隧道防排水施工质量控制方案

中铁二局成渝客运专线CYSG-5标项目经理部第五分部工程部2011.4.7隧道防排水是隧道施工质量控制关键点之一，是自身施工及管理水平高低的体现，希望隧道架子队各参与人员高度重视。隧道结构防排水施工按照“防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理”的原则进行，通过系统治理，达到隧道不渗不漏无湿渍的防水目标。1工程概况中铁二局成渝客运专线CYSG-5标项目部第五分部管段内有隧道三座，其中长隧道为缙云山隧道3175m，璧山隧道3455m，短隧道为上石岩隧道370m。三座隧道地下水均为第四系土层孔隙水及基岩裂隙水，在泥岩、页岩中裂隙水含量微弱，砂岩中相对较大。2防排水措施隧道防排水应重视初期支护防水，以结构自防水为根本，加强钢筋砼结构的抗裂防渗能力，提高其耐久性、防水性，同时以变形缝、施工缝等接缝防水作为重点，辅以注浆和防水层等措施加强防水。2.1排水体系①隧道排水采用双侧沟加中心沟的方式。衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管的汇集后引入侧沟，再经过侧沟的汇集后通过横向导水管将侧沟水引入中心沟，由中心沟排出洞外。②隧道两侧边墙墙脚外侧设置φ100mm横向排水管，纵向设置φ80mm盲管（沟），环向设置φ50mm盲管（沟），纵、环向盲管与横向排水管用三通管连接，将水排入侧沟。③隧道中央设置集水井和纵向排水沟。④踏步下设φ150mmPVC排水管。⑤明洞段竖向设置φ50mm盲沟，纵向设φ100mm盲沟。⑥衬砌纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带+外帖式橡胶止水带。⑦衬砌环向施工缝（含仰拱）采用中埋式橡胶止水带+外帖式橡胶止水带。⑧衬砌变形缝处采用中埋式钢边橡胶止水带+外贴式橡胶止水带+聚苯乙烯硬质泡沫板填充+双组份聚硫密封膏嵌缝进行防水处理。⑨斜切及斜切延伸段衬砌外缘设置2cm厚聚合物防水水泥砂浆+防水板及无纺布。斜切延伸衬砌拱脚外设置φ80mm纵向盲沟，每隔8～10m采用φ50mm竖向盲管引入衬砌侧沟。⑩二次衬砌混凝土抗渗等级不低于P10，地下水发育地段不低于P12。2.2截、堵水体系缙云山隧道、上石岩隧道、璧山隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间铺设无纺布和防水板，富水地段全断面铺设柔性防水层。无纺布要求重量≥400g/m2，防水板采用EVA，厚度1.5mm。根据衬砌台车及每循环衬砌的长度，确定缙云山隧道及璧山隧道平均每12m设置一道变形缝，上石岩隧道平均每9m设置一道变形缝。3防水层施工要求3.1防水板施工工艺不合格1.防水板质量检查/检验；2.划焊缝搭接线；3.防水板可分拱部和边墙两段截取，对称卷起备用。1.防水板台车就位；2.初支及渗漏水处理；3.切除锚杆及钢筋网端头；4.如超挖超过铺板规定，编铁丝网回填；5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。6.无纺布铺设。准备工作洞外准备洞内准备电热压焊器及爬行式热合器，垫上隔热纸固定防水板焊缝补强Y台车移位下一循环焊接防水板搭接缝质量检查3.2基面处理铺设防水层之前对基面（初期支护表面）的渗漏水、外露的突出物及表面凸凹不平处进行检查处理。处理结果：基面平整牢靠、清洁干燥、无尖锐物。当有锚杆头、铁管头、钢筋头、铁丝、螺杆钉头等突出物存在时，应从根部割除，并在割除部位用水泥砂浆覆盖处理。当喷射混凝土表面出现较大的尖锐石子等硬物，应凿除干净或用1:2.5水泥砂浆覆盖处理。基层平整度应符合以下要求：D/L≤1/10D:初期支护基相邻两凸面间凹进去的深度；L：初期支护基层相邻两凸面间的距离（L≤1m）。各种处理措施如下：初支后局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹凸量不得超过±5cm。3.3铺设时间防水板应在初期支护基本稳定并验收合格后进行铺设。3.4铺设要求（1）、防水板超前二次衬砌10～20m施工，并领先衬砌1～2个循环。（2）、铺设前进行精确放样，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。（3）、防水板的接缝应与衬砌施工缝错开不小于0.5m(铁道部建设管理司建技（2010）13号文要求错开1～2m)。（4）、防水板和土工布分离设置。应先在初期支护上吊挂无纺布，用射钉（水泥钉）和垫圈固定，再利用无纺布上设置的热塑性圆垫圈把防水板固定在无纺布上。可用热风焊枪点焊，每幅防水板布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，垫圈间距：拱部0.5～0.8m，边墙0.8～1.0m，底部1.0～1.5m，梅花型布置。缓冲层搭接宽度不小于5cm。一般仅设环向接缝，当长度不够时，设轴向接缝应确保上部（靠近拱部的一张）应用下部（靠近底部的一张）缓冲层压紧，并使缓冲层与基面密贴，铺设的缓冲层应平顺，无隆起，无皱褶。（5）、防水板固定时应注意合理地确定其松弛程度，并留出一定的富裕量，不能拉得过紧和出现大的鼓包。铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏贴，以免影响二衬灌注混凝土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。（6）、防水板采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上，焊接应牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落。（7）、防水板之间接缝采用双焊缝进行热熔焊接，搭接宽度不小于15cm。焊缝应平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊过、焊穿或夹层等现象。需注意的是：焊接太快焊缝不牢固，太慢焊缝易焊穿、烤焦。每座隧道（口）在焊接前先取小样进行试验，记录不同参数，以确定最佳的焊接温度和走行速度（务必多总结、归纳。）焊接完毕后焊缝焊迹应无杂质、无气泡。焊缝间空腔采用充气法进行检测，将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25Mpa时停止充气，保持该压力15分钟，压力下降在10%以内，说明焊缝合格，如果压力持续下降或下降过快，说明焊缝不严。应查出漏气部位并对漏气部位进行全面的手工补焊，直到不漏气为止。补焊处应采用负压见车方法（真空罩）进行检验。洞内焊接时，应先将两幅防水板铺挂定位，端头各预留20cm，由一人在焊机前方约50cm处将两端防水板扶正，另一人手握焊机，将焊机保持在离基面5～10cm的空中，用调试好的恒定速度向前行走，中途不能停顿，整条焊缝应一气呵成。（8）、防水板铺设完毕后应对其进行全面的检查，发现破损部位及时进行补焊，补丁应剪成圆角，不得有三角形或四边形等尖角存在，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm。补丁应满焊，不得有翘边、空鼓，同时，补丁应进行漏气检测。（9）、防水板长边沿隧道纵向铺设，铺设长度与无纺布同，先在隧道拱顶部的无纺布缓冲层上正确标出隧道纵向中心线，再使防水板的中心线与隧道中心线重合，与无纺布一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与圆垫片热熔焊接，铺设时力求与无纺布密贴，不必拉得太紧，防水板在与圆垫片进行热合，一般时间达5s即可，防水板长短边采用专用塑料热合机进行焊接，搭接长度不小于15cm，无条件用机焊的特殊部位可用人工焊接，但一定要认真检查焊接是否牢固。防水板纵向和环向搭接处应留够搭接长度，如果搭接长度不够，应覆盖一块相同材料的防水板（帮焊），并用热熔焊接法焊接。环向焊接时，下层防水板应压住上层防水板进行焊接。（10）、纵向盲管安装：按设计位置在边墙底部测放盲管设置线，沿线钻孔，打入膨胀螺栓，安设纵向盲管，用卡子卡住盲管，固定在膨胀螺栓上。泄水管安装：施作边墙时安设泄水管，泄水管的直径50mm，间距5～10m，在模板上对应于泄水管的位置开有与泄水管直径相同的孔，泄水管一端安在模板预留孔上，另一端采用三通连接在纵向排水管上，并固定牢固。纵向与泄水管之间的连接必须紧密可靠，防止松脱，必要时用防水胶带进行固连。盲管与喷射混凝土层面的间距不得大于5cm，盲管与岩面脱开的最大长度不得大于10cm。（11）、附属洞室处铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，将其焊在洞室内壁的喷锚支护上，并与边墙防水板焊接成一个整体。（12）、钢筋绑扎时要对防水层进行防护，所有靠防水板一侧钢筋弯钩及绑扎铁丝接口应设在背离防水板一侧。（13）、明暗分界处变形缝按照不等厚衬砌相连处变形缝防水构造图施作，需注意的是暗洞段防水板应伸出不小于1m，并覆盖变形缝。4止水带5.1一般要求（1）、止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷，中心孔偏心不允许超过管状断面厚度的1/3。（2）、止水带表面允许有深度不大于2mm，面积不大于16mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷不超过4处。5.2施工要求（1）、止水带埋设位置须准确，如中埋式止水带必须埋设在衬砌混凝土厚度的一半位置上。其中间空心圆环应与缝的中心线重合。（2）、止水带应妥善固定，统一采用“L”型自制钢筋套固定。（3）、止水带先施工一侧混凝土时，其端模须支撑牢固，严防漏浆。（4）、止水带在转角处应做成圆弧形，橡胶止水带转角半径不小于200mm，钢边橡胶止水带不小于300mm。（5）、止水带应与衬砌端头模板正交，以确保止水带安装方向和质量。（6）、止水带搭接长度不得小于10cm，采用热压机硫化搭接胶合，接头强度不低于母材的80%。(7)、止水带安装施工工艺：沿衬砌轴线每隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板，内侧卡进止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。（8）、施工缝防水处理施工缝通常有竖缝和平缝两种，在进行防水施工时，二次衬砌混凝土表面必须凿毛，要求凿除混凝土表面水泥砂浆和松软层，用高压风或者高压水冲洗干净。人工凿毛时不低于2.5MPa，风动机凿毛时不低于10MPa。纵向施工缝后浇混凝土前，应在凿毛后的先浇混凝土面上铺一层25～30mm、1:1水泥砂浆(用原混凝土配合比，除去粗骨料，也可掺加膨胀剂)。在混凝土结构施工缝处，要求沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中，圆环中心对准施工缝中心。根据衬砌厚度及衬砌形式自制拼装式钢模堵头板，每块钢模宽度为衬砌厚度的一半，同时将钢模根据安装顺序编号，全断面液压钢模衬砌台车就位后，按照钢模堵头板编号安装钢模挡头板，同时将橡胶止水带沿隧道环向夹在挡头板中间，两块挡头板用U形卡固定。预留一半橡胶止水带浇筑在下一循环混凝土衬砌中。（9）、变形缝防水处理变形缝是由于不同刚度结构受不同的力，容许产生一定的不均匀沉降而设置的结构缝隙，是结构外防水的关键环节。变形缝两侧应平整、清洁、无渗水。本标段变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带，缝隙间充填聚苯乙烯硬质泡沫板和双组份聚硫密封膏嵌缝材料进行防水处理。止水带安装与定位：先在预留槽内安设外贴式止水带并进行固定，然后将中埋式钢边止水带准确居中安设，焊接定位，用模板固定，先安装一端浇筑混凝土，另一端用箱形木板保护，待混凝土达到一定强度后拆除模板及箱形保护。变形缝处的混凝土灌注与振捣。对竖直向的止水带两边的混凝土要加强振捣，保证混凝土两边的混凝土密实，同时将止水带与混凝土表面的气泡排出，要保证止水带与混凝土牢固结合，止水带处的混凝土不应有粗骨料集中或漏振现象。对水平向的止水带待止水带下充满混凝土并充分振捣密实后，放平止水带并压出少量的混凝土浆，然后再浇灌止水带上部混凝土，振捣上部混凝土时要防止止水带变形。（10）、止水带固定施工缝处橡胶止水带、变形缝处钢边止水带在二次衬砌里均采用下面的方式固定：5机具设备配置表序号机具规格型号数量用途1简易吊装设备自制5吊装防水板2射钉枪或铁锤5打入钢钉3防水板台车自制5基面处理、铺设防水板4自动爬行式热合机5焊接防水板5热风枪（焊枪）5焊接防水板6冲击电钻钻头12mm5钻定孔位7注射针5号5充气检查8打气筒5充气检查6质量保证措施1）、加强文明施工和施工管理，在绑扎钢筋时，防止钢筋直接触及防水板。2）、电焊接地钢筋时，严禁电焊直接触及防水板，钢筋帮扎时用大块板材作为防水板的临时保护板。3）、灌注二次衬砌混凝土时，应避免混凝土直接冲击防水板，必要时可在混凝土输送泵出口设置防护板。同时，捣固时应避免振动