隧道防排水工艺、工法.doc

武广客运专线重点隧道工程武广客运专线重点隧道工程 SD SD 标标 防排水施工工艺 工法防排水施工工艺 工法 编编 制制 人 人 吴海之 审审 核核 人 人 马彦启 批批 准准 人 人 汪纲领 中铁隧道集团武广客运专线 SD 标项目经理部 二 OO 六年十月十二日 1 防排水施工工艺 工法 1 1 编制依据和目的编制依据和目的 1 11 1 编制依据编制依据 a 新建武广铁路客运专线工程施工设计图 b 国家和铁道部现行的有关客运专线工程的隧道工程质量验收暂 行标准 设计暂规 施工技术指南 安全技术规程 c 国家和铁道部的适用于本标段的设计施工技术指南 规程 规 则 规定 质量验收标准等 d 施工现场实际情况及调研结果 e 现有的施工技术水平 施工管理水平和机械设备配备能力及对 新建武广铁路客运专线隧道的理解 f 实施性施工组织设计 1 21 2 编制目的编制目的 保证隧道建成后达到客运专线的验收标准 满足隧道防排水工程施 工质量要求 达到设计要求的防排水效果 2 2 引用文件引用文件 a 客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 b 客运专线铁路隧道工程施工技术指南 c 地下工程防水技术规范 3 3 正洞防排水设计概况正洞防排水设计概况 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 采用 防 排 堵 截相结合 因地制宜 综合治理 的原则 正洞防水 全隧道拱墙设防水板加土工布 二次衬砌混凝土采用抗 侵蚀性防水混凝土 防水混凝土的抗渗等级不小于 P8 环向施工缝素 2 混凝土段拱墙环向设置中埋排水管及钢板腻子止水带 钢筋混凝土段环 向施工缝拱墙段设置中埋波纹排水管及橡胶止水带 仰拱部位设置中埋 式止水带 纵向施工缝刷涂混凝土界面剂 变形缝拱墙部位采用中埋橡 胶止水带 沥青木丝板塞缝 聚硫密封胶等措施 沉降缝仰拱部位采用 中埋橡胶止水带 沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋的措施 正洞排水 衬砌防水板背后环向设置 HDPE 50 打孔波纹管 隧道 两侧边墙墙角外侧泄水孔标高处分段设置 HDPE160 142 双壁打孔波纹管 纵 横向排水盲管均直接与隧道侧沟连通 每段纵向排水盲管中间设置 50PVC 管连通侧沟 全隧道设置 600 中心排水沟 4 4 施工工艺流程施工工艺流程 施工工艺流程见下图 隧道结构防排水施工工艺流程图隧道结构防排水施工工艺流程图 基面检查处理 检查净空及初期支护表面处理 环 纵向排水盲管安装 施工缝止水条安装 防水板铺设 防水板原材料检 验和试验 隐蔽检查 合格 不合格 衬砌台车定位 施工缝止水带安装 二次衬砌施工 隐蔽检查 合 格 不合格 隐蔽检查 不合格 合格 修补 3 5 5 基面处理基面处理 基面处理主要对初期支护表面的渗漏水 外露的突出物及表面凸凹 不平处进行处理 a 处理基面渗漏水 采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟 保持基面无明显漏水 b 对初期支护混凝土表面外露的锚杆头 钢筋尖头等硬物割除 其处理如下图 切断用锤打砂浆素灰抹面 初期支护面处理图初期支护面处理图 1 1 对钢筋网等凸出部分 先切断后用锤铆平抹砂浆素灰 对有凸出的管道时 用砂浆抹平 初期支护面处理图初期支护面处理图 2 2 对锚杆有凸出部位时 螺头顶预留 5mm 切断后 用塑料帽处理 初期支护界面 切断 5mm以上 切 断 螺栓 盖帽 塑料帽 保护砂浆 初期支护面处理图初期支护面处理图 3 3 切断面要平整 用砂浆填死 4 c 对初期支护表面凸凹不平处进行处理 使混凝土表面平顺 凸 凹面满足 D L 1 6 1 10 D 为两凸凹面间凹进深度 L 为两凸凹面间 距离 d 基面处理质量检查 净空检查用断面仪等仪器进行 检查支护断面是否满足设计尺寸 每 10 米检测一个断面 如不满足设计净空要求时 则加密检查 并对 侵限部分严格按照规范要求进行处理 初期支护表面应平整 平整度 10cm 无空鼓 裂缝 松酥 6 6 排水盲管施工排水盲管施工 排水盲管包括环向排水盲管 纵向集水盲管 横向泄水管 三者采 用变径三通连为一体 形成完整的排水系统 其中纵向排水盲管在整个 隧道排水系统中是一个中间环节 起着承上启下的作用 是关键环节 环向 纵向排水盲管施工主要有钻定位孔 锚栓安装 盲管铺设 安装等环节 其施工流程见下图 环向 纵向排水盲管施工工艺流程图环向 纵向排水盲管施工工艺流程图 6 16 1 排水盲管布置排水盲管布置 环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置 根据洞内 渗 漏水的实际情况 在初期支护 喷射混凝土层 完成之前视情况埋 设排水半管或线形排水板 形成暗埋 永久式排水通道系统 将水引入 隧道纵向排水管或通过盲沟 管 引入排水沟排出洞外 在地下水较大 的地段应加密设置排水盲管 a 对集中出水点 沿水源方向钻孔 然后将单根引水盲管插入其 中 并用速凝砂浆将周围封堵 以使地下水从管中集中引出 钻定位孔安装锚栓捆扎盲管盲管纵向环向连接铺设盲管 5 b 当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时 均设排水半管或线 形排水板 在排水管周围喷射厚度为 1 2cm 水泥砂浆后 再进行喷射 混凝土作业 c 在无渗漏水地段有必要时 每隔一定间距 在其喷层表面上 下打设排水孔 安装排水半管或线形排水板 使隧道在使用期内因地下 水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外 d 纵向盲管安设的坡度必须满足设计要求 6 26 2 施作步骤与方法施作步骤与方法 a 按规定划线 以使盲管位置准确合理 b 钻定位孔 定位孔间距在 30 50cm c 将膨胀锚栓打入定位孔 e 用无纺布包住盲管 用扎丝捆好 用卡子卡住盲管 然后固定 在膨胀螺栓上 f 排水半管铺设时 利用工作平台 根据裂缝形状或打孔位置 排水半管紧贴岩面 用水泥钉每隔 30cm 对称钉牢 然后喷射速凝水泥 砂浆封固 g 对环 纵向排水盲管采用三通相连 6 36 3 横向排水盲管施工横向排水盲管施工 横向排水盲管是连接纵向排水管与中央排水管 沟 的水力通道 通常采用硬质塑料管 其设置应符合设计要求 施工中先在纵向盲管上 预留拼接 然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至中心排水管 沟 6 46 4 纵向盲沟节点铺装施工纵向盲沟节点铺装施工 纵向盲沟节点铺设工艺直接关系放水板背后水体能否顺利引入纵向 盲沟 其节点铺设工艺见下图 6 6 56 5 施工控制要点施工控制要点 a 划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方 b 盲管用无纺布等渗水材料包裹 防止泥砂 喷混凝土料或杂物 进入堵塞管道 c 纵向盲管用防水卷材半裹 使从上部下流之水在纵向盲管位置 尽量流入管内 d 隧道同一断面只能铺设一道排水半管 避免造成初期支护出现 薄弱断面或薄弱带 e 初期支护中埋设排水半管时 喷射混凝土应分为 2 3 层 施工 中必须严格控制各喷层厚度 保证排水半管埋设数量 避免凿槽或返工 各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间 必须在前一层喷射混凝土终凝 后进行 6 66 6 排水盲管安装质量检查排水盲管安装质量检查 a 盲管尽量与岩壁密贴 与支护的间距不得大于 5cm 盲管与支 护脱开的最大长度不得大于 10cm 二次衬砌 喷层 排水体放水板焊接 排水管 铆钉压条 40 50cm 2 二次衬砌 无仰拱纵向盲沟铺装节点详图 二次衬砌 初期支护 纵向施工缝 仰拱 排水管 放水板焊接 排水体 铆钉压条 2 40 50cm 有仰拱纵向盲沟铺装节点详图 7 b 施工中三通管留设位置准确 接头应牢固 c 盲管无泥砂 喷混凝土料或杂物堵塞 泄水孔通畅 7 7 无纺布及防水板铺设无纺布及防水板铺设 7 17 1 施工工艺流程施工工艺流程 防水板铺设包括铺设准备 无纺布铺设 防水板固定 防水板焊接 等环节 施工工艺流程如下图 防水板施工工艺流程图 7 27 2 施作步骤与方法施作步骤与方法 7 2 1 铺设准备 洞外检查 检验垫层材料及防水板质量 对检查合格的防水板 用 特种铅笔划焊接线及拱顶分中线 并按每循环设计长度截取 对称卷起 1 垫层及防水板检查 检验 2 画焊缝搭接线 3 垫层材料及防水板截取 1 工作平台就位 2 接通电路线 3 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 防水板固定 防水板焊接 焊缝补强 移工作平台 下一循环 洞 内 电热压焊器及爬行式热合器 垫上隔热纸 合格 不合格 质量检查 垫层及防水板铺设 洞 外 8 备用 洞内在铺设基面标出拱顶中线 画出隧道中线第一环及垂直隧道 中线的横断面线 防水板铺设宜采用专用台车铺设 台车应具备以下要求 a 防水板专用台车应与模板台车的行走轨道为同一轨道 轨道的 中线和轨面标高误差应小于 10mm b 台车前端应设有初期支护表面及衬砌内轮廓检查刚架 并有整 体移动 上下 左右 的微调机构 c 台车上应配备能达到隧道周边任一部位的作业平台 d 台车上应配备辐射状的防水板支撑系统 e 台车上应配备提升 成卷 防水板的卷扬机和铺放防水板的设 施 f 专用台车上应设有激光 点 接收靶 7 2 2 垫层铺设 对于设计为分离式的防水板 先进行垫层铺设 垫层材料根据设计 选用 一般采用射钉固定 如下图所示 暗钉圈固定无纺布示意图 先在隧道拱部位标出纵向中线 使缓冲层垫衬基本与洞室轴线直交 留足基面凹凸部位的富有量 由两边墙向拱部铺设 用带热塑性圆垫圈 的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上 每幅防水板布置适当排数垫 圈 一般拱部 0 5 0 8m 边墙 0 8 1 0m 呈矩形排列 并左右上下成 行固定 无纺布接缝搭接宽度不得小于 50mm 一般仅设环向接缝 当 土工布 热塑性圆垫圈 围岩 初期支护 金属垫圈 射钉 围岩 热塑性圆垫圈 9 长度不够时 设轴向接缝应确保上部 靠近拱部的一张 应由下部 靠 近底部的一张 缓冲层压紧 7 2 3 防水板铺设 防水板铺设应超前二次衬砌施工 9 20m 并设临时挡板防止机械损 伤和电火花灼伤防水板 同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离 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 采用从下向上的顺序铺设 下部防水板应压住上部防水板 松紧应 适度并留有余量 按 1 08 考虑 保证防水板全部面积均能抵到围岩 分段铺设的卷材的边缘部位预留至少 60cm 的搭接余量并且对预留 部分边缘部位进行有效的保护 对于避车洞处防水板的铺设 如成形不好 须用浆砌片石或模筑混 凝土使其外观平顺后 方可铺设防水板 对于热合器不易焊接的部位用 热风枪手工焊接 并确保其质量 两幅防水板的搭接宽度不应小于 150mm 如下图所示 7 2 4 防水板固定 采用热风焊枪或热合器 使防水板其融化与塑料垫圈粘结牢固 在凸凹较大的基面上 在断面变化处增加固定点 保证其与混凝土 表面密贴 7 2 5 防水板焊接 焊接时 接缝处必须檫洗干净 且焊缝接头应平整 不得有气泡折 真空检查缝隙 粘接结合部位 防水层焊接示意图防水层焊接示意图 10 皱及空隙 防水板之间的搭接缝应采用双焊缝 调温 调速热楔式功能的自动 爬行式热合机热熔焊接 细部处理或修补采用手持焊枪 开始焊接前 应用小块塑料片上试焊 以掌握焊接温度和焊接速度 单条焊缝的有效焊接宽度不应小于 15mm 防水板纵向搭接与环向搭接处 除按正常施工外 应再覆盖一层同 类材料的防水板材 用热焊焊接 在焊缝搭接的部位焊缝必须错开 不允许有三层以上的接缝重叠 见下图 焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接 使其不出现错台 30cm 30cm 不允许允许允许 防水板搭接示意图防水板搭接示意图 焊缝若有漏焊 假焊应予补焊 若有烤焦 焊穿处以及外露的固定 点 必须用塑料片焊接覆盖 7 37 3 施工控制要点施工控制要点 塑料板应存放在室内 库房应整洁 干燥 无火源 自然通风要好 并应远离高温热源及油脂等污物 任何材料 工具 在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放 安装垫圈要严格控制方向和排列距离 避免安装时搭接困难 挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层 绑扎钢筋和安装模板及衬砌台车就位时 在钢筋保护层垫块外包土 工布防止碰撞和刮破塑料板 11 浇筑混凝土时 应防止碰击塑料板 二次衬砌中埋设的管料与防水 板间距不小于 5cm 以防止破损塑料防水板 浇筑时应有专人观察 发 现损伤应立即修补 7 47 4 防水板施工质量检查防水板施工质量检查 7 4 1 目测检验 用手将已固定好的塑料板上托或挤压 检查其与喷射砼面的密贴程 度及预留量 检查塑料板有无烤焦 焊穿 假焊和漏焊 焊缝宽度是否 符合设计 焊缝表面是否平整光滑 有无波形断面 7 4 2 充气检查 检查采取随机抽样的原则 环向焊缝每衬砌循环抽试 2 条 纵向焊 缝每衬砌循环抽试 1 条 防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查 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 15min 压力下降在 10 以内 说明焊缝合格 如压力下降过快 说 明焊缝不严 用肥皂水涂在焊缝上 有气泡的地方重新补焊 直到不漏 气为止 8 8 止水带安装止水带安装 严格按设计 规范要求施作沉降缝 施工缝 沉降缝的设置位置 必须使拱圈 边墙和仰拱在同一里程上贯通 8 18 1 止水带安装工艺止水带安装工艺 a 衬砌模板台车各项准备工作就绪后 沿衬砌设计轴线每间隔 0 5m 在挡头板上钻一 12 钢筋孔 然后将加工成形的 10 钢筋卡由 待模注混凝土一侧向另一侧穿入 钢筋卡内侧卡紧一半止水带 待模注 混凝土凝固后拆除挡头板 弯曲 10 钢筋卡套上止水带的另一半 模 注下一循环混凝土 b 浇筑二次衬砌砼时 加强砼振捣 排除止水带底部气泡和空隙 使止水带和砼紧密结合 12 c 止水带的接头 搭接宽度不小于 15cm 冷接或焊接的缝宽不小 于 5cm 止水带安装见下图 1 沿二次衬砌设计轴线间格0 5m在挡头板上钻一 12孔 2 将加工好的 10钢筋卡由待模筑砼一侧向另一侧穿入 内侧卡紧 3 止水带的接头 搭接宽度不小于10cm 焊接的缝宽不小于5cm 止水带一半 另一侧止水带平贴在挡头板上 止水带长度为35cm 已浇二次衬砌 操作步骤 说明 止水带安装施工顺序 未浇筑砼前关挡头板固定好止水带 浇筑一边砼脱模后将止水带展开并再次固定 浇筑另一边砼 待浇二次衬砌 止水带中心位置 模板 钢筋卡 止水带 挡头模板 已浇二次衬砌 模板 钢筋卡 止水带 待浇二次衬砌 钢筋卡 止水带 止水带安装示意图 8 28 2 止水带施工控制要点止水带施工控制要点 a 止水带埋设位置应准确 其中间空心圆环应与变形缝重合 b 中埋式止水带应固定在挡头模板上 先安装一端 浇筑混凝土 时另一端应用箱型模板保护 固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打 洞 不得损坏止水带本体部分 c 固定止水带时 应防止止水带偏移 以免单侧缩短 影响止水 效果 d 止水带定位时 应使其在界面部位保持平展 不得使橡胶止水 带翻滚 扭结 如发现有扭结不展现象应及时进行调正 e 止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制 一环长 尽量避免接头 如确需接头 应满足下图要求 13 热硫化连接 热硫化连接 热硫化连接 搭接 对接 推荐形式 10cm 复合接 推荐形式 10cm热硫化连接 止水带常用接头形式示意图 f 止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛 接头处选在衬砌 结构应力较小的部位 粘接可采用热硫化连接的方法 搭接长度不得小 于 10cm 焊接缝宽不小于 50cm 冷接法应采用专用粘结剂 冷接法搭 接长度不得小于 20cm g 在浇捣靠近止水带附近的混凝土时 应严格控制浇捣的冲击力 避免力量过大而刺破橡胶止水带 同时还必须充分震捣 保证混凝土与 橡胶止水带的紧密结合 施工中如发现有破裂现象应及时修补 h 衬砌脱模后 若检查发现施工中有走模现象发生 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 8 38 3 止水带安装检查止水带安装检查 a 止水带安装的横向位置 用钢卷尺量测内模到止水带的距离 与设计位置相比 偏差不应超过 5cm b 止水带安装的纵向位置 通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心 两边对称 用钢卷尺检查 要求止水带偏离中心不能超过 3cm c 用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交 否则会降低止水 带的有效长度 d 止水带接头的检查 检查接头处上下止水带的压茬方向 此方向应以排水畅通 将水 外引为正确方向 即上部止水带靠近围岩 下部止水带靠近隧道衬砌 14 接头强度检查 用手轻撕接头