城市隧道截水沟一体式施工工法

城市隧道截水沟一体式施工工法

一、前言

随着城市交通的立体发展，下穿式隧道日益增多；同时，随着车辆增多，车速提高，隧道中的截水沟受到车辆辗压冲击尤为频繁、严重。截水沟受损后收水效果变差，导致隧道积水，加速隧道路面损坏，会产生跳车现象，严重者会引发车辆安全事故。截水沟受损通常表现为截水沟箅子破损、移位，截水沟周围沉陷等。

二、工法特点

本工法设计采用了简化结构、加强质量的一体式设计思想。一体式思想主要体现在箅框一体、收水口主体结构和周围原状土自然贴合形成“一体”以及收水箅子（框）与截水沟主体结构牢固结合形成一体等三个方面。相对于传统截水沟施工，本工法施工过程稍显复杂，施工周期及成本均比传统施工法略高，但其外观质量、整体坚固度均有大幅提升，更能有效延长维护周期、减少噪音、保障行车舒适度及行车安全以及确保排水效果。

三、适用范围

本工法适用于隧道内横向截水沟的施工及隧道道路两侧的联排式收水沟的施工，本工法亦适用于城市道路及行车广场收水（沟）口的施工。

四、工艺原理

首先在截水沟位置处开挖沟槽，在沟槽内浇筑混凝土基础，然后在基础上架设内膜，再向内膜与沟槽壁之间浇筑混凝土形成截水沟主体结构，安装一体式截水沟框箅，再将框箅和第一次浇筑的截水沟主体结构连接固定，在收水框箅周围二次浇筑混凝土取代路面结构最终全部完成截水沟的施工。

五、施工工艺流程及操作要点

（一）施工工艺流程：

测量放线→沟槽开挖→基础浇筑→架设内模→主体浇筑→框箅定位→框箅固定→二次浇筑→养护。（二）操作要点

1.测量放线

根据控制点及图纸测设截水沟位置。根据截水沟的形状、尺寸以及相关规范及设计要求进行放线，放线时充分考虑现有预留收水支管等的位置。由于截水沟深度通常在1.0m左右，加之为遵循本工法一体式的设计思想，截水沟放线按不放坡考虑，结合实际开挖技术水平，放线时可考虑将边线放宽2㎝，以利后续沟槽壁的的修整及确保主体结构厚度。截水沟内墙面放线采用垂球法。根据截水沟附近的控制点，测设截水沟内墙边线，在沟槽拐角处距相应沟槽边50㎝左右的沟槽边外钉立铁钉对边线进行定位，将相同内墙直线上的钉子挂线相连，以垂球法对内墙面进行控制。

2.沟槽开挖

由于截水沟沟槽土方量较小，通常为保证沟槽形状要采用人工开挖，也可采用小型挖掘机挖出大部分土方后再由人工修整沟槽壁。待预留收水支管完全暴露后，以截水沟内墙边线为准小心截除多余管头。由于本工法不需回填，挖出的土方须及时运走。沟槽开挖严格按照开挖线及深度开挖，确保沟槽壁不超挖，沟槽底不超挖。无论小型机械辅助开挖还是纯人工开挖，都必须人工进行沟槽壁修整，确保沟槽壁平整、竖直。对于在隧道中设立的横向截水沟，应考虑挖出截水沟两侧加固结构位置，加固结构单侧宽度以超出收水箅外缘30㎝为宜。沟槽底部应用人工夯实。如沟槽底不慎超挖，必须用三七灰土充填超挖处并进行人工夯实，如沟槽壁不慎超挖，则无需人工修补，待后续主体浇筑混凝土时以混凝土充填密实即可。

3.基础浇筑

基础采用C20混凝土，由于用量相对较少，可人工卸入，禁止直接从高处抛洒，应用铁锨或料桶靠近基础底面，再将混凝土倒出摊平，浇筑面一般以收水支管管内底为准。浇筑的混凝土马上用小型平板振动器进行振捣，密实后进行收面，收面时要进行补点，确保收水支管管内底处的基础混凝土面比最远处结构内墙边的基础面低2㎝以上，以利截水沟收水。收面时，结构内墙外的基础面收成光面，结构侧墙处的混凝土面收成毛面以利后续主体结构浇筑。浇筑后的基础混凝土要及时进行保湿养生，并保持清洁。

4.架设内模

内模架设前应对墙底现有砼进行凿毛处理。内模架设时根据截水沟具体尺寸选择不同模板，以尽可能减少模板再加工为原则。为避免脱模剂污染待浇筑的混凝土面，脱模剂要在模板架设前涂刷完毕。内模架设时要充分固定，防止浇筑过程中移位。架设后的内模要标记出混凝土浇筑高度，浇筑高度HJ按下式计算（单位：㎝）：

HJ=H-HKB-1 （5.2.4-1）

式中：HJ——浇筑高度；

H——完成后的截水沟底距路面高度；

HKB——所用一体收水箅高度；

1——1㎝的一体收水箅高度调整富余量。

5.主体浇筑

浇筑前根据一体式排水箅下部侧板上的开孔位置及排水箅在截水沟上的安放位置确定预埋钢筋位置（采用植筋法可省略此步骤）。截水沟主体结构浇筑振捣混凝土时应分层连续进行，浇筑层高度应根据砼供应能力，一次浇筑数量，砼初凝时间，结构特点等综合考虑决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍。使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为30—40cm）。振捣上一层时应插入下一层5—10cm，以使两层砼结合牢固。振捣时，振捣棒不得触及模板。浇筑混凝土应连续进行，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。浇筑高度以内模上的标记为准，不得淹没标记线。最后一层浇筑时，在振捣的同时可按预定位置插入预埋筋。预埋筋插入深度不小于10㎝，露出砼面高度亦不小于10㎝。

6.框箅定位

对于一体式收水箅，在定位时要考虑已成截水沟的平面位置以及截水沟附近的路面高程及坡度。框箅平面位置确定可通过垂球法依照截水沟内墙面进行。一体式收水箅的高程调整采用在路面上架设平尺杆的方法进行，平尺杆的长度须大于3米，调整前，清扫截水沟附近路面，将平尺杆横跨截水沟，以平尺杆下表面为标准通过在水箅下部加设小木楔的方法调整水箅高程。为保证截水沟框箅位置的准确，平面定位与高程定位应重复多次。

7.框箅固定

本工法中的框箅固定是指框箅与主体结构之间的连接固定（以植筋为例）。固定操作应在收水口框箅定位后进行。植筋前先根据所用收水框箅结构形式在收水井主体结构上部表面进行植筋孔定位，然后用冲击钻钻孔，钻头直径要比钢筋直径大6㎜，孔深12㎝。成孔后用空压机吹净孔中浮沉，禁止用水清洗，有条件时可用无水酒精擦拭孔壁，以保证孔内干燥无积水。钢筋植入前需经除锈、除污、除水处理。用与所植钢筋相同规格的直钢筋外裹干净棉布蘸胶结材料插入植筋孔后紧贴植筋孔壁做环形转动后拔出。这样做可再次清除植筋孔中的残留浮沉，确保胶结材料将钢筋和孔壁牢固粘结。然后正式向植筋孔中注入胶结材料，达到孔深的2/3高度（以插入钢筋后胶结材料上表面上升至稍微突出孔口而不溢流为准），均匀、缓慢、竖直插入所植钢筋，确保钢筋被胶结材料均匀包裹。胶结材料固化前不得触动所植钢筋。胶结材料固化后，取连接钢筋弯成易于钩连的直角钩形，穿过一体式收水箅侧板上的小孔，将收水箅钩住，连接钢筋另一端则与与植筋（或预埋筋）焊接在一起。钢筋外露部分在施工前需做防腐处理。收水箅对侧亦同样操作，完成箅子与主体结构的一体式固定。

8.二次浇筑

二次浇筑的目的在于强化截水沟周围路面，确保截水沟更加坚固、安全。二次浇注砼的高度宜≥25㎝，砼标号宜为C40。二次浇筑应在框箅固定后进行。在砼混合料的拌合过程中加入钢纤维进行拌合，钢纤维混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，不得有离析、泌水、钢纤维结团现象。浇筑过程中禁止因拌合料干涩而加水，以保证钢纤维分布的均匀性和结构的连续性。钢纤维混凝土宜用平板振捣器振捣，避免钢纤维裸露在结构物表面。钢纤维砼强化结构的上表面应和周围路面完美衔接。

9.养护

根据天气情况在浇筑后的8—12小时内对混凝土加以覆盖洒水保湿养护。混凝土浇水保湿覆盖养护不少于7天，浇水次数应使混凝土保持湿润状态，混凝土的养护用水要与拌制用水相同。采用塑料布覆盖养护时应使混凝土覆盖完全，并保证塑料布内有凝结水。