铁路隧道工程结构防排水施工方法及工艺.doc

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1、铁路隧道工程结构防排水施工方法及工艺1.1.1.1. 洞口及斜切式洞门防排水洞口明挖段施工前先做好截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外1015m范围的漏斗、洼地、进行处理，防止地表水向下渗漏。当隧道为上坡时则将出口端洞外路堑侧沟做成反坡，并在洞外11.5m处设置横向截水盲沟一道，以拦截洞外水流入隧道。当隧道为下坡时，则在隧道进口处设置。斜切式洞门施工应避开雨季，否则采取棚盖措施，避免雨水下渗造成不良影响。施工前先在两侧刷坡线外5m做好截水天沟，再进行开挖，拱墙部位刷涂一层2mm厚水泥基渗透结晶防水涂料，然后施作5cm厚水泥砂浆保护层，在回填土石。墙脚填土范围内通长设置HDPE107/9

2、3双壁打孔波纹管。明洞地段模筑衬砌混凝土抗渗等级不小于P10，墙底开挖拱墙、墙顶开挖拱部设2mm厚水泥基渗透结晶防水涂料，然后施作5cm厚砂浆保护层。明洞结构在土石回填后，铺设隔水层。明洞洞顶设置纵向水沟，拱脚设置纵向排水管及竖向排水管，纵向排水管采用HDPE107/93双壁打孔波纹管，竖向排水管采用HDPE50单壁打孔波纹管，采用三通连接，竖向排水管纵向间距4m并根据地下水发育情况调整。边墙底部纵向设置HDPE107/93双壁打孔波纹管，纵向排水管10m一段，两端均直接接入隧道侧沟。1.1.1.2. 洞内排水沟槽本标隧道采用双侧排水沟槽加中心水沟排水，纵、环向盲管的水流入侧沟，再经过侧沟的汇

3、集和沉淀后通过横向导水管引入中心排水沟并排出洞外。洞内采用双侧水沟，双侧电缆槽。1.1.1.3. 中心水沟和横向导水管本标隧道均设有中心排水沟。沿隧道纵向每间隔30m设置一处横向导水管，横向导水管与中心水沟、侧沟连通，以保证中心水沟排水畅通。横向导水管在仰拱混凝土填充时进行进行预埋；中心水沟在仰拱填充过程中进行预埋或模筑，预埋或模筑时注意纵横向坡度与标高，并保证与两侧水沟和检查井的连通。1.1.1.4. 防水板铺设防水板采用无钉铺设工艺，防水板铺设工艺流程见图2-2.3-36。防水板就位准 备 工 作联接防水板搭接缝防水板固定移走吊挂台车质 量 检 查结 束台车就位、铺设基面检查、处理补 强否

4、合格合格拼大幅防水板防水板质量检查将防水板焊接在暗钉圈上，松紧适度用射钉枪固定暗钉圈铺设无纺布图2-2.3-36防水板铺设施工工艺流程图1.1.1.4.1. 施工准备测量隧道断面，利用作业台车对断面进行修整，首先应凿除喷射混凝土表面“葡萄状”结块，用电焊或氧焊将初期支护外露的锚杆头和钢筋头等铁件齐根切除，在割除部位用细石混凝土抹平覆盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。采用细石混凝土抹平明显坑洼。基层平整度采用1m的靠尺进行检测，当靠尺至弧形中部的距离小于D（D / L1/6）或圆弧的最小半径大于200mm时即满足要求。基层平整度检测见图2-2.3-37。在初期支护

5、面上标出拱顶中线和垂直于隧道轴线的断面线。检查防水板的质量，是否有变色、老化、波纹、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板边沿划出焊接线和拱顶中线；防水层按实际轮廓线长度截取，对称卷起备用。纵向铺设长度按二衬边拱混凝土长度外大于20cm安排。图2-2.3-37基层平整度检测示意图1.1.1.4.2. 无纺布铺设无纺布长边沿隧道纵向铺设，长度大于混凝土循环灌注长度20cm。首先在喷射混凝土隧道拱顶标出隧道纵向中线，把无纺布用射钉、塑料垫片固定在混凝土基面上，要求无纺布的中心线与隧道中心线重合，无纺布长边搭接宽度不小于150mm，短边搭接宽度不小于100mm，侧墙无纺布的铺设位置在施工缝以下250mm，

6、以便搭接，塑料垫片用射钉固定在无纺布上，拱部间距0.5-0.7m、边墙间距1.0-1.2m呈梅花形布设，对于变化断面和转角部位，钉距适当加密。固定无纺布与防水板见图2-2.3-38。图2-2.3-38 固定无纺布与防水板示意图1.1.1.4.3. 防水板铺设防水板长边沿隧道纵向铺设（根据隧道长度，全部或部分地段设5cm厚聚氨酯保温层，保温层内外各设一层防水板），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，防水板与圆垫片进行热合，一

7、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10cm，防水板焊缝焊接时，热合机行走速度控制在16112m/min，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。附属洞室铺设防水板时，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。防水板的铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面上，不致因过紧被撕裂；过松，无纺布防水板褶皱堆积形成人为蓄水点。为防止电热加焊器将防水板烧穿，可在其上衬上隔热纸。防水板一次铺设长度根据混凝土循环灌注长度确定，并领先衬砌施工23个循环。1.1.1.4.4. 防水板接缝焊接防

8、水板接缝焊接采用爬行热焊机双缝焊接，将两幅防水板的边缘搭接，通过热熔加压而有效粘结。防水板搭接宽度不小于10cm，单条焊缝的有效焊接宽度不小于1cm。热合器预热后，放在两幅防水板之间，边移动融化防水板边顶托加压，直至接缝粘接牢固。竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时(十字形焊缝)，在焊接第二条缝前，先将第一条焊缝外的多余边削去，将台阶修理成斜面并熔平，修整长度12mm，以确保焊接质量和焊机顺利通过。焊缝质量与焊接温度、电压和焊接速度有密切关系，施焊前必须先试焊，确定焊接工艺参数。焊接时，不可高温快焊或低压慢焊，以免造成假焊或烧焦、烧穿防水板；加压均匀，不可忽轻忽重，使轻压处产生假焊现象；焊缝若有假焊

9、、漏焊、烧焦、烧穿时进行补焊，防水板被损坏处，必须用小块防水板焊接覆盖。1.1.1.4.5. 防水板质量检查外观检查防水板铺设应均匀连续，焊接采用双焊缝。单条焊缝宽度不小于10mm，相邻两幅板的搭接宽度不小于100mm，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。焊缝质量检查防水板搭接部位焊缝为双焊缝，中间留出空隙以便充气检查。检查方法为：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。用5号注射针头与打气筒相连，针头处设压力表，打气筒进行充气，当压力达到0.25Mpa时，停止充气，保持该压力达15min，压力下降幅度在10%以内为合格焊缝，否则说明有未焊好之处，

10、用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方重新焊接，可用热风焊枪和电烙铁等补焊，直到不漏气为止。检查数量采取随机抽样的原则，每10条焊缝抽试一条，为保证质量，每天每台热合机焊接应制取一个试样，注明取样位置、焊接操作者及日期，供试验检查之用。对搭接焊接及吊挂点焊缝进行检查，如有不符合质量要求者，应及时进行补焊处理，以满足质量要求。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设在背离防水板一侧。焊接钢筋时必须在此周围设防火板摭挡，以免电火花烧坏防水层。混凝土振捣时不能触碰到防水板。松紧度检测（吊挂余量）用木棍端部推压防水板，如果能使其接触到喷层表面，则表明防水板的松紧适当，否则需调

11、整防水板的松紧度，使其满足要求。1.1.1.5. 排水盲管隧道拱墙初期支护与防水板之间环向设置60cm宽塑料排水板，平均8m一环，在隧道俩侧边墙脚外底端设置纵向HDPE107/93双壁打孔波纹管,每10m一段,并根据地下水情况调整，在地下水较大处增设12道；两端通过弯头接入隧道侧沟，环向排水板将水引入隧道侧沟，便于排水管路维护。地下水发育地段环向盲管适当加密。环向盲管及引流盲管安装见图2-2.3-39。图2-2.3-39 环向盲管及引流盲管安装示意图环向盲管安装：先在喷射混凝土面上定位划线，线位布设原则上按设计进行，但根据洞壁实际渗水情况作适当调整，尽可能通过喷射层面的低凹处和有出水点的地方。

12、沿线用PE板窄条(820cm)和水泥钢钉将环向盲管钉于初喷混凝土表面，钢钉间距3050cm。集中出水点沿着水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用速凝砂浆将周围封处沿堵，以便地下水从管中集中流出。纵向盲管安装：按设计位置在边墙底部放线，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。环向与纵向、纵向与泄水管之间的三通连接必须紧密可靠，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。1.1.1.6. 施工缝、变形缝防水处理1.1.1.6.1. 施工缝防水处理环向施工缝采用“外贴式橡胶止水带+中埋

13、式橡胶止水带”；纵向施工缝采用“中埋式橡胶止水带+遇水膨胀橡胶止水条”。施工缝防水结构详见图2-2.3-40、图2-2.3-41、图2-2.3-42。图2-2.3-40拱墙环向施工缝防水结构示意图图2-2.3-41仰拱环向施工缝防水结构示意图图2-2.3-42纵向施工缝防水结构示意图在进行防水施工时，首先须在二次衬砌混凝土灌注后的412小时内，用钢丝刷将接缝处的混凝土面刷毛或用高压水冲洗，直至露出表面石子。在新混凝土灌注前，应将接缝处清理干净，保持湿润，先刷水泥浆两道，再铺设10mm厚水泥砂浆(用原混凝土配合比，除去粗骨料，也可掺加膨胀剂)，过0.5小时后再灌注混凝土。背贴式止水带安装背贴式止

14、水带采用不透水粘贴或焊接固定于已铺的防水板上；当外贴式止水带与防水板之间无法焊接时，可采用双面粘贴的丁基胶粘带进行粘贴。丁基粘贴带的厚度不大于1.5mm。环向止水带接缝设在边墙较高位置上，不得设在结构转角处，接头采用专用焊。中埋式橡胶止水带安装先期施工混凝土时，先在1500mm间距将定位钢筋焊于侧墙或底、顶板钢筋上，装入止水带固定于定位架上，并清理干净带面上的污垢，变形缝处的端头模板钉设填缝板，使止水带气孔中心线和变形缝中心线重合，止水带用端头模板夹牢固定，填缝板必须垂直设置，并支撑牢固不得跑模，施工缝处混凝土加强振捣及时养生。止水条安装先在预留槽内安设背贴式止水带并进行固定，然后将中埋式止水

15、带准确居中安设，粘贴或焊接定位，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。在打前一板衬砌混凝土时，先在端模板将要安装止水条的位置钉上一条宽15mm，厚10mm的木条，涂好脱模剂，在先打的衬砌端面上留好镶嵌止水条的沟槽。在打下一板混凝土之前，先清理沟槽，涂101胶将止水条贴在沟槽中，老混凝土面凿毛洗洁,用原浆水泥浆把新老混凝土接缝抹10mm厚,浇筑下一板衬砌混凝土。1.1.1.6.2. 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，本标段变形缝设置中埋式钢边橡胶止水带，拱

16、墙部位同时设外贴式橡胶止水带。遇水膨胀止水胶、沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶及镀锌钢板接水盒等措施。.仰拱部位采用钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带、遇水膨胀止水胶、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋等措施；拱墙变形缝处衬砌内缘设置钢板接水盒、内缘3m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。变形缝防水结构见图2-2.3-43。变形缝外侧密封胶施工时，为了避免三向受力，影响防水质量，在密封胶与嵌缝材料间采用牛皮纸隔离层，密封胶与变形缝两侧壁必须粘贴牢固，密封严实，无渗漏水现象，嵌缝质量应密实，表面不容许出现开裂、脱离、滑移、下垂和空鼓、塌陷等缺陷，嵌填密封胶之前，应清除槽内浮渣、尘土、积水，粘结密封胶的混凝土基面必须平整、干燥、干净、无任何污染。图2-2.3-43施工缝防水结构示意图（以拱墙部位为例）1.1.1.7. 富水地段防水处理对成股向外涌水地段，根据水量的大小，采取埋设多根大直径塑料管来取代透水管，采取模喷混凝土来代替施作喷锚支护。在淋水地段，防水板打湿后，焊缝质量难以保证，因此，预铺一层防水板引水，然后再按设计铺设防水板。