隧道防排水专项施工方案
土木老刘忙
2022年11月02日 10:00:22
来自于隧道工程
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摘要:明确隧道防排水作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道防排水作业施工,减少和杜绝隧道结构渗漏水的发生,满足隧道防排水设计和规范要求。 工程概况 隧道区为湘西山地,地形复杂,地势陡缓多变。山脉受区域构造影响总体呈北东走向,隧道穿越区属构造侵蚀中低山区,地形起伏,山体高程为270~550m之间,相对高差约280m,总体地势沿隧道中线为中部高,两端逐渐低落。山脉多呈北东向延伸,山体自然坡度30°~45°,植被茂密,植被覆盖率达90%以上,通行困难。分布有山间谷地(Ⅲa)、中低山(Ⅲb)等地貌单元。

摘要:明确隧道防排水作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道防排水作业施工,减少和杜绝隧道结构渗漏水的发生,满足隧道防排水设计和规范要求。

工程概况

隧道区为湘西山地,地形复杂,地势陡缓多变。山脉受区域构造影响总体呈北东走向,隧道穿越区属构造侵蚀中低山区,地形起伏,山体高程为270~550m之间,相对高差约280m,总体地势沿隧道中线为中部高,两端逐渐低落。山脉多呈北东向延伸,山体自然坡度30°~45°,植被茂密,植被覆盖率达90%以上,通行困难。分布有山间谷地(Ⅲa)、中低山(Ⅲb)等地貌单元。

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隧道按新奥法原理设计,结构采用锚、网、喷、钢拱架组成初期支护与二次模筑砼相结合的复合式衬砌型式;隧道拱墙初期支护与二次衬砌间敷设防水板加土工布,环向施工缝拱墙施工缝采用背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带,仰拱仅设置中埋止水带,无仰拱衬砌结构的底板横向施工缝设置中埋式橡胶止水带措施,纵向平均间距30m一道,并与φ100横向PVC导水管、φ50横向排水管及过轨钢管等位置避开。纵向施工缝处混凝土接触面设置中埋式橡胶止水带+界面剂,二衬素混凝土地段纵向施工缝处设置接茬钢筋。

适用于HSHZQ-3标尖峰山隧道二次衬砌防排水作业,包括防水板、纵向排水盲管、排水板及止水带和止水条的安装作业等。

工艺流程及技术要求
1、防排水原则

隧道防排水采用“防、截、排、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,对于隧道穿过熔岩、断裂破碎带、预计地下水较大,当采用以排为主可能影响生态环境,以及排水沟排水能力有限需要限量排放时,根据实际情况采用“以堵为主,限量排放”的原则,达到堵水有效,防水可靠,经济合理的目的;在溶岩发育地段,则采用“以疏为主,以堵为辅”的原则,应强调尽量维系岩溶暗河的既有通路,严禁随意封堵溶洞、暗河。采用以堵为主时,应根据堵水效果、排水状况和措施,衬砌结构合理考虑承受部分水压。

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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。拱墙、仰拱环向施工缝处设置中埋式橡胶止水带、钢边橡胶止水带、背贴式橡胶止水带;纵向施工缝处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等措施;仰拱部位采用钢边橡胶止水带、背贴式橡胶止水带、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;为减少仰拱变形缝两侧沉降,仰拱部位二次衬砌内设φ50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。

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               综合防排水系统断面示意图(施工缝地段)


图片                         结构防排水施工工艺流程  

2、排水盲管、排水管施工

排水盲管施工工艺流程:

钻孔定位→安装锚栓→捆绑盲管→盲管纵向环向连接。

3、排水管及泄水孔设置

排水管在初期支护施作完成之后,防水板铺设之前安设,结合施工缝布置,纵向排水管10m一段。纵向排水管两端采用135°的弯头接入隧道侧沟;横向排水管采用外包土工布的φ50打孔波纹管,纵向盲沟采用外包土工布的HDPE107/96双壁打孔波纹管。

4、排水板设置

排水板在初期支护施作完成之后,防水板铺设之前安设,结合施工缝布置,环向排水板纵向间距一般4~5m一段,并根据地下水情况调整。环向排水板下端进行φ100mm的PVC管后连接接入隧道侧沟;环向排水板与纵向盲管出水口要独立接入测沟。

5、防水板施工

防水板施工采用无钉铺设工艺,其施工工艺流程。

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6、施工准备

⑴洞外准备:检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。

⑵洞内准备:施工时先进行初支基面处理,然后挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。

⑶断面量测:测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。

⑷基面处理:

①局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。

②钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰

③初期支护应无空鼓、裂缝、松酥,表面应平顺,凹凸量不得超过±5cm。

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铺设防水板

防水板超前二次衬砌10~20m施工,用自动爬行热焊机进行焊接,铺设采用专用台车进行。

⑴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。

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⑵铺设≥350g/m2土工布首先用简易作业台架将单幅无防布固定到预定位置,然后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50~80cm,边墙间距80~100cm。无防布铺设要松紧适度,使之能紧贴在喷射混凝土表面,不致因过紧被撕裂;过松,影响防水板挂设。无防布幅间搭接宽度不小于5cm。


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⑶分离式防水板铺设采用从下向上的顺序铺设,松紧应适度并留有余量(实铺长度与弧长的比值为10:8),检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。

⑷两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm;且无纺布,防水板搭接以及施工缝、变形缝等防水薄弱环节的搭接均应错开1m。

⑸环向铺设时,下部防水板应压住上部防水板。

⑹防水板接头自动热熔焊接用自动双缝热熔焊机按照规定的温度、速度焊接、单条焊缝的有效缝宽度不小于1.5cm。焊接前先除尽防水板表面的灰尘再焊接,焊接后两条缝间留一条空气道,用空气检测器检测焊接质量;


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检测方法是: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,说明有未焊好处。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。

细部处理或修补采用手持焊枪焊接严密,不得焊焦焊穿。

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⑺设备洞室与正洞相交处的阴阳角,应先处理平整后再铺设防水层,一般阴阳角抹成R=100mm的圆弧。

⑻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。

混凝土振捣时,振捣棒不得接触防水板,以防防水板受到损伤。

施工要点控制

①防水板表面平顺,无褶皱、无气泡、无破损等现象。

②当基面轮廓凸凹不平时,要预留足够的松散系数,使其留有余地,并在断面变化出增加悬挂点,保证缓冲面与混凝土表面密贴。

③防水板搭接用热焊器进行焊接,接缝为双焊缝,焊接温度应控制在200~270oC为宜,并保持适当的温度即控制在0.1~0.15m/min范围内。太快焊缝不牢固,太慢焊缝易焊穿、烤焦。


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④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。

⑤焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层;灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑。

⑥所有防水材料必须采用合格厂家生产的定型产品,所有产品必须有出厂合格证和质量检验证明。

防水材料在使用前应做好相应的试验、检验工作,委托有相应资质的机构对防水材料进行检测。

8
止水带施工

二次衬砌的变形缝、施工缝是隧道施工的薄弱环节,也是隧道工程防水的重点,在施工中要高度重视。


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工艺流程



挡头模板钻钢筋孔→穿钢筋卡→放置止水带→下一环节止水带定位→灌注混凝土→ 拆挡头板→下一环止水带定位。

控制要点



①检查待处理的施工缝附近1m范围内围岩表面不得有明显的渗漏水,如有则采取必要的挡堵(防水板隔离)和引排措施。

②按断面环向长度截取止水带,使每个施工缝用一整条止水带,尽量不采取搭接,除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于30cm,且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。

③止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度必须相等,沿环向每0.5m设一根φ6mm短钢筋夹住,以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。


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劳动组织

防水板施工一般需要3~5个人一组,施工人员经培训合格后上岗,并保持相对稳定,可根据施工现场情况及时调整:止水条、止水带、排水板以及排水盲管作业根据现场情况具体组织。

质量要求



⑴衬砌不渗水,结构表面无湿渍;

⑵混凝土抗压强度和抗渗压力符合设计要求;

⑶防水层连接紧密,无渗水现象,立面拐角的防水板无空鼓和皱褶;

⑷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;

⑸防水层的破损处已按要求修补达标;

⑹防水层与其它防水材料的连接符合设计要求;

施工安全



⑴防水作业人员必须经过培训上岗,技术人员应加强现场指导,严把质量关。

⑵对设计采用的注浆防水等措施,严格按照设计和有关技术规定执行。

⑶施工缝垂直设置,不留斜缝,确保止水条形成全封闭的防水圈。


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⑷防水砼拌和前,应加强对原材料的检验,合格的材料方能用于施工。在浇注过程中应加强振捣,确保砼的密实性。

⑸洞口段施工时,应注意隧道中心水沟和边墙侧沟与洞外排水设施的顺接,确保排水畅通。


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⑹严格执行质量“三检”制度:工班自检、质检工程师检查、最后监理工程师检查。上一环铺挂完成必须质量检查合格后方可进行下一循环作业。防水板铺设完后工班必须先自检,然后报质检工程师复查,复查合格后,由质检工程师及时通知监理检查签证通过后,才能进行下一道工序。

⑺施工中严格执行质检工程师“一票否决制”,把自检、互检、专检,隐蔽工程检查,分项工程质量评定工作贯穿到施工全过程。

⑻强化质量意识,树立“质量第一”观念,把质量管理工作提高到最高的位置。

⑼人员在台架上操作,要注意施工安全,禁止台架上打闹嬉戏;防止机具等坠物扎伤台架下的人员、机械。经过台架的人员等要注意安全,防止在台架下停留。

⑽安全正确地用电,正确操作各种机具。


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