隧道防排水专项施工方案

隧道防排水专项施工方案一、工程概况本项目为双向六车道分离式高速公路隧道，左洞起止桩号ZK32+145~ZK34+280，全长2135m；右洞起止桩号YK32+150~YK34+292，全长2142m，设计时速100km/h，建筑限界净宽14.0m，净高5.0m。隧道穿越低山丘陵区，最大埋深385m，地层从上至下依次为：第四系残坡积粉质黏土（厚度1.2~6.8m）、燕山晚期花岗岩（全风化层厚度2.1~12.5m、强风化层厚度4.3~21.7m、中风化~微风化花岗岩完整性好）。区域地下水主要为第四系孔隙水与基岩裂隙水，孔隙水水量受降雨影响大，基岩裂隙水水量受裂隙发育程度控制，洞身范围内地下水稳定水位埋深12.5~42.7m，正常涌水量12850m³/d，最大涌水量21700m³/d，隧道围岩分级为Ⅱ级380m、Ⅲ级1252m、Ⅳ级443m、Ⅴ级202m。本项目防排水设计遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”原则，以衬砌结构自防水为基础，辅以防水层防水，设置完整的排水系统将地下水引入路侧暗沟排出洞外，保证隧道运营期间衬砌不渗水、路面不积水，结构受力不受水损害影响。二、编制依据1.《公路隧道施工技术规范》JTG/T3660-20202.《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-20173.《地下工程防水技术规范》GB50108-20084.本项目招标文件、施工图纸、现场勘察资料5.设计交底及变更设计文件三、防排水系统总体布置（一）排水系统1.环向排水：初期支护与二次衬砌之间每隔8~10m设置一道φ100mmHDPE双壁打孔波纹管（Ⅳ、Ⅴ级围岩段间距调整为5m），打孔率≥12%，环向排水管两端接入边墙纵向排水管。地下水发育段在初期支护表面增设φ50mm透水盲管，间距根据出水量调整为2~4m。2.纵向排水：在左右边墙墙脚位置、初期支护与二次衬砌之间各设置一道φ116mmHDPE双壁打孔波纹管，纵坡与隧道纵坡一致，最低处与横向排水管连通。3.横向排水：每隔30~50m设置一道φ100mmHDPE横向排水管，将纵向排水管汇集的地下水引入隧道中心排水沟，地下水丰富段间距调整为20m。横向排水管坡度不小于2%，坡向中心排水沟。4.路面排水：隧道内路面设置2%横坡，路面两侧设置矩形截水槽，截水槽接入中心排水沟，中心排水沟为80cm×100cm现浇钢筋混凝土沟，沟顶铺设30cm厚钢筋混凝土盖板，盖板顶面与路面底面齐平，中心排水沟纵坡与隧道纵坡一致，出口接入洞外排水系统。5.沉降缝、施工缝排水：施工缝设置遇水膨胀止水条+中埋式橡胶止水带，沉降缝设置中埋式钢边橡胶止水带+背贴式橡胶止水带，缝内填塞聚氯乙烯泡沫板，表面嵌填聚硫密封胶。（二）防水系统1.初期支护基面处理后，铺设400g/m²长丝无纺布缓冲层，缓冲层上铺设1.5mm厚EVA防水板，防水板采用双焊缝热融焊接，形成完整的防水层。2.二次衬砌采用C35钢筋混凝土自防水结构，抗渗等级不低于P8，混凝土中掺加水泥用量8%~10%的高性能防水剂，坍落度控制在160~180mm，入模温度控制在5~32℃。四、施工准备（一）技术准备1.组织施工技术人员、现场管理人员、作业班组进行图纸会审与技术交底，明确各部位防排水施工工艺、质量标准与验收要求，交底覆盖所有作业人员，留存交底签字记录。2.提前对原材料进行进场检验，委托第三方检测机构对防水板、无纺布、止水带、排水管等材料的性能指标进行检测，检测合格后方可进场使用。3.测量放线，复核隧道纵坡、边墙标高，确定环向、纵向、横向排水管的布设位置，做好现场标记。（二）物资设备准备1.主要原材料储备：提前储备满足100m施工需求的HDPE排水管、EVA防水板、长丝无纺布、橡胶止水带、遇水膨胀止水条、防水剂、聚硫密封胶等材料，原材料存放于通风干燥的库房，防水板、无纺布避免阳光直射，止水带避免重压变形。2.主要施工设备：配置防水板自动焊接机2台、热吹风焊枪3把、电动冲孔机1台、切割机2台、混凝土振捣器12台、自卸运输车4台，施工前对所有设备进行调试检修，保证设备运行正常。（三）人员准备安排1个防水作业班组（12人）、2个混凝土作业班组（各10人）、1个排水管道安装班组（8人），所有作业人员均经过专项技能培训，考核合格后方可上岗，特种作业人员持证上岗。五、主要项目施工工艺（一）初期支护基面处理初期支护喷射混凝土完成后，对基面进行人工处理，切除外露的锚杆头、钢筋头，并用砂浆抹平；对基面凹凸不平处进行处理，凸凹度偏差控制在±5cm/m范围内，单个凹坑深度不超过10cm，直径不超过1m，超过范围的凹坑采用喷射混凝土补平；对初期支护表面的渗漏水点进行引排处理，单点渗水量大于0.1kg/(m·min)时，增设φ50mm透水盲管将水引入环向排水管，大面积渗漏水时增设一层无纺布进行导流，保证基面无明水后再铺设防水层。（二）排水系统施工1.环向排水管施工（1）根据设计间距在初期支护表面标记环向排水管位置，采用冲击钻在初期支护上钻φ50mm固定孔，孔间距80~100cm，孔深度不小于10cm。（2）将φ100mmHDPE双壁波纹管按照环向轮廓弯曲贴合基面，采用φ8mm膨胀螺栓配合特制抱箍固定，固定点间距不大于1m，波纹管与基面之间的间隙不超过5mm，保证排水管贴合牢固。（3）环向排水管两端伸入纵向排水管深度不小于10cm，接口采用防水胶带缠绕密封，避免砂浆进入管内造成堵塞。（4）地下水发育段，在初期支护表面增加布设φ50mm透水盲管，盲管采用水泥钉配合垫片固定，间距50cm，盲管两端接入纵向排水管，接口密封处理。2.纵向排水管施工（1）按照设计位置在边墙脚放线，开挖宽30cm、深20cm的沟槽，整平沟槽底部，浇筑5cm厚C15混凝土垫层，垫层坡度与隧道纵坡一致。（2）铺设φ116mmHDPE双壁打孔波纹管，管道接缝采用专用套管连接，连接长度不小于20cm，接缝处涂抹防水胶，外侧包裹无纺布防止泥沙进入管内。（3）管道安装完成后，检查管道坡度与连通性，采用充气法检查管道密封性，通气压力保持0.2MPa，15分钟压力降不超过5%为合格，合格后采用C15混凝土回填沟槽，保护管道。（4）纵向排水管每100m设置一处检查口，检查口引出至二次衬砌外侧，后期运营期可进行清淤作业。3.横向排水管施工（1）根据设计间距放线定位，从纵向排水管位置向中心排水沟方向开槽，槽宽25cm，深度控制为保证排水管坡度不小于2%，槽底整平后浇筑5cm厚C15混凝土垫层。（2）安装φ100mmHDPE实壁管，进水口与纵向排水管采用三通接头连接，接口密封，出水口伸入中心排水沟内长度不小于5cm，出水口设置2cm×2cm的钢丝网罩，防止泥沙进入管内。（3）管道安装完成后，做通水试验，通水流量符合设计要求后，回填C15混凝土至初期支护表面，保护管道。4.中心排水沟施工（1）中心排水沟沿隧道中线布设，施工前先浇筑仰拱填充垫层，按照设计尺寸放线支模，模板采用定制钢模，模板强度、刚度满足要求，加固牢固防止跑模。（2）钢筋现场绑扎，钢筋间距偏差控制在±10mm范围内，保护层厚度不小于35mm。（3）混凝土采用罐车运输，泵送入模，分层浇筑，每层厚度不超过30cm，采用插入式振捣器振捣，振捣间距不大于40cm，振捣至混凝土表面泛浆、不再下沉、无气泡冒出为止，避免漏振、过振。（4）混凝土浇筑完成后，12小时内覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14天，强度达到设计强度100%后方可铺设盖板，盖板与沟壁之间的缝隙采用防水砂浆嵌填密实。5.沉降缝、施工缝处理（1）二次衬砌环向施工缝间距：Ⅱ、Ⅲ级围岩不超过12m，Ⅳ、Ⅴ级围岩不超过9m；沉降缝设置在围岩级别变化处、明暗交界段、衬砌台车分段处，缝宽2cm。（2）中埋式止水带安装：采用钢筋卡具固定，钢筋卡间距不大于50cm，止水带中心线与缝中心线重合，偏差不大于5cm，止水带接头采用热硫化焊接，搭接长度不小于10cm，不得采用搭接粘接，保证接头强度不低于母材强度；钢边橡胶止水带的钢边连接采用铆钉连接，搭接长度不小于15cm，接缝处涂抹密封胶。（3）背贴式止水带安装：固定在初期支护基面，与防水板粘贴牢固，背贴式止水带中心线与缝中心线重合，周边采用热融焊接与防水板密贴。（4）遇水膨胀止水条安装：在施工缝混凝土表面凿出宽2cm、深1.5cm的槽，将止水条嵌入槽内，采用水泥钉固定，间距不大于40cm，接头搭接长度不小于5cm，搭接处涂抹胶粘剂粘结牢固；遇水膨胀止水条安装后避免提前遇水膨胀，若提前沾水膨胀需更换。（5）沉降缝缝内填塞：采用2cm厚聚氯乙烯泡沫板填塞，填塞饱满，缝口表面预留2cm深度，嵌填聚硫密封胶，密封胶表面平整光滑，与衬砌表面齐平。（三）防水层施工1.无纺布铺设（1）无纺布规格为400g/m²长丝土工布，铺设从拱顶向两侧边墙下垂铺设，不得拉伸过紧，预留5%~10%的富余量，保证无纺布与初期支护基面密贴，避免产生空鼓。（2）无纺布采用水泥钉配合热熔垫片固定，固定点间距：拱部50~80cm，边墙80~100cm，凹凸不平处增加固定点，固定点垫片覆盖无纺布钉帽，避免防水板被钉帽刺破，每平方米固定点数量不少于4个。（3）无纺布接缝采用搭接，搭接宽度不小于15cm，搭接处采用热熔焊接固定，避免接缝脱开。2.EVA防水板铺设（1）防水板厚度1.5mm，采用无钉铺设工艺，将防水板热融焊接在无纺布的热熔垫片上，焊接点与固定点对应，每个固定点焊接牢固，不得漏焊。（2）防水板铺设从拱顶向两侧进行，沿隧道环向整幅铺设，幅宽按照二次衬砌台车长度定制为12m，减少纵向接缝。防水板预留3%~5%的富余量，保证防水板与二次衬砌混凝土密贴，避免拉裂。（3）防水板接缝采用双焊缝热融焊接，焊接温度控制在200~250℃，焊接速度控制在0.1~0.5m/min，保证焊缝牢固、连续，无漏焊、虚焊、焊焦现象。搭接宽度不小于15cm，两条焊缝之间留1~2cm宽的气腔，用于气密性检测。（4）防水板铺设完成后，对破损处及时修补：小破损采用比破损边缘大10cm的防水板补丁，热融焊接修补；大破损切除破损段，重新拼接焊接，补丁四周焊接牢固。（5）环向施工缝处，防水板预留搭接长度不小于30cm，用无纺布包裹保护，避免二次衬砌浇筑混凝土时被刺破，下次铺设时展开对接焊接。3.防水层质量检测（1）外观检查：防水层表面无破损、无穿孔，焊接焊缝平整连续，无气泡、褶皱。（2）气密性检测：双焊缝每100m检测一处，采用气压表检测，充气压力为0.25MPa，保持5分钟，压力降不超过10%为合格，不合格则整段焊缝检查重新焊接。（3）粘结强度检测：随机抽查焊接点，每100个焊接点抽查5个，粘结强度不小于0.2MPa为合格。（四）二次衬砌自防水混凝土施工1.混凝土配合比设计：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，掺加一级粉煤灰（掺量15%~20%）、聚羧酸高效减水剂（掺量1.2%）、高性能防水剂（掺量8%~10%），水胶比不超过0.5，砂率控制在35%~40%，坍落度160~180mm，入模温度5~32℃，冬期施工低于5℃时采用加热水拌合，夏季施工采用冰水拌合，降低入模温度。2.钢筋加工安装：钢筋间距偏差控制在±10mm，保护层厚度采用定制塑料垫块控制，垫块间距不大于1m，保证保护层厚度不小于50mm，避免钢筋锈蚀穿透防水板。3.混凝土浇筑：采用全断面液压衬砌台车浇筑，泵送混凝土入模，分层对称浇筑，每层浇筑厚度不超过60cm，浇筑速度控制在1~2m/h，两侧混凝土高差不超过1m，避免偏压损坏台车。振捣采用插入式振捣器配合附着式振捣器，插入式振捣器振捣间距不大于40cm，插入下层混凝土深度不小于5cm，振捣至表面泛浆无气泡为止，避免振捣棒碰破防水板、止水带，严禁漏振、过振。4.养护：混凝土浇筑完成后12小时内拆模养护，带模养护不少于7天，拆模后覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于14天，养护期间保持混凝土表面湿润，避免出现干缩裂缝。六、质量控制标准（一）原材料检验1.HDPE排水管：环刚度不小于8kN/m²，纵向回缩率不大于3%，落锤冲击试验10次不破裂，检测频率：同批次每1000m抽检1组。2.EVA防水板：单位面积质量偏差不超过±10%，拉伸强度不小于16MPa，断裂伸长率不小于550%，低温弯折性-35℃无裂纹，不透水性0.3MPa24h不渗水，检测频率：同批次每5000m²抽检1组。3.长丝无纺布：单位面积质量偏差不超过±5%，断裂强度不小于12.5kN/m，CBR顶破强度不小于1.9kN，垂直渗透系数不小于1.0×10-2cm/s，检测频率：同批次每5000m²抽检1组。4.橡胶止水带：硬度60±5邵尔A，拉伸强度不小于15MPa，扯断伸长率不小于380%，热老化70℃×168h后拉伸强度保留率不小于80%，伸长率保留率不小于70%，检测频率：同批次每200m抽检1组。（二）施工过程质量允许偏差1.环向排水管安装间距：允许偏差±100mm，检查频率：每100m检查10处。2.纵向排水管安装坡度：允许偏差±0.5%，检查频率：每100m检查3处。3.防水板搭接宽度：允许偏差-10mm，检查频率：每20条接缝检查1处。4.止水带安装中心线偏差：允许偏差±5mm，检查频率：每缝检查3处。5.二次衬砌混凝土抗渗等级：必须满足P8要求，每浇筑500m³混凝土抽检1组抗渗试件。七、渗漏水治理措施1.施工期间初期支护表面局部渗漏水：单点渗漏水采用钻斜孔插入φ40mm导水管，将水引入环向排水管；面状渗漏水铺设一层加密无纺布导流，再增加一道φ50mm盲管引排。2.二次衬砌浇筑前发现防水板破损：立即修补，破损范围超过0.1m²时，加铺一块不小于原破损范围周边各延伸15cm的防水板，重新焊接严密。3.二次衬砌完成后局部渗漏水：（1）点渗：采用注浆堵水，在渗水点钻孔，孔径φ40mm，深度伸入初期支护10~15cm，注入水泥水玻璃双液浆，注浆压力0.5~1.0MPa，封堵渗水通道。（2）缝渗：沿施工缝、沉降缝开槽，槽宽5cm、深3cm，清理干净后嵌入遇水膨胀止水条，再嵌填聚硫密封胶，必要时在缝背后钻孔注浆堵水。（3）面渗：采用背后注浆，注浆孔间距1.5~2.0m，孔径φ50mm，深度穿透二次衬砌，注入水泥浆，注浆压力1.0~1.5MPa，不超过二次衬砌设计抗压强度的80%，避免注浆压力过大损坏衬砌。八、安全保障措施1.作业前检查施工台架、脚手架的稳定性，防护栏杆齐全牢固，高处作业人员系安全带，佩戴安全帽，洞内施工保证通风照明充足，