一、 前言: 由中铁一局四公司承建的贵州省崇遵高速公路风梅亚隧道(2×2750m)及浙江省金丽温高速公路三期工程阳山隧道进口段(2×2200m)均采用了Sarna分区防水及预留注浆孔的综合隧道防水工艺。该防水系统采用可焊性强、腐蚀性高的阻燃性PVC(P型)防水板,并从防水卷材大块体的铺设、搭接、止水带安装等施工工艺进行了技术革新,提出了分区防水及注浆的隧道综合防渗漏方案,从根本上解决隧道渗漏水。在已完成的两座隧道衬砌中,无一处渗漏水,做到了“滴水不漏”的效果。通过施工中不断总结与实践,形成本工法。
一、 前言:
由中铁一局四公司承建的贵州省崇遵高速公路风梅亚隧道(2×2750m)及浙江省金丽温高速公路三期工程阳山隧道进口段(2×2200m)均采用了Sarna分区防水及预留注浆孔的综合隧道防水工艺。该防水系统采用可焊性强、腐蚀性高的阻燃性PVC(P型)防水板,并从防水卷材大块体的铺设、搭接、止水带安装等施工工艺进行了技术革新,提出了分区防水及注浆的隧道综合防渗漏方案,从根本上解决隧道渗漏水。在已完成的两座隧道衬砌中,无一处渗漏水,做到了“滴水不漏”的效果。通过施工中不断总结与实践,形成本工法。
二、 特点:
1、 可检测的防水卷材双缝焊技术。传统防水卷材通常采用冷粘法或单面焊,往往因粘接不密实或焊接强度不足等因素,无法检测焊缝质量,在搭接处形成漏水薄弱环节。通过双缝焊技术,其焊接强度高于母材,并可进行充气检查。
2、 防水卷材的无绳挂设。采用专用的PVC垫片及射钉用射钉枪将土工布固定喷砼面上,用热风手动熔焊机将防水板和垫片焊接在一起。克服绳挂铺设在衬砌砼浇注时,吊桩刺破防水卷材所形成的隐患。
3、 背贴式止水带。采用背贴式止水带,施工方便,分区效果明显。
4、 分区防水及注浆系统。通过背贴式止水带将防水板在衬砌背面沿纵向分割成若干闭合区域,如果某一区域漏水,不会窜水至相邻区域(就像潜水艇的分舱水柜),并在每个区域预留注浆管及注浆孔,可以方便整治该段渗漏水。
三、 适应范围
有压水或静压状态,地下水丰富的铁路、公路隧道,车站、地铁等地下工程。
四、 施工工艺
(一)、工艺流程
(二)、施工准备
1、 简易台架就位
为了铺设防水卷材,拟制作简易台架,台架用型钢或槽钢焊接而成,下部安装行走轮,铺设简易轨道,用人力配合机械使台车就位。就位后的工作台架可以在轨道上施人力移动。
2、 喷射砼基面处理
鉴于喷射砼基面凹凸不平,在铺设防水板前要仔细地凿凸补凹,切割钢筋头及补平工作,处理一段,检查一段,验收一段。其验收合格标准为:凹凸高低差不大于50mm,曲线弧度要>300 mm,凹部长与深的比 >7:1;转角部位的曲线半径要> 50mm ,超出标准的部位要重新处理,直至合格为止。
(三)、土工布有钉铺设
1、剪料,根据设计尺寸计算土工布环形铺设长度并按松铺系数留出富余量,然后剪裁下料,自两端对向等长度裁剪卷成两卷备用。
2、铺设,将卷成两卷的土工布置于台架顶,自中间位置分别向两端铺设,用强力钉及热融衬垫将土工布固定在喷身砼基面上,强力钉呈梅花布置,拱部3~4点/m2,边墙部位2~3点/m2 。土工布环形搭接宽度不小于10cm。
(四)、防水卷材无钉铺设
1.剪材,根据设计尺寸计算防水层环形铺设长度并按松铺系数留出富余量,然后剪裁下料,将卷材置于台架顶部工作平台,展开后进行铺设;
2.定位热融焊,可用人工推力,使其紧贴岩面,然后用压焊器,在对应的热融衬垫位置将防水卷材与衬垫焊接在一起。如此在铺设面上逐个进行焊接,使防水卷材固定紧贴岩面。
3.搭接缝热融焊,防水卷材环向搭接不小于10cm,用配套的自动爬行融焊机进行焊接,形成两道焊缝,中间自动留有空气道,以备检查。结构见右图。
焊缝检测,先用专用夹子夹住融焊时留的空气道的两端,然后用手持高压气筒对焊缝充气,压力表显示0.2Mpa时停止,此情况维持3 分钟以上降压不小于15%,则说明焊接合格。否则,涂刷检测液,找出有气泡的部位,进行修补后再次检测,直至合格。
孔洞修补、检测,因施工在防水卷材面造成孔洞,用小块防水卷材,用手动熔焊器熔接后,通过真空检测器检验熔接质量,若不合格,则返工重焊,再检验,合格后,进行下一孔洞修补。
(五)、分区防水及注浆系统
用手动熔焊机将背贴式止水带沿施工缝环向焊接在防水板上,衬砌堵头板在施工时放置在止水带四个齿槽中间,形成分区。每个分区预留注浆孔6个,注浆嘴设三排,隧道拱顶两个,两侧拱腰各两个,通过注浆管集中引至预留注浆孔.
五、 施工材料
主要有PVC(P型)防水板、400g/m2土工布、环向盲沟¢50mm软式透水管、纵向盲沟¢100mm HDPE波纹管、 横向¢100mmUPVC引水管、专用PVC垫片、强力钉(射钉)等。
六、 施工设备
一个工作面(班组)所需设备及工具
名程 |
规格型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
双焊缝自动焊接机 |
LEISTER |
台 |
2 |
|
手持焊枪 |
LEISTER |
把 |
8 |
|
压辊 |
个 |
10 |
||
钢丝刷 |
把 |
10 |
||
裁纸刀、剪刀、铅笔、刮刀、平头螺丝刀 |
套 |
若干 |
||
墨斗 |
个 |
4 |
||
电缆线 |
盘 |
6 |
||
电动螺丝刀 |
把 |
8 |
||
冲气检测仪器 |
套 |
4 |
七、 劳动力组织
根据施工量及工程进度要求设置施工班组,一般设置2~4个班组,每个班组设班长一名,焊工8~10名,电工一人,其它工人2~3名,检测一人。
八、 施工质量控制
防水板的成品保护对整个防水系统至关重要,因现场作业条件恶劣,工序交叉复杂,必须加强现场管理和采取有效保护措施。
1. 绑扎钢筋时,架立筋不能直接与防水板接除,必须使用木板或其他保护措施。钢筋焊接时,在防水板上放一块铁皮以防止防水板高温烧坏。
2. 在固定和拆除砼摸板台车的堵头板时,要密切注意保护止水带,此部位最易被破坏。
3. 在处理施工缝时,如凿毛和清理时,注意防止破坏防水板。
4. 每班组设立一名专职检查员,发现漏点做好标记及时修补。
防水层质量控制及检测频率
序号
|
检测项目
|
规定值或允许偏差
|
检查频率
|
1
|
基本要求
|
防水材料质量符合设计要求,外观无破损、无老化、无污染 。 |
每次进料
|
铺设牢固,紧贴下承层 |
|||
上下层土工合成材料搭接要求交替错开 |
|||
2
|
下承层平整度
|
大面平整,凹部长深比大于1/7 |
每200m2检查4处
|
3
|
搭接宽度(mm)
|
大于100mm |
抽查2%
|
4
|
焊缝检查
|
冲气加压至0.2Mpa,保持3分钟降压不超过15% |
每幅接缝
|
九、 安全措施
1. 参加施工的人员,必须接受安全技术培训教育,熟悉和遵守本工种的各项安全技术操做规程,并定期进行安全技术考核,合格后方准上岗操作。
2. 配备专职安全员,认真检查施工现场是否存在安全隐患。
3. 非机电人员不准动用机电设备,对所有电源及机电设备要有防护措施(安装漏电保护器等)。同时注意用电安全,非电工人员严禁乱接电。
4. 进入现场必须戴安全帽,施工现场不准吸烟。
5. 在施工前应对脚手架或工作平台的安全性进行检查,确保无问题后方可在其上进行施工。
十、 效益分析
阳山隧道采用该工艺后,收到了明显的经济效益和社会效益。
人工方面,节余1.4元/平方,计节余14.7万元;
后期注浆方面节余39.1万元;(由于没有渗漏水省去的处理费用)
社会效益方面,隧道做到了“滴水不漏”,取得了业主及监理单位的高度信任和好评,同时提高了本企业的知名度,为开拓市场奠定了基础。
通过采用分区防水及注浆的隧道防水体系,达到了良好的隧道防水效果,降低了隧道治渗漏费用。