鐵路隧道復(fù)合式襯砌防排水施工工藝

1、鐵路隧道復(fù)合式襯砌防排水施工工藝 院 系：* 班 級(jí)：* 姓 名：* 學(xué) 號(hào)：*鐵路隧道復(fù)合式襯砌防排水施工工藝摘 要 目前鐵路隧道設(shè)計(jì)采取“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，以達(dá)到隧道防水質(zhì)量可靠的目的；隧道結(jié)構(gòu)防排水設(shè)施措施由環(huán)向排水管、縱向排水管、在復(fù)合式襯砌之間設(shè)置土工布加防水板和隧道兩側(cè)的排水溝組成完善的排水系統(tǒng)；本文結(jié)合山西中南部鐵路通道工程實(shí)例，淺析了隧道復(fù)合式襯砌防排水機(jī)理，并就隧道防排水材料，特別是EVA防水板和施工縫與變形縫施工工藝重點(diǎn)進(jìn)行了概述，以供讀者參考。關(guān)鍵詞 鐵路隧道 防排水 施工工藝1、襯砌背后排水系統(tǒng)1.1盲管及泄水管的設(shè)置和材料要求（1）拱墻

2、初期支護(hù)與二襯之間環(huán)向設(shè)50mm透水軟管，間距宜為510m，當(dāng)水量較大時(shí)，可在水量較大處增設(shè)12道，集中出水部位應(yīng)設(shè)獨(dú)立盲管引排，其管徑應(yīng)根據(jù)圍巖滲水量的大小確定；邊墻墻角處縱向設(shè)80mm透水軟管縱向附膜盲溝，縱向盲管應(yīng)設(shè)在襯砌邊墻腳處防水層外，縱向坡度不得小于2，一般與線路縱向設(shè)計(jì)坡度一致；環(huán)向盲管在邊墻底部通過縱向軟管式盲溝與隧道洞內(nèi)側(cè)溝相連；盲管應(yīng)具有一定的彈性，透水性好，能承受0.5Mpa的壓力，并不易銹蝕。（2）在邊墻底部縱向盲溝處設(shè)橫向泄水管，泄水管的管徑為80mm，沿線路縱向間距為8m；電力電纜槽及通信、信號(hào)電纜槽底部設(shè)置40mm的泄水管，間距為35m。橫向泄水管采用PVC管。1

3、.2盲管的安裝1、基面處理對(duì)于洞內(nèi)涌水或地下水位較高的地段，可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水、超前圍巖預(yù)注漿堵水、井點(diǎn)降水及深井降水等輔助施工方法。當(dāng)涌水較集中時(shí)，噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進(jìn)行排水；當(dāng)涌水面積較大時(shí)，噴錨前可在圍堰表面設(shè)置樹枝狀軟式透水管，對(duì)涌水進(jìn)行引排，然后再噴射混凝土；當(dāng)涌水嚴(yán)重時(shí)，可在圍巖表面設(shè)置匯水孔，邊排水邊噴射。在噴射混凝土完成后，用引水管連接匯水孔等排水裝置將涌水引入排水溝內(nèi)。      在隧道施工過程中，存在隧道涌水情況，導(dǎo)致隧道軸線范圍內(nèi)的地下水位下降，情況嚴(yán)重時(shí)可能影響附近居民的生活用水。對(duì)

4、于此種情況，處理涌水就不能一味地通過引排水來解決隧道滲漏水問題，一般可采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水、超前圍巖預(yù)注漿堵水等輔助施工方法。注漿前進(jìn)行反復(fù)注漿試驗(yàn)，根據(jù)注漿效果，確定注漿能力及工作參數(shù)等，減少工作的盲目性。2、排水盲管施工工藝環(huán)向、縱向排水盲管施工工藝主要為：鉆孔定位、安裝錨栓、鋪設(shè)盲管、捆綁盲管、盲管縱向環(huán)向連接。施工步驟與方法施作：（1）按規(guī)定畫線，畫線時(shí)注意盲管盡可能走基面的低凹處和有出水點(diǎn)的地方，以使盲管位置準(zhǔn)確合理。（2）鉆定位孔，定位孔間距宜為3050cm，在凹凸不平處應(yīng)適當(dāng)增加固定點(diǎn)。（3）將膨脹螺栓打入定位孔。（4）把用土工布包裹好的排水盲管順直布置，并與初期支護(hù)表面密貼

5、，空隙不得大于5cm，盲管與噴射混凝土基面脫開的長度不得大于10cm，不得有起伏不平、扭曲現(xiàn)象，盡量減少地下水深入排水盲管的阻力。（5）排水盲管用鐵絲捆好并用鋼筋卡固定在膨脹螺栓上。（6）環(huán)縱向排水盲管采用三通相連，三通管位置要準(zhǔn)確，且接頭要牢固。（7）對(duì)集中出水點(diǎn)，鋪設(shè)單根排水盲管，并用速凝砂漿將周圍封堵，使地下水從盲管中集中引出。2、防水層防水2.1一般規(guī)定及材料要求采用復(fù)合式襯砌的隧道，在初期支護(hù)與二次襯砌之間采用分離式防水層，分離式防水層由防水板和土工布緩沖層組成。防水板采用EVA防水板，厚度不得小于1.5mm，土工布單位面積重量不小于350g/。防水板和土工布的各項(xiàng)物理性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)

6、及相關(guān)規(guī)范要求。2.2基面處理1、鋪設(shè)防水層的初期支護(hù)表面如有明顯漏水，要對(duì)噴射砼背后進(jìn)行注漿處理或鑿槽埋管引排（特別是對(duì)集中的出水部位必須鑿槽埋管引排），保持基面無明顯滲漏水。2、鋪設(shè)防水層的基面應(yīng)平整，無空鼓、裂縫、松酥，對(duì)不平處采取噴射砼或沙漿抹面方法找平，處理后的基面滿足如下條件：D/L1/10D初期支護(hù)基層相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度；L初期支護(hù)基層相鄰兩凸面間的距離（L1m）。3、基面上不得有尖銳的毛刺部位，特別是噴射砼表面經(jīng)常出現(xiàn)較大的尖銳的石子等硬物，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鑿除干凈或用1：2.5的水泥砂漿覆蓋處理，避免澆筑砼時(shí)刺破防水板。4、基面上的鋼管、鋼筋、錨桿頭、鐵絲等凸出物，用氧焊把凸出

7、物從根部割除，凹凸不平處采取補(bǔ)噴或用水泥砂漿抹平處理。2.3鋪設(shè)工藝2.3.1 鋪設(shè)緩沖層土工布1、鋪設(shè)土工布前，先檢查布設(shè)的排水盲管是否符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)不符合要求的進(jìn)行返工處理。2、鋪設(shè)土工布時(shí)先在隧道拱頂部位標(biāo)出縱向中線，并根據(jù)基面凹凸情況留足富余量，由拱頂向兩側(cè)邊墻鋪設(shè)。3、用水泥釘將與防水板相配套的圓墊片將無紡布固定在基面上，按梅花形布設(shè)，固定間距：拱部為5080cm，邊墻為80100cm，底部為100150cm，高低不平處應(yīng)增加固定點(diǎn)。4、無紡布之間采用搭接法進(jìn)行連接，搭接寬度不小于5cm，搭接縫部位采用點(diǎn)粘法。無紡布鋪設(shè)時(shí)應(yīng)盡量與基面密貼，不得拉得過緊或起大包，以免影響防

8、水板的鋪設(shè)。圖2.1熱塑性墊圈示意圖2.3.2 鋪設(shè)EVA防水板防水板鋪設(shè)包括鋪設(shè)準(zhǔn)備、緩沖層鋪設(shè)、防水板鋪設(shè)、防水板焊接等環(huán)節(jié)。施工工藝流程見圖2.2。圖2.2 防水板施工工藝流程圖1、防水板鋪設(shè)施工要點(diǎn)：（1）鋪設(shè)前進(jìn)行精確放樣，進(jìn)行試鋪后確定放水板一環(huán)的尺寸，盡量減少接頭。（2）專用臺(tái)車就位，專用臺(tái)車的行走軌道為同一軌道，軌道的中線和軌面高程允許誤差為±10mm。（3）防水板鋪設(shè)超前12個(gè)襯砌長度。鋪設(shè)采用從拱部向邊墻環(huán)狀鋪設(shè)，松緊應(yīng)適度并留有余量（一般實(shí)鋪長度與弧長的比值為10：8）。兩幅防水板的搭接寬度不小于15cm，防水板的邊緣要預(yù)留不小于20cm的搭接寬度，防水板的接頭

9、距施工縫或變形縫不得小于50cm。（4）陰角防水板施作時(shí)，防水板彎折前的搭接邊L大于彎折后的焊貼邊I，為使彎折后搭接平展，可在彎折前分成n段并于分段處剪成口寬為（L-I）/n的三角形缺口，則彎折后缺口能平展閉合，達(dá)到平順焊接防水板的目的（圖2.3和圖2.4）。圖2.3 陰、陽角處防水板施作示意圖圖2.4 陰角處防水板搭接平面展示圖（5）陽角防水板施作時(shí)，防水板彎折前的搭接邊I小于彎折后的焊貼邊L，為使彎折后搭接平展，可在彎折前分成n段并于分段處剪成一條縫，彎折后縫邊張開口寬為（L-I）/n的三角缺口，則防水板才得以平順焊接（圖2.5）。圖2.5 陽角處防水板搭接平面展示圖（6）為防止?jié)仓我r

10、砌時(shí)漿液破壞縱向盲管的過濾功能，防水板至少鋪設(shè)至邊墻縱向盲管或進(jìn)水孔標(biāo)高墻角以下位置。（7）防水板固定時(shí)松緊適宜，不得拉得過緊或出現(xiàn)大的鼓包，鋪設(shè)好的防水板應(yīng)與基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏帖，以免影響二次襯砌灌筑砼的尺寸或使防水板脫離圓墊片。圖2.6 防水板設(shè)置圖2、防水板焊接施工要點(diǎn)：（1）焊接時(shí)，接縫處必須擦洗干凈，且焊縫接頭平直，避免有氣泡褶皺及空隙。（2）開始焊接前，在小塊塑料片上試焊，以掌握焊接溫度和焊接速速。溫度過高過慢會(huì)燒傷防水板，削弱該處防水板焊接強(qiáng)度；溫度過低速度過快，則受焊面未充分熔融而影響粘合強(qiáng)度，從而影響焊縫質(zhì)量。一般焊接溫度為150180，焊接速度為0.150

11、.20m/min。（3）對(duì)熱合機(jī)不易焊接的熱塑性墊圈點(diǎn)，采取手持焊槍焊接，并確保其質(zhì)量。（4）接縫焊接時(shí)，先將兩幅防水板鋪掛定位，端頭各預(yù)留20cm，由一人在焊接前方約50cm處將兩段防水板護(hù)正，另一人手持焊機(jī)，以恒定速度向前行走，中途不得停頓。（5）防水板縱向搭接與橫向搭接處，除按正常施工外，再覆蓋一層同類材料的防水板，用熱熔焊接法焊接。環(huán)向搭接時(shí)，下層防水板壓住上層防水板。（2）防水板之間采用雙焊縫進(jìn)行熱熔焊接，焊縫寬度不得小于2cm，單條焊縫的有效焊接寬度不小于15mm，焊縫強(qiáng)度不得小于防水板本身強(qiáng)度的80%，焊縫應(yīng)嚴(yán)密。焊接完后采用充氣法檢測(cè)，充氣壓力為0.25Mpa，并保持該壓力不少

12、于10分鐘，允許壓力下降10%。如果壓力繼續(xù)下降，應(yīng)查出漏氣部位并對(duì)漏氣部位重新補(bǔ)焊,直到不漏氣為止。3、施工縫、變形縫防水二次襯砌的變形縫、施工縫是隧道施工的薄弱環(huán)節(jié)，也是隧道工程防水的重點(diǎn)，在施工中要高度重視。3.1施工縫、變形縫的留置及材料要求1、施工縫二次襯砌的施工縫每8m一道（或與襯砌模板臺(tái)車襯砌長度一致），環(huán)向施工縫防水采用中埋式橡膠止水帶+遇水膨脹橡膠止水條。在地下水發(fā)育地段采用可維護(hù)橡膠止水帶，縱向施工縫防水措施為中埋式橡膠止水帶+混凝土界面劑。（1）邊墻縱向施工縫不應(yīng)留置在剪力與彎矩最大處或底板與邊墻的交接處，而應(yīng)留置在高出底板頂面不小于30cm，且宜在水溝蓋板底面以下的墻體

13、上。（2）當(dāng)墻體有預(yù)留孔洞時(shí)，施工縫距孔洞邊緣不應(yīng)小于30cm。2、變相逢變形縫在地層承載力顯著變化、隧道襯砌明暗分界處、斷面明顯變化處設(shè)置，變形縫的寬度為20mm。采用中埋式止水帶+遇水膨脹止水條+聚硫橡膠填縫兩道防水措施。變形縫防水選用的嵌縫材料，要求最大拉伸強(qiáng)度不小于0.2Mpa，最大拉伸率應(yīng)大于300%，且拉、壓循環(huán)性能為80時(shí)拉伸-壓縮率不小于±20%，與混凝土具有良好粘結(jié)的柔性材料，并具有在環(huán)境介質(zhì)中不老化、不變質(zhì)的性能。當(dāng)有衛(wèi)生要求時(shí)，還要滿足無毒性能。3、施工縫中埋式橡膠止水帶采用S型橡膠止水帶，寬度為300mm，厚度為8mm。變形縫中埋式橡膠止水帶采用B型橡膠止水帶

14、，寬度為300mm，厚度為12mm，半徑為15mm。3.2施工縫、變形縫施工3.2.1中埋式止水帶的施工1、施工方法：在澆混凝土前，中埋式止水帶利用附加鋼筋、卡子、鐵絲、模板等將止水帶固定，并使其在界面部位保持平展，接頭部分粘接緊固，再以適當(dāng)?shù)木嚯x震蕩混凝土來定位止水帶，使其與混凝土良好的結(jié)合，從而起到止水作用。2、施工要點(diǎn)（1）止水帶安裝前，檢查施工縫或變形縫附近1m范圍內(nèi)初期支護(hù)表面是否有明顯的滲漏水，如有則采取必要的擋堵和引排措施。（2）按斷面環(huán)向長度截取止水帶，使每個(gè)施工縫或變形縫用一整條止水帶，盡量不采取搭接，如因材料長度原因，需要搭接時(shí)，環(huán)向止水帶搭接位置設(shè)置在起拱線以下邊墻。（3

15、）當(dāng)止水帶不能避免有接頭時(shí)，一般采取的形式有搭接、符合連接、對(duì)接等，見圖3.1。圖3.1 橡膠止水帶常用接頭形式止水帶的搭接一般在洞外連接好再移至洞內(nèi)安裝。止水帶的接頭必須搭接良好，外觀平整光潔。止水帶連接前要做好接頭表面的清刷與打毛。采用熱熔搭接時(shí)橡膠止水帶搭接長度不小于10cm，焊縫寬度不得小于50mm，接頭強(qiáng)度不得低于母材的80%。采用冷接法時(shí)，橡膠止水帶搭接長度不得小于20cm，粘結(jié)劑涂刷均勻并壓實(shí)。（4）中埋止水帶安裝時(shí)要使其在界面部位保持平展，更不能讓止水帶翻滾、扭結(jié)，位置要準(zhǔn)確、固定牢靠。止水帶定位與襯砌端頭模板正交，其中心線要與施工縫或變形縫中心線重合。如發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)不展或中心線

16、不重合現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)正。 （5）中埋式止水帶在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)做成圓弧形，橡膠止水帶的轉(zhuǎn)角半徑不得小于200mm，且轉(zhuǎn)角的半徑應(yīng)隨止水帶的寬度增大而增大。（6）中埋式止水帶要固定在擋頭模板上。中埋式止水帶先施工一側(cè)混凝土?xí)r，其端頭模支撐要牢固，嚴(yán)防漏漿。固定止水帶時(shí)不能在止水帶上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分，應(yīng)防止止水帶偏移，以免單側(cè)縮短，影響止水效果。安裝止水帶時(shí)，沿襯砌環(huán)線每隔0.51.0m，在端頭模板上鉆一個(gè)12mm的鋼筋孔，將預(yù)制的鋼筋卡穿過擋頭模板，內(nèi)測(cè)卡緊止水帶的一半，另一半止水帶平靠在擋頭模板上，待混凝土凝固后拆除擋頭板，將止水帶拉直，然后彎鋼筋卡緊止水帶。固定中埋式止水帶方法見圖

17、3.2。圖3.2 固定中埋式止水帶方法3.2.2止水條的施工1、施工方法：水平施工縫在先澆筑混凝土初凝后、終凝前根據(jù)止水條的規(guī)格在混凝土端面中間壓磨出一條平直、光滑槽。環(huán)向或豎向施工縫、變形縫采用在端頭模板中間固定木條或金屬構(gòu)件等，混凝土澆筑后形成凹槽。槽的深度為止水條厚度的一半，槽寬比止水條寬12mm。清洗后，在灌注下循環(huán)混凝土之前，將止水條用水泥釘固定和粘貼在槽中。 2、施工控制要點(diǎn)：（1）環(huán)向施工縫或變形縫拆除端頭模板，將凹槽壓平、抹光，凹槽的寬度略大于止水條的寬度12mm。 （2）止水條安放前，先將已澆筑混凝土端部施工縫處充分鑿毛、清洗干凈。（3）止水條若有搭接，可將止水條切成對(duì)口三角

18、形，用氯丁膠水粘結(jié)對(duì)接，也可采取止水條搭接，搭接長度不得小于50mm，搭接要粘結(jié)牢固，接口處不得有空隙。 （4）安裝前先在凹槽內(nèi)涂抹一層膠粘劑，止水條順凹槽拉緊嵌入，確保止水條與槽底密貼，并用水泥釘固定牢固，同時(shí)在端部混凝土面上涂抹一層界面劑。 （5）在混凝土澆筑前，先在縱向施工縫基面鋪設(shè)2530mm厚、水膠比為1:1的水泥砂漿，確保新老混凝土結(jié)合牢固。4、二次襯砌混凝土施工1、混凝土要求：隧道二次襯砌采用防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)不得小于P8，斷層破碎帶及影響帶等富水地段其抗?jié)B等級(jí)不得小于P10。當(dāng)?shù)叵滤畬?duì)混凝土有侵蝕性時(shí)，應(yīng)采取有效措施，其抗侵蝕性系數(shù)不得小于0.8。裂縫控制寬度：迎水面不大于0.2mm，背水面不大于0.3mm，并不得貫通。2、施工要點(diǎn)（1）將先澆混凝土表面鑿毛，并鑿除先澆混凝土表面的水泥砂漿和松軟層，用水沖洗干凈。鑿毛時(shí)，混凝土必須達(dá)到強(qiáng)度：水沖洗鑿毛時(shí)，0.5Mp；人工鑿毛時(shí)，2.5Mp；風(fēng)動(dòng)機(jī)鑿毛時(shí)，10Mp。（2）每組混凝土要連續(xù)澆筑?？v向施工縫后澆混凝土前，在鑿毛后的先澆澆混凝土面上，鋪一層厚2530mm、水膠比較混