筑支护(30 cm)+防水保温隔热层(分离式防水板+保温层5 cm+防水板)+二次衬砌,防水板及保温隔热层位于模筑支护与二次衬砌之间,沿隧道全断面铺设。
无纺布铺设于模筑表面,无纺布采用大于400 g/m2的土工布,具有良好的过滤和排水功能,良好的耐穿刺性、耐水性、耐腐蚀性和耐菌性,并具有一定的强度、抗变形能力和一定的阻燃性能。
防水板要具有一定的抗拉裂能力及抗化学侵蚀、地下水侵入影响等能力,同时要能承受微小的沉降和收缩,并方便施工操作。
第一层厚度为1.5 mm,第二层厚度为1 mm,采用EVA防水板(乙烯——醋酸乙烯板),密度ρ=0.92 g/m2,其余指标满足防水板的性能要求。
保温层采用50 mm聚氨酯板材,采用曲面,与衬砌轮廓曲率一致,其主要性能应满足以下要求:导热系数λ <0.03 W/m·k;抗压强度,拱墙部位>0.3 MPa,基底部位>0.5 MPa;体积吸水率<3%,自重>60 kg/m3,弹性模量E≥7~10 MPa,老化寿命>50年,具有一定弹性,具低毒性。
3.1.3 防水保温层施工工艺防水保温层施工采用防水保温层粘贴与钢架支顶相结合的施工工艺,见图2。
3.1.4 施工顺序清理模筑支护混凝土表面→清扫模筑表面灰尘、水渍→安装盲管→在模筑支护表面上涂抹环氧树脂AB胶、铺设第一层土工布、钉设热塑垫圈→在土工布上涂抹胶粘剂、无钉铺设第一层防水板→根据二次衬砌台车长度(纵向每12 m或9 m一循环),一端在已施工二次衬砌、另一端在模筑支护上打设膨胀螺栓,用紧线器安装直径6.2 mm的钢丝,拱部环向间距每50 cm一根,边墙环向间距每100 cm一根,作为保温板安装过程的纵向支撑→在防水板涂抹胶粘剂→在钢丝靠防水板侧粘结曲型保温板→涂抹胶粘剂、无钉铺设第二层防水板→每2 m安装环向钢架支顶。
图2 防水保温层施工3.2 侧沟保温及伴热电缆设置3.2.1 保温侧沟隧道保温侧沟上部设双层盖板,在两层盖板间充填保温材料,保温材料采用聚氨酯泡沫型材保温,采用工厂化预制,纵向单元长度采用1 m,主要性能指标符合上述保温层材料的相关指标要求。
根据祁连山隧道和大梁隧道保温侧沟设置不同,聚氨酯保温块截面尺寸分别采用25 cm×40 cm(高×宽)及40 cm×40 cm(高×宽),见图3。
3.2.2 侧沟电伴热祁连山隧道出口端,因地下水较发育在隧道左右两侧侧沟内设置伴热电缆加热[6],设置范围为正洞洞口1 km范围内,其中洞口600 m段采用温控自动控制,其余400 m段根据情况采用人工控制。
利用电流流过电缆的焦耳效应产生的热能对物料进行加热,以确保侧沟内过水断面内环境为正温;对于洞口600 m段采用温控自动控制,由温度和湿度控制器根据洞口温度及湿度自动调节。
图3 隧道洞口2 km范围内侧沟及中心水沟保温措施电伴热加热材料主要采用GM-2XT伴热电缆,其材料主要指标为:工作电压220 V,额定频率50 Hz,发热功率为33 W/m(在冰雪融水中),启动电流为0.25 A/m(-10℃环境)。
在隧道左右两侧侧沟沟底铺设2根伴热电缆,伴热电缆间距15 cm。
洞内间距50 m,设置单独回路。
每个电伴热回路要求单独供电,电源为220 V交流电;每个伴热回路需设置20 A过流开关,且带30 mA漏电保护功能。
伴热电缆绝缘电阻应大于20 MΩ。
侧沟伴热电缆布置见图4。
图4 祁连山隧道侧沟伴热电缆布置(局部)3.3 中心水沟保温设置中心水沟采用混凝土预制管,内径60 cm,壁厚6 cm。
在隧道进、出口端正洞中心水沟均设置1 000 m长的保温措施。
保温结构采用在中心水管外包裹一层6 cm 厚的保温结构,并由内至外施作保温层、防潮层和保护层。
(1)保温层:采用60 mm厚聚乙烯泡沫,保温层接缝处采用专用包扎带包扎,确保绝热效果。
(2)防潮层:防潮层需搭接适度,厚薄均匀,完整严密,无气孔,无鼓泡或开裂等缺陷。
作为保温层绝热重要的一层,应具有阻燃、防水、防蒸汽渗透及抗老化等性能,施工中采用涂刷一层沥青作为防潮层。
(3)保护层:铝皮是保温结构的外保护层,应具有防水、防湿、抗腐蚀、足够的机械强度和使用寿命长等特点,其接缝处应处理严密。
采用保温设置的中心水沟段,检查井也进行保温设计,采用双层盖板+填充保温材料。
上层盖板采用8 cm厚混凝土预制而成,下层盖板采用5 cm浸油沥青木板,盖板之间保温材料(聚氨酯板材)采用工厂化加工成型,厚20 cm。
3.4 防寒泄水洞根据高原高寒地区气候特点,要使主洞内地下水尽快排出,降低冻胀影响,在隧道进出口的洞口段均设置防寒泄水洞。
防寒泄水洞沿隧道中线设置于正洞下方,仰拱底部距泄水洞拱顶围岩厚度不小于5 m,坡度与隧道纵向坡度一致,纵向长1 500 m,是“堵排并重,防冻保温”的高寒地区防冻害关键措施之一。
防寒泄水洞断面尺寸为220 cm×250 cm(高×宽),泄水洞内纵向每隔250 m设置一处垂直于正洞线路方向的横通道,每个横通道均与正洞的综合洞室连接,在每个横通道正上方对应的正洞侧沟和中心水沟检查井内均设1根φ400 mm PVC波纹管泄水竖孔将正洞与泄水洞相连通,并及时引排正洞内积水至泄水洞,经泄水洞的保温出水口流出洞外,确保冬季水不结冰。
泄水洞衬砌拱墙径向打设泄水孔,安设φ80 mm打孔波纹管,长6~10 m,纵、环向间距1 m,用于排泄周边围岩的地下水。
防寒泄水洞断面较小,Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用预留核心土风镐开挖、Ⅲ级围岩采用风钻钻眼全断面爆破;出碴采用电动立爪扒渣机装碴,小型农用三轮车运输,衬砌采用拱架+小钢模衬砌,φ50 cm通风管压入式通风。
泄水洞施工见图5。
图5 防寒泄水洞施工4 不同防寒保温措施分析针对高原高寒季节性冻土的特点,隧道的防寒保温措施分为防排水措施、保温措施和加热措施,其中防排水措施为拱墙防水板、纵环向盲管及止水带、侧沟、中心水沟和防寒泄水洞等;保温措施为保温衬砌、保温侧沟和保温中心水沟等;加热措施主要为设置伴热电缆。
4.1 防排水措施的分析除常规的防排水系统外,防寒泄水洞是高寒地区隧道主要的排水措施之一,它设置在正洞下方,并设置一定数量的泄水洞横通道(垂直正洞走向),利用竖向孔将正洞的地下水尽早引入泄水洞,在利用其径向设置的排水盲管排泄隧道周边的地下水,有利于降低隧道周边的地下水位,降低冻胀对隧道结构的不利影响。