隧道防排水施工研究

隧道防排水施工研究

一、工程概况
　　该隧道工程全长3690m ，隧道宽度为X ，存在着较为丰富的断层带水以及围岩裂隙水，全隧衬砌混凝土抗渗等级要求不低于P10 。施工设计中要求在暗洞初期支护与二次衬砌之间 拱部及边墙部位铺设防水板及无纺布（分离式）防水。采用的原材料可以是EVA 、ECB 等。EVA 这种材料可进行大幅的拼接，并且抗撕裂的性能也很好。施工中为了防止出现防水板被喷层的突起挤破的问题，首先进行基面处理，再铺设一层缓冲层与基面密贴，利用构成的复合防水板保证防水的高效性；同时施工中使用无钉敷设，接缝均采用了热焊接方式；其次要在防排水板的后面设置环状的盲沟以及纵向的盲沟，积水通过a 环向和纵向盲管汇集后引入侧沟，侧沟汇集的水通过横向导水管引入中心沟，由中心沟排出洞外。
二、材料的性能
　　2.1 复合防水板 江泰科技 专业生产隧道排水管材，hdpe波纹管,软式透水管,塑料盲沟， 产品质优价廉
　　施工中所用到的EVA 防水板的主要的物理机械性能参数如下：其厚度约1.5mm ，宽约4m ；拉伸强度为不小于约18MPa ，撕裂的纵横强度为不小于约100Kn/m ；具有无毒性和不渗水性。复合式防水板无纺布和防水板在一起，无纺布纵横拉伸强度不小于
　　2.5KN/m ；撕裂的纵横强度为不小于330N ；纵横的延伸率为0% ～100% ；拉破强度为不于2100N 。
　　2.2 纵、环向盲沟及横向排水管环向盲沟采用ф50mm 单壁打孔波纹管（外裹无纺布）；纵向盲沟采用ф80mm 单壁打孔波纹管（外裹无纺布）；横向排水管采用ф100mmPVC 硬塑料管。
三、排水盲管的施工
　　3.1 环向排水盲管施工
　　 ⑴ 环向排水盲管沿隧道法线断面布置，纵向5 ～ 10m 安装一环，并应在隧道内渗水、漏水地段加密布置，并采用三通与纵向盲管相连。
　　 ⑵ 盲管在初期支护施作完成之后，防水板铺设之前，紧贴初支面渗水岩壁并圆顺安设，以减少地下水由围岩进入排水盲管的阻力。
　　 ⑶ 盲管安装应牢固，可用U 型卡固定于初支面，并应采取保护措施（土工布包裹），防止水泥浆窜入、堵塞排水盲管。
　　 ⑷ 盲管下端进行圆弯接入隧道侧沟。引出衬砌长度不小于 0.5 米。
　　3.2 纵向排水盲管施工
　　 ⑴ 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80 ～100mm 的软式透水管（土工布包裹）盲沟，纵向排水管采用膨胀螺栓钻孔定位。
　　 ⑵ 排水管安装严格按照隧道纵坡安装，每段排水管安装顺直；每隔8 ～ 10m 用135° 弯管接头引出衬砌，长度不小于1.5 米，以便于引入水沟（或引出衬砌表面，待水电槽施工时用接头引入水沟）。
　　 ⑶ 排水管出口设置宜避开隧道施工缝设置，避免在止水带上打孔影响施工缝防水效果。

四、复合防水板的铺设
　　隧道的防排水施工之前要对施工操作人员进行岗前培训，并对施工用到的各种机具进行调试，保证各种所需机具的重组。为了加快施工的进度以及不破坏防水板，要及时的检查初
　　期支护净空，提前的处理岩面的欠瓦问题，否则在衬砌台车就位后再实施就加大了难度。然后进行岩面的平整度检查，对于明显突出的喷射混凝土要及时的凿除，并用砂浆填平，以面防水板被破坏。
　　4.1 缓冲层的铺设
　　 ⑴ 铺设缓冲层时先在隧道拱顶部位标出纵向中线，并根据基面凹凸情况留足富余量，宜由拱
　　部向两侧边墙铺设。
　　 ⑵ 用射钉将热塑性垫圈和缓冲层平顺的固定在基面上，固定点间距宜为拱部.5 ～0.8m 、边墙0.8 ～1.0m ，底部.0 ～ 1.5m ，呈梅花形排列，基面凹凸较大处应增加固定点，使缓冲
　　层与基面密贴。
　　 ⑶ 缓冲层接缝搭接宽度不得小于5cm ，一般仅设环向接缝，当长度不够时，设轴向接缝应确保上部靠近拱部的一张）应用下部（靠近底部的一张）缓冲层压紧，并使缓冲层与基面密贴，铺设的
　　缓冲层应平顺，无隆起，无皱褶。
　　4.2 防水板的铺设
　　 ⑴ 防水板的铺设应采用专用台车从拱部向两侧边墙悬挂进行，下部防水板必须压住上部防水板，铺设松紧应适度并留有余量。实铺长度与初期支护基面弧长的比值为10 ：8 ，以确保混凝土浇筑后防水板表面与基面密贴。
　　 ⑵ 防水板的固定应采用电热压焊器热熔缓冲层塑性垫圈，使防水板与热塑性垫圈融化粘接为一体；加固后的防水板用手上托或挤压，防水板不会产生绷紧或破损现象，以保证混凝土浇筑后与初期支护表面密贴。
　　 ⑶ 防水板的搭接应符合下列要求：两幅防水板的搭接宽度不应小于15cm ，分段铺设的防水板的边缘部位应预留至少60cm 的搭接余量，并对预留边缘部位进行有效的保护；热合机不易焊接的部位可采用手持焊枪焊接，并确保搭接质量；防水板的接缝应与衬砌施工缝错开1.0 ～2.0m 。
　　 ⑷ 防水板铺设应超前二次衬砌施工1 ～ 2 个衬砌段长度，并与开挖工作面保持一定的安全距离。
　　 ⑸ 防水板铺设可以使用液压防水板台车，该台车由行走、液压、提升三大系统组成，客专隧道实践证明液压防水板台车可大大缩短作业铺设循环时间。

五、防水板的焊接及焊缝质量检测
　　5.1 防水板的焊接
　　 ⑴ 防水板焊接质量是影响施工质量的重要环节。焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡褶皱及空隙。
　　 ⑵ 应由经过专业培训的专业人员负责防水板的焊接以保证焊缝质量。
　　 ⑶ 防水板的焊接应采用双焊缝，以调温、调速热楔式自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补可采用手持焊枪焊接；自动爬行式热合机有“ 温度” 和“ 速度” 两个控制因素，焊楔温度高时，焊机行走速度应快；焊楔温度低时，焊机行走速度应慢。
　　 ⑷ 单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm ，焊接严密，不得焊焦焊穿。
　　 ⑸ 洞内焊接时，应先将两幅防水板铺挂定位，端头各预留20cm ，由一人在焊机前方约50cm 处将两端防水板扶正，另一人手握焊机，将焊机保持在离基面5 ～ 10cm 的空中，以调试好的恒定的速度向前行走，中途不能停顿，整条焊缝的焊接应一气呵成。
　　 ⑹ 对因其他施工导致焊好的防水板出现破损时，要及时进行修复。修复时先取一小块防水板，洁净两防水板上的灰尘后，将其置于破损处，然后用手动电热熔接器熔接。熔接质量用真空检测器检测，若不合格必须重新修补。
　　5.2 焊缝质量的检测
　　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，压力下降在10% 以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明焊缝不严。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方应重新补焊，直到不漏气为止。检查采取随机抽样方法，环向焊缝每衬砌循环抽试2 条，纵向焊缝每衬砌循环抽试1 条。现场检测时，可根据需要抽取完整的环向或纵向焊缝进行检测，充气检测的长度不宜大于40m 。
　　6. 施工中应注意事项
　　 ⑴ 防水板的搭接必须大于15cm ，防水板纵向安设应超出模筑混凝土长度1 ～ 1.5m ，以利于下一次施工连接； ⑵ 在衬砌钢筋安装、开挖爆破、预埋件设置及衬砌混凝土施工过程中，要重点保护防水板不被破损； ⑶ 严禁在防水板出现破损的情况下进行下一工序施工，并及时修补； ⑷ 确保纵、环向盲沟及横向排水管等立体排水系统发挥正常作用，增强防水效果； ⑸ 土工布EVA/ECB 板皆为易燃材料，必须采取可靠的防火措施，消除火灾隐患。
　　7. 结束语
　　隧道工程渗漏水几乎是工程界的通病，隧道的防排水施工质量是保证施工质量以及决定工程运营使用是否顺畅的关键。随着现代化建设步伐的加快，高速铁路及客运专线事业大量的
　　涉及到隧道的建设，并且对其要求也越来越高。不仅设计时要多设几道防线，隧道的防排水工程施工是关系到隧道质量的重点环节，在施工中一定要高标准、严要求，将严密检查与层层把关贯彻到隧道施工的始终。同时要对可能发生的意外事故考虑周全，如防水板施工中的火灾隐患等要制定相应的应急预案，避免发生不必要的经济损失。