隧道结构防排水施工 1、 工艺概述 结构防排水施工主要是衬砌结构防排水作业,包括防水板、纵环向排水盲管、止水带和止水条、检查井、洞内排水沟的安装作业等。 2、 作业内容
隧道结构防排水施工
1、 工艺概述
结构防排水施工主要是衬砌结构防排水作业,包括防水板、纵环向排水盲管、止水带和止水条、检查井、洞内排水沟的安装作业等。
2、 作业内容
2.1纵、横、环向排水盲管施工;
2.2防水板施工;
2.3施工缝、变形缝施工;
2.4止水带、止水条的施工。
2.5中心排水管施工;
2.6检查井施工;
2.7洞内排水沟施工;
3、质量标准及验收方法
3.1盲管的铺设位置和范围,盲管接头的连接,纵、环向盲管之间的连接,纵向盲管与排水沟的连接、盲管的综合排水效果应符合设计要求。衬砌背后设置的排水盲管应结合衬砌一次施工,施工中应防止混凝土或压浆浆液浸入盲管堵塞水路。
3.2铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺,无漏水现象;阴阳角处应做成圆弧形。防水板的
铺设应与基层固定牢固,不得有绷紧和破损现象。防水板的搭接宽度不应小于 15 cm,允许偏差为-10 mm。防水板搭接缝与施工缝错开距离不应小于 50 cm,允许偏差为-5 cm。
3.3止水带施工应符合下列规定:
3.3.1止水带接头连接应符合设计要求,应采用热焊,不得叠接,接缝平整、牢固,不得有裂口和脱胶现象。
3.3.2止水带安装位置符合设计要求,中心线位置应和施工缝中心重合,止水带固定牢固、平直,不得有扭曲现象。
3.3.3背贴式止水带与防水板的连接方式应符合设计要求。
3.4止水条施工应符合下列规定:
3.4.1止水条不得受潮,安装前应进行检查。
3.4.2止水条安装位置、接头连接应符合设计要求。
3.5隧道施工缝浇筑混凝土前应将表面的浮浆和杂物清理干净,施工缝的处理应符合设计要求。纵向施工缝和横向施工缝交界部位的处理应符合设计要求。
3.6变形缝填塞前,缝内应清理干净,保持干燥,不得有杂物和积水。变形缝的表面质量应缝宽均匀、缝身竖直,环向贯通,填塞密实,外表光洁。密封材料嵌填严密,粘结牢固,无开裂、鼓包、下塌现象。
3.7中心水沟节段拼装形式、纵向坡度应符合设计要求。中心深埋水沟平面位置允许偏差为±20 mm,高程允许偏差为±10 mm。
3.8隧道防寒泄水洞混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。防寒泄水洞的尺寸、高程、平面位置的允许偏差和检验方法应符合表1 的规定。
表 1 防寒泄水洞允许偏差和检验方法
序 号 |
项 目 |
允许偏差(㎜ ) |
检验方法 |
检验数量 |
1 |
断面尺寸 |
±50 |
尺 量 |
施工单位全部检查 |
2 |
高 程 |
±20 |
仪器测量 |
|
3 |
平面位置 |
±50 |
3.9检查井的尺寸、井底高程、平面位置的允许偏差和检验方法应符合下表的规定,混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀,不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。隧道检查井的允许偏差和检验方法应符合表2 的规定。
表 2 检查井的允许偏差和检验方 法
序号 |
项 目 |
允许偏差(㎜ ) |
检验方法 |
检验数量 |
1 |
断面尺寸 |
±20 |
尺 量 |
施工单位全部检查 |
2 |
平面位置(纵、横向 ) |
±50 |
仪器测量 |
|
3 |
井底高程 |
±20 |
4、工艺流程图
4.1结构防排水施工工艺流程图见1。
4.2隧道防水板施工工艺流程图见2。
图 1 结构防排水施工工艺流程图
图 2 隧道防水板施工工艺流程图
5、 工序步骤及质量控制说明
5.1施工准备
5.1.1熟悉施工图纸,做好各项技术交底。
5.1.2做好现场劳动力组织(详见劳动组织),准备好各种施工机械,并保证施工机械的完好率,使其能满足施工要求。
5.1.3预备好施工使用的各项材料,使其满足施工要求
5.2排水盲管
5.2.1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。
5.2.2环向排水盲管施作方法:隧道拱墙设直径 φ50 单壁打孔波纹管,环向盲管每隔 8~10m设置 1 道,并每隔 8~12m 在水沟外侧留泄水孔,并采用三通接盲管与纵向盲管相连。
5.2.3纵向排水盲管施作方法:纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为两条直径为 φ80 单壁打孔波纹管盲沟。纵向排水盲管按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。排水管采用钻孔定位,定位孔间距在 30cm~50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安在盲管的两端。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。采用三通与环向透水管、连接盲管相连。
5.2.4边墙泄水管施作方法:模板架立后开始施作边墙泄水管,在模板对应于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板的预留孔上,另一端安在纵向排水管上,泄水管与纵向排水管用三通连接时应有固定措施。
5.2.5排水盲管施工控制要点:纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,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。盲管与支护的间距不得大于 5cm。集中出水点沿水源方向钻孔,然后将单根集中引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵。盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹,防止混凝土或杂物进入堵塞管道。
5.3防水板施工
5.3.1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:铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于基面处理,一个用于挂防水板,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(如下图)。
切 断 用锤 打 砂浆素灰抹 面
切 断 面要平 整 用砂浆填 死
锚杆有凸出部位时,螺头顶预留 5mm 切断后,用塑料帽处理(如下图)。
5.3.2铺设防水板
防水板超前二次衬砌施工, EVA 防水板用自动爬行热焊机进行焊接,其它根据设计和材料要求进行,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。
⑵ 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。
⑶ 分离式防水板铺挂前,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(见下图),缓冲层搭接宽度 50mm,可用热风焊枪点焊,每幅防水板布置适当排数垫圈,每排垫圈距防水板边缘 40cm左右,垫圈间距:侧壁80cm,2~3个垫圈/m2,顶部40cm,3~4 个垫圈/m2。
⑷ 两幅防水板的搭接宽度不小于 150mm。
⑸ 环向铺设时,下部防水板应压住上部防水板
⑹ 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,单条焊缝的有效焊接宽度不小于 15mm,焊接严密,不得焊焦焊穿。
⑺ 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。
⑻ 三层以上塑料防水板的搭接形式应是“T”型接头。
⑼ 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。
⑽ 绑扎或焊接钢筋时,采取措施应避免对卷材造成破坏。
⑾ 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。
⑿ 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。
⒀防水板搭接缝错开衬砌施工缝不小于 50 cm。
5.3.3防水板施工要点控制
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,焊接温度及速度由现场试验确定(可参考以下数据:焊接温度应控制在 200~270℃为宜,并保持适当的速度,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。
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,应用塑料片焊接覆盖。
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 所有防水材料应采用合格厂家生产的定型产品,所有产品应有出厂合格证和质量检验证明。
⑦ 详细记录各种防水材料的安放部位,做到可追溯性。
⑧ 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。
5.4止水带及止水条施工
5.4.1止水带施工
止水带施工工艺流程: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
施作方法:沿衬砌轴线每隔不大于 0.5m 钻一 φ12 的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板,内侧卡进止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。
5.4.2止水带施工控制要点:
① 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 10cm,且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。
② 止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度应相等,沿环向每 0.5m 设二根 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。止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、环向贯通,填塞密实,外表光洁。
③ 浇注混凝土时,注意在止水带附近振捣密实,但不得碰止水带,防止止水带走位。止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位,避免其在混凝土浇筑中发生移位。
5.4.3止水条施工
止水条施工工艺流程:制作专用端头模板 →浇筑先浇衬砌段时形成预留槽→浇筑下一段衬砌混凝土前安装止水条。
施作方法:纵向施工缝在混凝土初凝后、终凝前根据止水条的规格在混凝土端面中间压磨出一条平直、光滑槽。环向施工缝采用在端头模板中间固定木条或金属构件等,混凝土浇筑后形成凹槽。槽的深度为止水条厚度的一半,宽度为止水条宽度。清洗后,在灌注下循环混凝土之前,将止水条粘贴在槽中。
5.4.4止水条施工控制要点:
① 二衬混凝土初凝后,拆除端头模板,将凹槽压平、抹光,凹槽的宽度略大于止水条的宽度。
② 止水条安放前,先已浇筑混凝土端部充分凿毛、清洗干净。
③ 止水条在衬砌台车移动前 4h 左右安装,安装前先在凹槽内涂抹一层氯丁胶粘剂,止水条顺凹槽拉紧嵌入,确保止水条与槽底密贴,并用水泥钉固定牢固,同时在端部混凝土面上涂抹一层界面剂。
④ 止水条若有搭接,可将止水条切成对口三角形,用氯丁胶水粘结。接口处不得有空隙。
⑤ 在二衬混凝土浇筑前,先在水平施工缝基面铺设 25~30mm 与浇筑混凝土同标号的水泥砂浆,经均匀、充分振捣后使基面与新浇筑混凝土有 25~30mm 水泥砂浆,新老混凝土结合牢固。
5.4.5注浆施工控制要点:
① 浆液配合比设计,注浆防水范围,注浆效果,每延米每昼夜出水量应符合设计要求。
② 注浆结束后,应及时将注浆孔和检查孔封填密实。
③ 注浆压力、注浆量、进浆速度等注浆参数,注浆孔数量、布置、间距、孔深及角度应符合设计要求。初期支护背后注浆应在初期支护混凝土强度达到设计强度的 100%后进行。
5.5施工工艺要点
5.5.1基面处理:围岩渗漏水采用引排措施,清除基面外露钢管及钢筋头,用水泥砂浆抹平,初期支护表面平整度用2m直尺进行检查。
5.5.2排水盲管:纵环向排水盲管采用三通联接,用锚钉和防水板窄条固定在岩面上,锚固间距50cm,防止扭曲移位。
5.5.3缓冲层铺设:缓冲层材料采用无纺布垫层,用塑料焊圈射钉固定,拱部间距0.5~0.8m,边墙间距0.8~1.0m,底部1~1.5 m,呈梅花形排列,
5.5.4防水板铺设防水板应超前二次衬砌一个模板台车长度铺设,采用环向从拱部向两侧边墙展铺,按l.1~1.2:1留松弛量,用热合器使防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。
5.5.5防水板焊接:防水板接缝采用自动爬行式热合机热熔焊接成双焊缝,焊接前将接缝处擦洗干净,搭接宽度l5cm,避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿现象,现场配备灭火装置,并对防水板临时覆盖保护,焊接完按规定采用充气式检查,绑扎钢筋和立模时避免损坏防水板,浇筑混凝土时采用挡板防止冲击防水板。
5.5.6止水带固定中埋式止水带固定在挡头模板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护,防止止水带偏移,固定时不得损坏止水带本体部分。不得使橡胶止水带翻滚、扭结,止水带连接应采用热硫化连接的方法,搭接长度不得小于l0cm,焊接缝宽不小于50cm,施工缝附近混凝土振捣时,避免推压和碰撞止水带。止水条采用预留槽嵌入方式并固定。
6、施工机械及工艺装备
结构防排水施工具有综合性,所需施工机械有多种施工机械,其中一个作业面可参照结构防排水施工机械可参照施工机械表 6。
表 6 结构防排水主要施工机械和工艺装备表
序号 |
名称 |
规 格 型 号 |
产地 |
数量 (台/套) |
1 |
简易吊装设备 |
自制 |
1 |
|
2 |
射钉枪或铁锤 |
可调节 |
4 |
|
3 |
简易台架 |
自制 |
2 |
|
5 |
自动爬行热盒器 |
3 |
||
6 |
热风枪 |
4 |
||
7 |
冲击电钻 |
4 |
||
8 |
注浆泵 |
2 |
7、作业组织
根据现场实际情况一般采用分段平行流水作业,即结构防排水施工采用分段平行流水作业。作业组织可参考下表 7。
序号 |
步骤(分工序、作业班组 ) |
人员组成 |
数量 |
备注 |
1 |
基面清理 |
修错工 |
2 |
|
2 |
排水管路安装 |
管路工 |
3 |
|
3 |
防水板安装 |
铺装工 |
5 |
|
4 |
防水系统检测 |
检测员 |
2 |
|
5 |
电工 |
电工 |
1 |
|
6 |
架子工 |
架子工 |
2 |
8、材料消耗
根据现场实际工程量确定材料消耗。可参考下表进行推算。
序号 |
步骤(分工序 ) |
单位 |
人工 |
材料 |
机械 |
1 |
止水带 |
m |
0.2 工日 |
1.08 |
|
2 |
盲沟 |
m |
0.13 工日 |
1.08 |
|
3 |
透水软管 |
m |
0.13 工日 |
1.08 |
|
4 |
复合式防水板 |
m 2 |
0.24 工日 |
1.07 |
9、安全生产及环境保护
9.1施工安全
9.1.1防水作业人员应经过培训上岗,技术人员应加强现场指导,严把质量关。
9.1.2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。
9.1.3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。
9.1.4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。
9.1.5铺设防水板等易燃材料时严禁带火作业和高温作业,必要情况下批准,派专人监管。
9.2环境保护
9.2.1工废弃的土工材料严禁乱扔,应统一回收,按照规定进行处理;不得焚烧,不得掩埋。
9.2.2施工中应堵排结合,综合考虑对自然水系的破坏。