刘家垭隧道防排水施工工艺总结.doc

专题性技术总结见习生：张光建中铁二局集团四公司绵遂高速公路项目经理部刘家垭隧防排水综合施工工艺的总结及分析一、前言刘家垭隧道位于绵遂高速公路遂宁段，是我项目部合同段最长的一条隧道，该区间地址情况较复杂，地下水较发育，主要为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。且该隧道较长，岩质松软，施工工序较多。因此在整个隧道的施工作业中，如何有效的建立良好的防排水系统是整个隧道施工对质量、安全以及施工进度保证的关键。二、工程概况刘家垭隧道地处绵遂高速公路遂宁段射洪县玉太乡飞石沟村境内，隧道设计标准为四车道高速公路，设计行车时速80km/h，隧道轴线按分离式并行线布置，左洞全长677米，最大埋深151米，施工里程ZK103+848ZK104+525；右洞全长700米，最大埋深144米，施工里程K103+845K104+545。隧道采用新奥法施工，上下台阶法开挖。刘家垭隧道地层以薄中层构造为主，层间结合非常差，且岩层主要由弱风化粉砂质泥岩和泥质粉砂岩组成。地下水状况:地下水类型主要有松散堆积层空隙水、基岩裂隙水。孔隙水赋存于第四系松散堆积层中，主要接受大气降水补给。沿斜坡向沟谷及下卧层排泄，具体埋藏浅，分布零星，水量贫乏，厚度不大；基岩裂隙水主要赋存于构造裂隙及风化裂隙中，主要接受降水补给，顺地形向坡下沟谷排泄，该类地下水发育。隧道进出口附近均有泉水流出，且少量泉水高于隧道底标高以上，流量为0.050.201/s。根据刘家垭隧道地址情况和地下水状况可以知道，刘家垭隧道在开挖施工作业中会受到上层滞水，和基层裂隙水的严重影响。因此如何保证刘家垭隧道防排水质量和效果是工程施工的重要工序之一。三、防排水系统要求及结构体系：1、防排水系统要求：刘家垭隧道防水系统的遵循“以防为主、防排水结合、多道防线、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则进行施工作业。在施工过程中使其能够在隧道施工完成后保证防水可靠、排水通畅，不渗不漏。达到隧道拱部、墙部、及设备箱等部位均无渗漏水；路面干燥无水；洞内排水系统不淤积，不堵塞，确保排水畅通；隧道衬砌后不积水等。2、防排水系统的结构体系刘家垭隧道的主要防排水措施包括：喷射砼防水、衬砌砼防水、钻孔排水、注浆堵水、以及设计综合防排水。防水系统刘家垭隧拱墙采用复合式衬砌结构，防水系统具体主要由三道防线组成。第一道防线：初期支护加背后注浆。第二道防线：隧道洞身（除仰拱外）全洞满铺防水层（靠围岩一侧），即单面自粘式EVA防水板+无纺布，防水板厚1.5mm，无纺布为300g/m2厚3mm。第三道防线:二次模筑防水砼，采用砼中添加密实微膨胀剂（HEA防水剂、UEA及AEA膨胀剂等），以达到衬砌密实、防裂及防水目的，防水等级不小于S6。排水系统由于刘家垭隧道采用新奥法施工，地下水较为丰富，施工工况较为复杂，防水层的预留搭接较多，结构的施工缝也较多，在施工阶段对防水卷材可能造成破坏，为确保刘家垭隧道在无渗漏的情况下营运，故在防水水层和二次衬砌之间即墙背纵、横向设置HDPE排水盲沟和排水管，隧道中部基线下设置300mm钢筋砼中央排水主管，隧道路面较低侧路缘带下设置开口水沟，并在路面基层下每隔10米设置一道无纺布包裹的MF20塑料乱丝盲沟，施工缝处设置橡胶止水带、止水条及嵌缝材料进行防水，将基岩裂隙水阻隔在衬砌砼以外，渗水经排水盲管引入中央排水管内排出。3、变形缝、施工缝的防水变形缝刘家垭隧道于围岩级别分界的地方设置一道变形缝，变形缝宽2cm,在结构内部的中部全环设置30010mm埋设式橡胶止水带，用10钢筋加以固定。待变形缝两侧的混凝土浇注完并养护完毕后，先在变形缝中填塞石棉麻丝沥青，再结构内侧（背水面）预留深5cm宽2cm(即缝宽)的凹槽，在缝内用聚硫双组分密封膏嵌缝。施工缝隧道施工缝分纵向和环向，纵向施工缝即矮边墙与上部衬砌砼施工搭接处，横向施工缝即为每模衬砌砼施工接头处。施工缝采用在结构中部安装两条3014mm遇水膨胀带注浆管止水条进行止水。四、防排水系统的施工工艺1、基面（初支面）处理（1）、基面（初支面）堵漏刘家垭隧道在隧道开挖掘进过程中，由于爆破效果欠佳，易出现超挖现象，施工作业队伍在处理超挖过程中，处理不当，隧道初支后不能使初期衬砌与围岩密贴。初支与围岩中间形成空洞，外加隧道本身存在渗水情况，且较为严重，导致空洞部位形成水囊，初支表面漏水，如果不加以处置继续作业，将会对工程在建成后不利于隧道结构的稳定，有些危害在施工中就出现，而更大的危害是通车后出现的，既给国家造成巨大的经济损失，又造成非常坏的社会影响。因此在防水板的铺设前就不允许这类现象发生，应及时根据结构的不同部位分别进行堵漏处理：隧道洞身拱部及腰部沿隧道纵向每5米一排、每排三根布置42注浆管，注水泥水玻璃双液浆、注浆压力为0.61.2Mpa，以填充初支后空洞并使其初支与围岩形成刚体，既起到止水作用，又使其结构受力稳定。对于边墙漏水及基底出水部位应根据出水量大小分别采用注浆止水或暂时引排的方法，以确保基面干燥。（2）、基面找平检查基面上有无钢筋、铁丝和钢管等尖锐突出物，若有应将其割除，并将割除部位用砂浆抹平，防止在挂防水板时，影响施工及刺穿防水板。对隧道初支面及隧道施工转角处若有凹处或凸处的浮浆，应将凹处用1：2.5砂浆进行找平，将凸起的浮浆凿除抹平。2、无纺布施工隧道在初期支护和防水板之间采用3厚3mm的无纺土工布，做为防水板的缓冲层。无纺布采用水泥钉和塑料员垫片固定在喷射砼的基面上，固定点之间呈梅花形布设，固定点之间的间距为：拱部500800mm；边墙8001000mm。土工布之间的搭接宽度为50mm,无纺布不能拉得过紧，以免影响防水板的铺设。3、自粘式EVA防水板的施工防水板接缝是防水施工最重要的工艺，防水板之间的搭接长度为100mm,铺设防水板前，应先在拱顶的无纺布上标出隧道中向中心线，铺设时防水板应由拱顶向两侧下垂铺设。在防水层的下一阶段施工前的连接部位还应注意加强保护，避免弄脏或弄破损。并在搭接前将接头擦拭干净。预留搭接长度应不小于500mm。防水板铺设固定时，固定点应呈梅花形布设，间距为拱部500800mm；边墙8001000mm。4、排水系统的施工该隧道排水系统墙背纵、横向设置HDPE排水盲沟和排水管必须在施工过程中，严格按照设计间距10m,纵、横向、环向精密衔接，不能脱节，使衬砌墙背的渗水能够完全排入中央排水沟内，排水管之间的搭接必须使用订书机状的不锈钢做成的定勾嵌入。由于排水管及盲沟均为预埋，因此在衬砌前要做好标记，一旦衬砌台车脱模，立即将盲管口掏出并清理干净。5、变形缝、施工缝防水层的施工（1）变形缝变形缝是由于考虑结构不均匀受力和混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙，它是防水处理的难点，也是结构自防水中的关键环节。橡胶止水带的施工要求：按照设计要求确定止水带的准确位置及尺寸规格；橡胶止水带必须用模板定。先安装一端，浇筑砼，同时另一端应用木板保护，待砼拆模后方可以取下木板保护；在止水带中央圆孔的上下方砼基面上涂刷粘结剂并固定填缝用的聚苯板；把另一端的止水带端头固定在钢筋上，支模浇筑砼；施工中必须保证止水带的准确位置和砼的浇捣质量，使砼与止水带能紧密结合。（2）施工缝在施工过程中，水平施工缝与环向施工缝是结构自防水的薄弱环节，因此必须恰当的处理好，以免影响防水质量。因此采用遇水膨胀橡胶止水条进行止水。止水条如果采用钉设将导致止水条脱落，或折断，因此可以采用在模板内侧加设适当厚度的木条，或钉设一根适当直径的塑料软管，砼浇筑完，脱模后拆除模板或拔掉软管，即形成一道凹槽，并配合加密了射钉的钉设间距，从而保证的施工缝的防水效果。6、二次衬砌防水砼的施工刘家垭隧道二次衬砌砼级围岩采用微膨胀剂C30防水砼；级围岩采用微膨胀剂C25防水砼。采用HEA防水剂，掺量为4%。在施工中我们针对砼的防水要求，不仅要加强管理，严格施工工艺，而且还应对砼施工进行全过程控制，特别应注意一下几点：（1）严格控制水灰比水灰比是对抗渗性起决定作用的因素，增大水灰比，砼的密实度降低，相对渗透系数就显著增大，因此须严格控制水灰比。该隧道C30砼水灰比为0.5；C25砼为0.55。（2）防水砼的运输该隧道砼，因离中心拌合站较远，且便道较差，恐砼在中途运输时间过长以及产生其它特殊情况导致砼不能连续浇筑或产生砼离析等原因，影响砼施工质量。故采用由质检站标定且经检验合格的拌合机进行自拌砼，由项目部特派专业技术人员全程控制砼拌合及浇灌。（3）砼振捣及养护砼的振捣必须采用插入式振捣棒，等距离插入、均匀地捣实全部砼，以至于避免砼不密实而受墙后渗水的侵蚀，导致衬砌表面产生水迹或湿渍。根据防水砼的特性，为了避免砼在凝固过程中产生裂缝导致渗水，因此在拆模后必须及时喷洒水养护，养护期确保不少于14天。五、施工体会在刘家隧道的防排水的施工作业中，由于地下隧道施工的环境恶劣、防水板的整体封闭质量难以保证，难免会由于防水板的破损而出现漏水点，而且在注浆过程中，也会不精确地找准出水点，进行严密堵水，因此我认为：1、如果在隧道的整体防水系统中，增加分段封闭的措施，虽然会增加一部分大的经济投资，但不会出现防水系统“一点破损，全面失效”的后果，另外对以后的注浆堵漏也便于集中处理；2、在隧道的进洞方案上，根据隧道纵断面设计，合理选择开洞地点，防止隧道进洞方向为下坡，导致隧道积水利用中央排水管流向掌子面，影响施工环境，致使中央排水管不能发