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探究高速公路隧道施工技术

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近来，由于工作之便，找到三个国家重点建设项目的高速公路隧道建设工地考察，实地参观了施工现场，对于现行的施工技术和程序有些思考。今撰文提出新的技术方案，供工程技术人员参考。

现行的施工技术程序为三道工序：

1、爆破后，在裸体岩巷中采用锚喷技术进行支护，封住裸岩;

2、喷展表面铺贴一层有机板材;

3、在有机板上浇筑自防水混凝土。

这种工艺为刚柔结合的防水衬砌技术。

当参观现场作业后，第一层是喷射混凝土，效果仅是支护，喷层无抗渗性能。而对于隧道工程各种复杂的地质情况，尤其是含水层串通微细裂隙给工作面造成淋渗水时，这种支护的质量抵挡不住岩体渗漏水的浸入。当工程第一道工序结束时，仍有部分区段照旧淋水。仅是把原来在基岩的渗水，现位移到喷层表面，喷层根本没有封住淋渗水，因喷层无抗渗效果。

针对淋水问题询问施工人员，答复为;他们一旦铺设有机板材后，淋水即抵挡在有机板外顺板材流入盲沟排出，浇筑混凝土时不会受影响。

我认为：作为一道至关重要的防水屏障，在铺设了有机板材时必须与支护层贴实，而喷层表面是凹凸状不平整的工作面，在这样基础上铺设有机板材，留有许多小空间却无法贴实。

有机板材的应用位置，是两层混凝土间的夹层，喷层不平，混凝土浇筑时粗骨料石子锋芒容易刺破有机板材。那么，一旦有机板材被人为破损，何谈防水功效?是弊病之一。另外，喷层与浇筑混凝土的主要作用是承载，把一个实施30cm的混凝土工程人为分成两层，并且不能粘结为一体，降低了混凝土的整体性，损失其承载功效是沿弊病之二。再说混凝土的使用寿命与有机板不能同步，混凝土服务年限大于70年，而有机板小于70年，也小于工程的服务年限。夹层有机板材客观存在自然老化，因此说，一旦有机板材老化即丧失了防水功效，是弊病之三。这种技术的关键是被动防水，因第一层支护不防水，仅依靠有机板材和衬砌混凝土的防水功能，这样，工艺多而没有达到主动防治水的效果，值得研究。

针对上述技术现状，现提供用二道工序完成隧道防水与承载的施工技术方案：

1、锚喷治水支护

2、内衬自防水泵送混凝土本项目的特点：锚喷治水支护、迎水封堵渗水点，达到主动治水的目的。第二道衬砌工序与前道喷射混凝土粘结密实。形成整体的自防水高强度构件。

1、粘结力作用，BR防水剂与水泥水化时，反应生成物——无机硅胶，在喷射作业时，喷射物在胶体粘结力的作用下，呈团状喷出，在岩体上粘结牢固，迎水喷射能有效地封住淋渗水点、微细裂隙等。形成的喷层达到治理淋水目的。

2、在速凝前提下，喷层抗压强度提高10——35%，改变了掺速凝型产品而损失喷层程度的通病。

3、降低回弹率，本技术回弹率低于15%，而其它产品回弹率为35%，对于提高工效、降低原料消耗是十分显著的。

4、喷层内在质量有所改变，因本技术喷射混凝土是团状，在岩体上因喷射物粘结力大于3MPa，利于粘结。作业时，后续喷射物呈嵌入式粘着成型，提高了喷层的密实性，抗压程度提高10——30%。喷层不仅是提高强度，抗渗指标大于S20，级配喷射混凝土最佳时抗渗可达S30以上。本发明的锚喷治水支护把原锚喷支护的技术改进为以治水为主，并达到自防水功能的双重效果。

5、喷层的耐久性，BR锚喷治水支护把常规的顶板淋水问题迎刃而解。广大用户对BR喷层治水与支护耐久性是非常关注的。因本技术有效的提高了喷射物粒子粘结力和粘结附着力，经检测粘结力大于3.4MPa，在常规的喷射混凝土工程中，这样的质量是极为少见的。所施工程无剥离，不起鼓，粘着牢固。喷层厚度8——12cm，抗渗大于S20的自防水质量，封闭了岩体渗漏水的通道，达到主动治水的目的。

另外，BR水化物——无机硅胶体对混凝土体内钠离子拆出有抑制作用，杜绝化学腐蚀。对于喷层提高耐久性。抗渗自防水的性能是非常有利的。

本项技术对支撑的钢拱架和钢筋无锈蚀危害。

本项技术是用BR速凝型增强防水剂喷射混凝土工艺，顶林水作业，在顶板每平方面积淋水量1m3/h的条件下，用本技术可治水封闭岩体，治理淋水，喷层抗渗大于S30的抗渗性能。

1、凝固时间：BR速凝型增强防水剂喷射混凝土凝固时间30s一7min;

2、喷层厚度10cm，喷射混凝土配制C20的级别，喷层抗渗大于S20;

3、提高抗压强度10——30%，粘结力大于3.4MPa;

4.适用地质条件：表土层渗淋水，砂层涌水封治，泥质角砾者普淋普渗，各种基岩淋水和冶金矿硫酸根离子含量448mg/L，均可预水治理。目前，己实施治水工程四万延米，均取得良好效果。

在锚喷治水支护层的表面，干燥无淋水的条件下，浇筑BR泵进自防水混凝土为第二道工艺，混凝土抗修大于S32，抗压提高10—20%以上，耐久性稳定。

在隧道工程技术要求中，一般抗渗约在S12左右，因本技术两层混凝土抗沙值大于S32，不仅满足工程需要，有S40的自防水保障的质量，这一点即是提高耐久性稳定的重要一环。本项目不受地质条件及渗淋水的制约，可全天候施工，极大地方便了施工单位。

一项技术创新关键是科技进步。因本厂长期在封治地下工程水害的工程中探索了20年，这项发明已经过大量的煤矿深层井巷淋水考验。特别是大秦线景钟山铁道隧道试用段，每平方米淋水点174个，淋水量大于2m3/h，治理取得成功。另外，在新疆库尔勒泥质角研岩普淋普惨的特殊地质条件下，完成了治理每平方米1.8m3/h淋水的封治任务。今给予高速公路隧道建设提出本项技术发明，目的是为广大地下工程施工者提效降耗提出技术方案，如有此类工程的单位愿意合作，本厂愿全力配合在实际工程中再攀新高峰，为加速我国基础工程建设而贡献自己的力量。如有不同见解的专家学者，请来函磋商，以利共同学习，共同进步。

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