高寒地區(qū)隧道保溫層施工技術(shù)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(jìn)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(zhǎng)2897 m。當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?－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(qū)。為降低凍融對(duì)隧道襯砌的影響，延長(zhǎng)隧道使用壽命，隧道洞口500 m范圍內(nèi)設(shè)置保溫層，保溫層全斷面通長(zhǎng)布設(shè)。

2 保溫層施工工藝及方法

2.1 襯砌保溫層設(shè)置的目的

1)保護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)不受冰凍的影響，避免或減輕結(jié)構(gòu)開(kāi)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(tǒng)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(shè)置應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、保溫、施工、防火等綜合因素，從設(shè)置襯砌保溫層的位置可分為設(shè)置在二次襯砌表面和二次襯砌與初期支護(hù)之間兩種。前者便于保溫層的安裝和維修;后者一般只能對(duì)防水層進(jìn)行保護(hù)，對(duì)二次襯砌基本沒(méi)有保溫效果。本隧道保溫層設(shè)置在二次襯砌表面。

2.3 襯砌保溫層材料和結(jié)構(gòu)

2.3.1 襯砌保溫層結(jié)構(gòu)

隧道保溫層共兩層，內(nèi)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(jìn)行固定，保溫層內(nèi)縫隙采用聚酚醛保溫材料填塞密實(shí)。

2.3.2 襯砌保溫層材料

1)內(nèi)層保溫材料采用聚酚醛材料，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 聚酚醛保溫材料主要技術(shù)參數(shù)

2)外層保溫材料采用纖維板，主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 纖維增強(qiáng)板主要技術(shù)參數(shù)

2.4 施工準(zhǔn)備

1)熟悉施工設(shè)計(jì)圖紙，做好技術(shù)交底工作。2)洞內(nèi)導(dǎo)線控制點(diǎn)全部布設(shè)完畢，確保施工期間的放樣工作，準(zhǔn)確迅速的指導(dǎo)施工。3)保溫層安裝臺(tái)車(chē)安裝檢測(cè)完畢，剛度及尺寸滿足施工要求;各種機(jī)械設(shè)備(切割機(jī)、保溫材料焊接機(jī)、電鋸等)調(diào)試完成，隨時(shí)可以投入施工。4)完成保溫材料試驗(yàn)檢測(cè)工作，保證材料按時(shí)進(jìn)場(chǎng)，為現(xiàn)場(chǎng)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(yù)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(chǎn)生的混凝土錯(cuò)臺(tái)以及邊棱角處，采用打磨機(jī)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(qū)隧道，尤其是洞口地段，存在掛霜及灰塵堆積現(xiàn)象，保溫層施工前，必須對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理，保證工作面的潔凈。c.高寒地區(qū)，凍融現(xiàn)象較為常見(jiàn)，保溫層施工前，必須提前對(duì)洞內(nèi)滲漏水點(diǎn)進(jìn)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(jìn)行保溫層骨架的安裝，根據(jù)安裝臺(tái)車(chē)的長(zhǎng)度，每次施工長(zhǎng)度4 m～5 m。由技術(shù)人員根據(jù)骨架大小，在二次襯砌表面進(jìn)行放樣，確保位置準(zhǔn)確。安裝過(guò)程中，必須根據(jù)放樣位置進(jìn)行固定，水泥釘環(huán)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(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改。

3)保溫層安裝。a.保溫層采用工廠加工成型，洞內(nèi)拼裝粘貼工藝施工，規(guī)格(長(zhǎng)×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(shù)脂膠，待膠風(fēng)干至不粘手時(shí)(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(shí)。

4)FL-纖維增強(qiáng)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(zhì)量控制要點(diǎn)

1)要根據(jù)洞身尺寸以及洞內(nèi)預(yù)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(jié)劑進(jìn)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(shí)無(wú)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?zhàn)雍途W(wǎng)帶進(jìn)行填實(shí)。

3 質(zhì)量安全保證措施

1)施工中嚴(yán)格執(zhí)行“三按”規(guī)定，即按設(shè)計(jì)圖紙施工，按操作規(guī)范操作，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查。2)在施工中如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師解決。如工程不能按設(shè)計(jì)施工時(shí)，必須取得設(shè)計(jì)單位的同意方可變更，且有設(shè)計(jì)變更通知單或監(jiān)理工程師認(rèn)可。3)執(zhí)行技術(shù)交底制:認(rèn)真做好工程施工技術(shù)交底工作，包括施工方法、質(zhì)量要求、設(shè)計(jì)圖紙交底、創(chuàng)優(yōu)措施交底、施工注意事項(xiàng)及質(zhì)量保證措施。4)認(rèn)真做好工序交接工作，每道工序完成后，經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行下道工序，并做好交接記錄。5)出現(xiàn)質(zhì)量事故要堅(jiān)持“三不放過(guò)”，即:事故原因不清不放過(guò)，責(zé)任者沒(méi)受到教育不放過(guò)，沒(méi)有糾正預(yù)防措施不放過(guò)。凡質(zhì)量達(dá)不到創(chuàng)優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)決返工重做。6)進(jìn)場(chǎng)材料必須有出廠證明和合格證，并按規(guī)定頻率做好復(fù)檢，不合格材料不得使用。7)做好內(nèi)業(yè)資料整理工作，施工原始資料要做到齊全、完整、準(zhǔn)確，達(dá)到工程完資料整理完。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目通過(guò)采取襯砌表面鋪設(shè)保溫層措施，成功地解決了高原高寒隧道的凍害問(wèn)題，從該工程的施工質(zhì)量安全等方面來(lái)看，均達(dá)到了比較理想的效果。通過(guò)該項(xiàng)工程的施工，希望能夠?yàn)榻窈笸惞こ痰氖┕ぬ峁┙梃b經(jīng)驗(yàn)。

[1]王建宇，胡元芳.隧道襯砌凍脹壓力問(wèn)題研究[J].冰川凍土，2004(1):21-22.

[2]馬建新.高寒地區(qū)特長(zhǎng)公路隧道溫度場(chǎng)及保溫隔熱層方案研究[D].成都:西南交通大學(xué)，2004.

[3]晏啟祥，何 川，曾東洋.寒區(qū)隧道溫度場(chǎng)及保溫隔熱層研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版)，2005(3):55-57.