隧道防排水施工技术交底.doc

赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道防排水施工作业培训中铁五局赣龙铁路GL-5标施工技术培训之隧道工程防排水施工一、编制依据1、双线隧道施工方法、辅助施工措施及防排水参考图（赣龙隧参04）；2、铁路隧道防排水施工技术指南（TZ331-2009）；3、铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）；4、铁路隧道工程施工施工质量验收标准（TB10417-2003）；5、科技基【2008】21号铁路隧道防水材料暂行技术条件的通知；6、四院赣龙指201109号关于对赣龙复线铁路工程隧道锚杆、防排水及工法等有关技术措施调整的函(四院赣龙指【2011】09号)； 7、赣龙铁路复线公司筹备组关于进一步加强赣龙铁路隧道施工安全质量管理的通知。二、适用范围适用于赣龙铁路扩能改造工程GL-5标段管段隧道初期支护前的基面处理、初期支护表面处理、结构防排水（土工布、防水板、纵环向排水盲管及止水带的安装作业等）。本技术交底主要以二次衬砌结构防排水为主。三、设计概述1、防排水设计原则防水等级满足地下工程防水技术规范（GB50108）规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍。隧道的防排水设计，采用“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则。2、防水措施设计隧道防水措施主要通过防水板及模筑衬砌混凝土自身防水的双重作用避免地下水从混凝土表面渗入。本线隧道一般地段拱墙设防水板加土工布，防水板厚度1.5mm，土工布重量350gm2；对地下水流失敏感地段敷设封闭式防水板，模筑衬砌应考虑承受一定水压，并采取加强措施，同时应采取措施实施防水板与喷砼间的充填注浆。二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10。二次衬砌的结构厚度不应小于30cm，裂缝宽度不得大于0.2mm；当衬砌为钢筋混凝土时，钢筋净保护层厚度不应小于5cm。排水措施如下：双线隧道内排水均采用双侧沟加中心矩形盖板沟的方式。桥隧相连时，侧沟和中心沟在相连处设置沟槽过渡，为防止相连段反坡排水，在相连段把水槽设置成向洞外的坡度。隧道衬砌防水板背后环向设置F6040可维护塑纤排水滤水管，结合施工缝设置，纵向间距一般810m并根据地下水发育情况调整。在隧道两侧边墙墙角外侧设置纵向110可维护塑纤排水滤水管，每10m一段；纵向排水管两端直接与隧道侧沟连通，以便排水管路的维护。应重视初期支护的防水作用。对于初期支护渗漏水地段，采取埋设半圆形排水（盲）管外设置一层防水板，并将渗漏水引入侧沟。3、施工缝、变形缝防排水设计施工缝及变形缝是隧道防排水的薄弱环节，隧道内主要存在施工缝及变形缝，施工缝分为环向及纵向两种。环向施工缝设置中埋式橡胶止水带，地下水发育地段在设置中埋式止水带的基础上增设背贴式止水带。 纵向施工缝设置中埋式橡胶止水带。变形缝（宽2cm）拱墙部位防水采用钢边橡胶止水带、背贴式橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶及镀锌钢板接水盒、内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵，其余空隙采用填缝料填塞密实。为了减少仰拱变形缝两侧沉降，仰拱部位二次衬砌内设50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距50cm，仰拱变形缝空隙采用填缝料填塞。水沟电缆槽槽身横向施工缝采取设置中埋式止水带，纵向平均30m一道，并与纵向排水管出口、100横向PVC导水管等设置位置避开。无仰拱衬砌结构底板横向施工缝设置中埋式橡胶止水带，纵向平均间距20m一道，并与100横向PVC导水管、50横向排水管及过轨管等位置避开。4、明洞防排水设计明洞衬砌外缘铺设防水板厚1.5mm，并具有较好的耐热度、抗冻性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能。四、技术要求隧道工程防排水施工，应按照“防、堵、截、排结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理，不留后患的目的。隧道防水等级必须达到国家标准地下工程防水技术规范（GB50108）规定的一级防水等级标准，即衬砌结构不允许渗水，表面无湿渍。隧道防水应重视初期支护的防水，以衬砌结构自防水为主体，以防水层防水、施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水，满足结构设计和使用要求。五、防排水施工程序及工艺隧道综合防排水施工主要包括：超前预注浆堵水；开挖面防排水；初期支护防排水；结构防排水（纵环向排水盲管、缓冲层土工布、防水板、施工缝及变形缝）；二衬混凝土自防水；洞内排水沟排水。隧道综合防排水措施流程图如下图：1、超前预注浆止水根据设计图纸，结合HSP水平声波法地质预报和超前水平地质钻探判定，对于地下水发育地段，隧道开挖可能引起突水涌泥或地下水，采取“以堵为主，限量排放”的原则，通过超前预注浆控制地下水流量，保证施工安全。根据隧道涌水量的大小分为3m超前预注浆、5m超前预注浆、3m超前周边预注浆、5m超前周边预注浆四种注浆形式。下面以3m超前预注浆为例说明。每一循环注浆长度为27m，开挖24m，保留3m止浆岩盘，必要时考虑设置混凝土止浆墙。浆液扩散半径23m，孔底间距34m。上图注浆孔扩散半径2m，孔底间距3m布置，每一循环共设5环79个注浆孔；图中孔位侧大写数字表示环数，角标表示孔数。对于注浆扩散半径3m、孔底间距4m布置时，注浆孔布设方式、偏角及坐标计算可参照本图办理。注浆孔开孔直径不小于110mm，终孔直径不小于91mm；孔口管采用采用108mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管，管长3m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；岩层破碎容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；注浆材料一般选用普通水泥浆，注浆压力：设计注浆压力（终压值）一般参考注浆处静水压力加上12MPa进行。图中环数号为2、3的注浆孔中，应采取35个孔作为检查孔，以判断注浆效果。注浆结束后，单孔涌水量小于0.2L/min.m，隧道开挖后容许渗水量应小于3m3/d.m。当注浆完毕而未达到设计要求时，应进行补注浆。2、开挖面防排水1）隧道开挖后围岩表面裂隙状出水及面状淋渗水，采取局部注浆堵水，如下图所示。注浆堵水注浆参数：孔口间距11.5m，注浆孔孔径为50mm，根据现场情况可适当调整；单孔扩散半径3m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交；注浆压力0.51.0MPa；注浆材料采用纯水泥浆。止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。2）当开挖断面截断岩溶大股水流通道时，应采取“以疏为主”的原则，避免封堵、改变其流通通道，并根据通道与隧道开挖断面的位置关系及股水流量，采用不小于其流量的PVC管（外套钢管），沿隧道开挖线外缘分别连通被截断的进、出水口，并做好管口连接点的密封，连接管与隧道初期支护外缘间应有不小于5cm的喷砼层。岩溶缝隙涌水量较大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。3、初期支护防排水（1）径向注浆止水对于初期支护出现大面积渗漏水或支护结构变形较大、断层破碎带地段，采取3m围岩径向注浆或5m围岩径向注浆两种注浆止水的形式。下面以3m径向注浆为例说明。上图注浆孔按浆液扩散半径1.0m布设，注浆孔按梅花型布置，孔口环向间距拱墙120cm，墙脚90cm，仰拱140cm，孔底环向间距170cm，注浆孔纵向间距170cm。注浆孔采用风钻钻孔，孔径为52mm。孔口管采用50mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长1m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。注浆材料采用普通水泥浆，注浆压力按11.5MPa。注浆效果检查：注浆完成后，每延米隧道涌水量不大于2m3/24h，则判断注浆达到效果，否则应该进行补注浆。（2）补注浆及引排水对于隧道初期支护初喷混凝土后，初喷层表面有裂隙线状出水及面状淋渗水的现象，采取补注浆及引排疏水的方式进行防排水处理，如下图所示。注浆参数：孔口间距11.5m，注浆孔孔径为50mm，根据现场情况可适当调整；单孔扩散半径3m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交；注浆压力小于0.5MPa；注浆材料采用纯水泥浆液。止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配。当初喷层出现股水时，采取“埋管引排”的原则，将股水通过引排管引至隧道侧沟，引排管采取PVC管；在隧道埋深大、节理发育、地下水丰富的情况下，可在初期支护（喷砼层）完成之前视情况埋设排水半管，形成暗埋、永久式排水通道系统，将水引入纵向排水管。 当初期支护完成后，局部地段存在较大渗漏水情况，则采取在此部位设置排水板，将渗漏水引入纵向排水管。4、结构防排水结构防排水施工工艺流程为净空检查、初支面处理、盲管安装、土工布和防水板铺设、止水带的安装等，施工工艺流程图如下页图。（1）净空检查结构防排水施工前，采用激光断面仪（或断面功能的全站仪）进行净空检查，一般情况下应不小于5m一个断面，对于侵入净空地段及时进行处理，达到设计净空要求。（2）初期支护表面处理在铺设防水层前应对基面的渗漏水、外露的突出物及表面凹凸不平处进行检查处理。对外露的钢筋、锚杆等突出物进行割除；修整凹凸不平的表面，凿除凸包，对凹坑之处进行补喷，确保喷射混凝土表面表面平整，无尖锐棱角。是是检查净空及初期支护表面情况割除外露超长的钢筋、锚杆，修整凹凸不平的表面以及渗漏水处理原材料检验和试验灌注混凝土拆模养生隐蔽检查否否是否隐蔽检查是安装施工缝止水带衬砌台车定位 铺设土工布、防水板充气及隐蔽检查安装环向、纵向排水盲管隧道结构防排水施工工艺流程图钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。有凸出的管道时，用砂浆抹平。锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。初期支护应无空鼓、裂缝、松酥，表面应平顺，凹坑深宽比应控制在1：10以内，深宽比大于1：10的凹坑应采用水泥砂浆找平处理，凹坑太大处要抹平补喷混凝土，确保喷射混凝土表面平整。渗漏水的处理宜采用注浆堵水或排水盲管、排水板将水引入侧沟，保持基面无明显渗漏水。（3）环、纵向排水管安装隧道设计采用衬砌背后可维护的纵环向盲沟排水系统，要求纵向盲沟和环向盲沟相互独立、分别直接接入隧道侧沟。环纵向排水盲管的施工主要有钻孔定位、安装锚栓、铺设盲管、安装连接等环节。1）环向排水管隧道拱墙环向设置F6040可维护塑纤排水滤管，每板衬砌至少设置两环（端头结合施工缝设置一环、衬砌中部设置一环、地下水发育地带进行加设），环向排水滤管通过110方形弯头连接相应尺寸的PVC方形管直接接入侧沟中；盲沟接头采用PVC管，盲管主体部分不得包裹土工布。安装前应先测量在初支面上划出环向排水管的位置，钻孔定位，定位孔间距拱部间距0.50.8m，边墙0.81.0m；采用钢筋卡打入定位孔将环向盲管固定。环向盲管布置间距及方式如下图：2）纵向排水管隧道两侧墙角布设纵向排水盲管，采用110可维护塑纤排水滤管，纵向长度10m一段，纵向盲管通过135圆形弯头连接相应孔径的PVC圆管接入侧沟中；盲沟接头采用PVC管，盲管主体部分不得包裹土工布。纵向盲管布置间距及方式如下图：纵向排水滤管按设计测量划线，排水滤管安设的坡度与线路坡度一致，钻孔定位，定位孔间距50cm，采用钢筋卡打入定位孔将纵向盲管固定。纵向排水管与防水板之间形成的空隙，采用浇注C15无砂砼形成排水体，采用防水板包裹，其下部采用铆钉加压条（或用固定土工布的衬垫加射钉）固定在已浇筑仰拱混凝土面上，如上图所示。因连接纵向盲管的PVC引水管穿过防水板产生的空洞，应采用密封胶封闭。（4）土工布铺设铺设350g/m2土工布首先采用专用台车将单幅土工布固定到预定位置，然后采用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.50.8m，边墙间距0.81.0m，土工布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射砼表面，土工布幅间搭接宽度不应小于5cm。（5）防水板铺设防水板施工采用热熔焊接铺设工艺，施工工艺流程见下页图。铺设前在基面标出拱顶线，画出每一环隧道中线及垂直隧道中线的横断面线。防水板施工要点如下：铺设防水板采用专用台车将防水板固定到预订位置，从拱部向两侧边墙悬挂进行，下部必须压上部防水板，然后采用手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定土工布的专用热熔衬垫上。防水板铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射砼表面。阳角和阴角处防水板的防水板的铺设应平展闭合、平顺焊接。防水板间热熔焊接用自动双缝热熔焊接机，焊接前应试焊，掌握了适当的焊接温度和速度后进行焊接；一般焊接温度控制在200270为宜，焊接速度控制在68m/min范围内，以恒定的速度向前行走，中途不能停顿，整条焊缝的焊接应一气呵成。焊接前先除尽防水板表面的灰尘。防水板搭接宽度不小于15cm，单条焊缝的有效焊缝宽度不小于1.5cm。防水板焊接时，搭接部位的焊缝必须错开，不得有三层以上的接缝重叠。防水板搭接示意图不合格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.工作平台就位；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。铺设准备洞外准备洞内准备 电热压焊器防水板铺设焊缝补强合格移工作平台下一循环防水板焊接质量检查土工布铺设爬行式热合机爬行式热合机 防水板施工工艺流程图防水板间搭接缝应与施工缝、变形缝等防水薄弱环节错开12m的距离。分段铺设的防水板边缘应预留至少60cm的搭接余量，并对预留部位进行有效保护。焊缝若有漏焊、假焊应予补焊，若有烧焦、焊穿处以及外漏的固定点，必须用同质地的防水板覆盖焊接。防水板铺设后应进行质量检查。检查防水板有无漏焊、假焊、烧焦和焊穿，检查焊缝的宽度、是否均匀连续、表面是否光滑、有无波形断面。防水板焊缝质量采用充气法检查，焊接后两条缝间留一条空气道，焊缝检测采用真空检漏器现场检测防水板焊接质量，先堵住空气道的一端，然后用空气检测器从另一端打气加压，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min以上，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；否则须用检测液（如肥皂水）找出漏气部位，用手动热熔器焊接修补后再次检测，直到完全不漏气为止。防水板破损处修理：如发现防水板有破损，必须及时修补。先取一小块防水板，除尽两防水板上的灰尘后，将其置于破损处，然后用手动电热熔接器熔接。防水板宜超前二次衬砌12个衬砌段长度施工，并与开挖工作面保持一定的安全距离，铺设完防水板的地段应采用可靠的保护措施防止损伤防水板。防水板应避开火源，做好保护措施，尤其是钢筋施工、混凝土浇筑和捣固时，应采取措施避免对防水板造成破坏，对破坏处应及时修补。防水板施工示意图如下：（6）施工缝止水带安装隧道环纵向施工缝设置中埋式橡胶止水带，变形缝设置钢边橡胶止水带和背贴式橡胶止水带，橡胶止水带应采用三元乙丙橡胶制作，如下图所示。止水带施工工艺流程如下图：施工准备加工背托钢筋及钢筋卡在台车挡头板上设置钢筋卡孔洞安装背托钢筋及钢筋卡固定止水带灌注防水混凝土结束中埋式止水带施工工艺流程图止水带填充注浆浇筑防水混凝土粘结止水带、设置注浆管清洁防水板表面施工准备测量定位止水带位置安装质量检查结 束背贴式止水带施工工艺流程图中埋式止水带的安装应用附加钢筋卡、铁丝、模板等将止水带固定，采用钢筋套将止水带固定在挡头模板上。安装止水带时，沿衬砌环线每隔0.5m1.0m，在端头模板上钻一12mm的钢筋孔，将预制的钢筋卡，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，固定中埋式止水带的方法如下图所示。1）止水带安装注意事项：安装中埋式止水带时，应确保位置正确、固定牢靠，其中间空心圆环应与施工缝的中心线重合。止水带安装方向与衬砌端头模板正交。止水带的长度应根据施工要求事先进行确定，尽量避免接头，止水带接头必须焊接良好，接头外观应平整光洁。橡胶止水带接头宜采用热压机硫化搭接胶合，接头强度不应低于母材的80%。搭接长度不得小于10cm，采用小型热焊机进行焊接，焊缝宽度不得小于5cm。采用以冷接法专用黏结剂时，搭接长度不得小于20cm，黏结剂涂刷应均匀并压实（按照产品说明书指示顺序操作）。2）施工缝处理现浇混凝土表面必须凿毛，并凿除先浇混凝土表面的水泥砂浆和松软层，用水冲洗干净。后浇砼前，应将其表面浮浆和杂物清除，并及时浇注混凝土。浇注混凝土时，注意在止水带附近振捣密实，但不得碰止水带，防止止水带走位。二次衬砌脱模后，若发现施工中有走模现象，致使止水带过分偏离中心，则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。5、二衬混凝土自防水二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10。二次衬砌的结构厚度不应小于30cm，裂缝宽度不得大于0.2mm；当衬砌为钢筋混凝土时，钢筋净保护层厚度不应小于5cm。混凝土浇注时应对称、分层浇筑，分层捣固。6、洞内排水沟排水洞内综合排水系统如下图。隧道内排水采用双侧沟结合中心矩形盖板水沟的方式。环纵向排水盲管通过PVC管直接降水引入两侧沟，两侧沟与中心水沟通过横向排水管连接。（1）隧道有仰拱地段底板下部每隔30m设置一处100硬质PVC排水管，直接连接侧沟与中心矩形沟，侧沟至底板连接采用100PVC排水管连接。（2）隧道无仰拱地段底板（级围岩）下部每隔10m设置一处F6040可维护塑纤排水滤管，与中心矩形沟连通，侧沟与底板F6040可维护塑纤排水滤管采用100PVC排水管连接。（3）无砟轨道隧道底板及仰拱填充靠沟槽侧竖向设置F6040可维护塑纤排水滤管，与底板横向排水管连接，间距30m。道床底面靠沟槽侧纵向埋设100半圆形排水孔，间距25m一处，每处长度2.0m，并且与竖向F6040可维护塑纤排水滤管连接。六、质量控制及检验（1）质量控制防排水工程的质量要求：1、衬砌不渗水，结构表面无湿渍；2、混凝土抗压强度和抗渗压力符合设计要求；3、防水层连接紧密，无渗水现象，立面拐角的防水毯无空鼓和皱褶；4、材料甩头预留长度不小于规定长度，其收边和保护达到了设计要求；5、防水层的破损处已按要求修补达标；6、防水层与其他防水材料的连接符合设计要求；（2） 质量检验1）防水板防水板、土工复合材料的材质、性能、规格必须符合设计要求。 防水板必须按设计要求进行搭接，搭接应牢固。不得有渗漏。 防水板铺设范围及铺挂方式应符合设计要求。铺设时防水板应留有一定的余量，挂吊点设置的数量应合理。 铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺，无漏水现象；阴阳角处应做成圆弧形。 防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象： 防水板的铺设应与基层固定牢固，不得有绷紧和破损现象。 防水板的搭接宽度不应小于15cm，允许偏差为-10mm；焊缝宽度不应小于1.5 cm。 2）施工缝与变形缝处理施工缝、变形缝所用止水条、止水带等材料的品种、规格、性能等应符合设计要求。 隧道衬砌混凝土施工缝预留应符下列规定： a边墙水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大处或底板与边墙的交接处，拱墙结合的水平施工缝宜留在起拱线以下300 mm。 b垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。 变形缝位置、宽度、构造形式等应符合设计要求。 施工缝的防水施工应符合下列规定： a后浇筑混凝土应在先浇筑的混凝土终凝后方可进行。浇筑前应对原有混凝土表面进行清洗，清除浮浆保持湿润并铺厚度为3050mm的1：1水泥砂浆。 b遇水膨胀止水条安装前应检查是否受潮膨胀。 c采用塑料、橡胶、金属止水条时，应采取有效措施确保 位置准确、固定牢靠。 变形缝的防水施工应符合下列规定： a止水带接头连接符合设计要求，接缝平整、牢固，不得有裂口和脱胶现象。 b中埋式止水带应和变形缝中心线重合，止水带不得穿孔。 c混凝土浇筑前应校正止水带位置，保持其位置准确、平直。 施工缝、变形缝等细部构造做法应符合设计要求，表面不得有渗漏。 施工缝、变形缝填塞前，缝内应清扫干净，保持干燥，不得有杂物和积水。 施工缝、变形缝的表面质量应达到缝宽均匀、缝身竖直，环向贯通，填塞密实，外表光洁。3)洞内排水沟(槽)洞内水沟布置、结构形式、沟底高程、纵向坡度应符合设计要求。进水孔、泄水孔、泄水槽的位置和间距符合设计要求。水沟外墙距线路中心线的距离应符合设计要求。水沟盖板的规格、尺寸、强度及外观质量符合设计要求。盲管(沟)、暗沟、泄水槽及其中配置的集水钻孔、排水孔(槽)和水沟组成的排水系统排水效果良好。洞内排水顺畅，无淤积阻塞，进水孔、泄水槽、泄水孔畅通。水沟盖板应铺设齐全平稳顺直。水沟断面尺寸符合设计要求。4）注浆防水注浆防水选用的注浆材料质量应符合设计要求。浆液配合比设计应符合设计要求。注浆效果应符合设计要求。注浆压力、注浆量、注浆时间等注浆参数应符合设计要求。注浆孔数量、布置、间距、孔深应符合设计要求。 注浆防水范围