隧道復(fù)合防水板鋪設(shè)施工工法-

隧道復(fù)合防水板鋪設(shè)施工工法1、前言隧道工程作為典型的地下工程，在其施工及運(yùn)營(yíng)期間，滲漏水以多種形式表現(xiàn)出來(lái)，對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的危害。如果滲漏水不能及時(shí)、有效地排出，一旦滲漏到二襯中，對(duì)二襯混凝土及鋼筋會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕，這將影響襯砌整體的強(qiáng)度和耐久性，從而大大縮短隧道工程的使用壽命。XX至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)XX隧道工程地質(zhì)以Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖為主，屬較軟、較破碎、中～厚層狀結(jié)構(gòu)圍巖，層間結(jié)合較差，降雨時(shí)有潮濕或點(diǎn)滴狀出水現(xiàn)象，局部呈淋雨?duì)?，圍巖易坍塌，處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)較大的坍塌，因此做好隧道防、排水施工成為保證XX隧道施工及運(yùn)營(yíng)安全的重中之重。橋梁公司LXTJ-7標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部技術(shù)人員從XX隧道工程地質(zhì)和隧道防水要求的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合以往隧道施工經(jīng)驗(yàn)，選取典型區(qū)段進(jìn)行隧道防水板鋪設(shè)試驗(yàn)段施工，經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn)和提煉工作，最終總結(jié)形成了采用350g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ?1.2mm厚EVA防水卷材的復(fù)合防水板鋪設(shè)施工工法，并將此工法推廣用于整個(gè)XX隧道防水板的施工，從而使得該隧道工程防水效果得到了很好的保證。2、工法特點(diǎn)2.1施工工藝簡(jiǎn)單，可操作性好，可修補(bǔ)性強(qiáng)；施工過(guò)程中無(wú)明火、無(wú)煙、無(wú)有毒氣體產(chǎn)生，對(duì)施工環(huán)境要求低。2.2防水板采用電熱壓焊器和自動(dòng)雙縫爬行式熱合器焊接，焊縫連接效果好、強(qiáng)度高、防水效果好。2.3分層“試鋪定位”來(lái)確定錨釘?shù)奈恢?，能較準(zhǔn)確地預(yù)留防水板松弛量，防止出現(xiàn)因松弛量預(yù)留不準(zhǔn)確而造成浪費(fèi)防水板或拉斷吊帶重鋪防水板，有利于防水板鋪設(shè)質(zhì)量的保證。3、適用范圍本工法適用于采用350g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ?1.2mm厚EVA防水卷材做復(fù)合防水板的公路、鐵路隧道以及水工、軍工、礦工等各種地下工程的防水施工，尤其適用于大斷面隧道防水板的鋪設(shè)。4、工藝原理4.1通過(guò)在基面上預(yù)鋪無(wú)紡?fù)凉げ急Ｗo(hù)層，防止防水板與基面的直接接觸，保護(hù)防水板在二襯混凝土壓力作用下不被破壞。4.2通過(guò)在無(wú)紡?fù)凉げ忌项A(yù)設(shè)塑料固定墊圈，利用電熱壓合技術(shù)，使防水板與塑料墊圈粘合，達(dá)到無(wú)釘鋪設(shè)的效果，保證防水板的完整性。4.3通過(guò)熱風(fēng)焊接的方法將防水板融化粘合，連接成一個(gè)密閉整體，使結(jié)構(gòu)物與外界環(huán)境分開(kāi)，達(dá)到防水的效果。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程防水板鋪設(shè)包括鋪設(shè)準(zhǔn)備、鋪設(shè)無(wú)紡布、試鋪防水板定位、固定防水板、焊接防水板搭接縫等環(huán)節(jié)，其工藝流程如圖5.1-1所示：圖5.1-1防水板施工工藝流程圖鋪設(shè)準(zhǔn)備工作洞外準(zhǔn)備1）洞外檢查防水板及無(wú)紡?fù)凉げ疾牧腺|(zhì)量，不合格產(chǎn)品不得用于防水板的鋪設(shè)。2）對(duì)檢查合格的防水板，用特種鉛筆或記號(hào)筆畫出焊接線及拱頂分中線。3）按每循環(huán)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度分拱頂和邊墻兩段截取，對(duì)稱卷起備用。洞內(nèi)準(zhǔn)備1）鋪設(shè)防水板的專用臺(tái)車就位。2）土工布和防水板放在臺(tái)車的卷盤上。3）在鋪設(shè)防水板之前對(duì)基面(初期支護(hù)表面)的滲漏水、外漏的突出物及表面凹凸不平進(jìn)行檢查處理。凹坑深寬比控制在1:10以內(nèi)；深寬比大于1:10的凹坑采用水泥砂漿找平處理，凹坑太大處要抹平補(bǔ)噴混凝土，確保噴射混凝上表面平整，無(wú)尖銳棱角。4）滲漏水的處理采用注漿堵水或排水盲管將水引入側(cè)溝，保持基面無(wú)明顯滲漏水。5）鋼筋網(wǎng)等凸出部分，先切斷后用錘鉚平，然后用水泥砂漿抹平（圖5.1-2）。圖5.1-2鋼筋網(wǎng)凸出部分處理示意圖6）有凸出的管道時(shí)，先切斷、鉚平后再用砂漿抹平（圖5.1-3）。圖5.1-3管道凸出部分處理示意圖7）錨桿有凸出部位時(shí)，螺頭頂預(yù)留5mm切斷后，然后蓋塑料帽處理（圖5.1-4）。圖5.1-4錨桿凸出部分處理示意圖8）鋪設(shè)基面標(biāo)出拱頂線，畫出每一環(huán)隧道中線及垂直隧道中線的橫斷面線。鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ间佋O(shè)無(wú)紡?fù)凉げ紩r(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，由拱部向兩側(cè)邊墻鋪設(shè)。將350g/m2無(wú)紡?fù)凉げ加盟芰蠅|圈固定在基面(圖5.1-5)上，然后用射釘槍射水泥釘錨固，水泥釘長(zhǎng)度不得小于50mm，固定點(diǎn)布設(shè)拱頂平均3～4點(diǎn)/m2、邊墻2～3點(diǎn)/m2，呈梅花形排列(圖5.1-6)，基面凹凸較大處應(yīng)增加固定點(diǎn)，使無(wú)紡布與基面密貼(圖5.1-7)。圖5.1-5熱熔型墊圈固定無(wú)紡?fù)凉げ际疽鈭D圖5.1-61.2mm厚EVA防水板鋪設(shè)展開(kāi)圖圖5.1-7固定點(diǎn)防水板鋪設(shè)示意圖無(wú)紡?fù)凉げ冀涌p搭接寬度不小于5cm。無(wú)紡?fù)凉げ间佋O(shè)松緊適度，使之能緊貼在噴射混凝土表面，不致因過(guò)緊被撕裂或過(guò)松使無(wú)紡?fù)凉げ捡薨櫠逊e形成人為蓄水點(diǎn)。試鋪防水板為了更好地確定防水板的預(yù)留量、準(zhǔn)確定位錨釘?shù)奈恢?，使防水板能夠和無(wú)紡?fù)凉げ假N合緊密，保證防水板的鋪設(shè)質(zhì)量又不致浪費(fèi)嚴(yán)重，在固定防水板之前對(duì)其精確放樣，彈出標(biāo)準(zhǔn)線，進(jìn)行分層“試鋪定位”，并用沖擊電鉆鉆定位孔，待確定無(wú)誤后方可固定防水板。固定防水板防水板用電熱壓焊器進(jìn)行鋪設(shè)焊接，鋪設(shè)工作在臺(tái)車和簡(jiǎn)易臺(tái)架上進(jìn)行，對(duì)壓焊器不宜焊接的部位采用手持焊槍焊接，并保持質(zhì)量。防水板鋪設(shè)采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝，按照從下向上的順序鋪設(shè)，松緊適度并留有余量（實(shí)鋪長(zhǎng)度與弧度的比值為10:8），使之能與無(wú)紡布充分接合并緊貼在混凝土表面，檢查時(shí)保證防水板全部面積均能抵到圍巖。在鋪設(shè)好的無(wú)紡布上用電熱壓焊器對(duì)防水板進(jìn)行加熱，使其焊接在固定無(wú)紡布的專用熱熔墊圈上。焊接前先除盡防水板表面的塵灰再焊接，兩幅防水板的搭接寬度不應(yīng)小于10cm，分段鋪設(shè)的防水板邊緣部位應(yīng)預(yù)留至少20cm的搭接余量，并對(duì)預(yù)留部位進(jìn)行有效防護(hù)。防水板搭接縫與變形縫、施工縫等防水薄弱環(huán)節(jié)錯(cuò)開(kāi)不小于50cm的距離。環(huán)向鋪設(shè)時(shí)，先拱后墻，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板。對(duì)防水板有破損的地方予以及時(shí)修補(bǔ)。先取一小塊防水板，除盡兩防水板上的灰塵后，將其置于破損處，然后用電熱壓焊器焊接，小補(bǔ)丁上再焊接大補(bǔ)丁。防水板搭接縫焊接防水板搭接縫采用自動(dòng)雙縫爬行式熱合器按照預(yù)定的溫度、速度焊接，細(xì)部處理或修補(bǔ)采用手持焊槍，單一條焊縫的有效焊縫寬度不小于1.5cm，焊接嚴(yán)密，不得焊焦焊穿。防水板之間粘接結(jié)合部位采用針式防水板焊縫氣密性檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，檢查方法是將5號(hào)注射針與壓力表相連接，用打氣筒進(jìn)行充氣，當(dāng)壓力表達(dá)到0.25MPa時(shí)停止充氣，保持15分鐘，壓力下降在10%以內(nèi)，說(shuō)明焊縫合格；如壓力下降過(guò)快說(shuō)明有滲漏，用肥皂水涂在焊縫上，有氣泡的地方用手動(dòng)熱熔器焊接修補(bǔ)再次檢測(cè)，直到完全不漏氣為止，充氣檢測(cè)的長(zhǎng)度不宜大于40m（見(jiàn)圖5.1-8）。圖5.1-8防水板搭接縫焊接示意圖多層防水板焊接時(shí)，搭接部位的焊縫必須錯(cuò)開(kāi)，不得有三層以上的接縫重疊(圖5.1-9)。圖5.1-9防水板搭接示意圖為減少在洞內(nèi)的焊接量，先將防水板在洞外地面連接成6m寬的整幅，再拿到洞內(nèi)鋪掛；洞內(nèi)焊接時(shí)，先將兩幅防水板鋪掛定位，端頭各留20cm，由一人在焊機(jī)前方約50cm處將兩端防水板扶正，另一人手握焊機(jī)，將焊機(jī)保持在離基面5-10cm的空中，以試調(diào)好的恒定速度向前行走，中途不能停頓，整條焊縫的焊接應(yīng)一氣呵成。操作要點(diǎn)防水板表面平順、無(wú)褶皺、無(wú)氣泡、無(wú)破損等現(xiàn)象。當(dāng)基面輪廓凹凸不平時(shí)，預(yù)留足夠的松散系數(shù)，使其留有余地，并在斷面變化處增加懸掛點(diǎn)，保證緩沖層與噴射混凝土面密貼。防水板搭接焊縫溫度控制在200～270℃為宜，并保持適當(dāng)?shù)臏囟燃纯刂圃?.1～0.15m/min范圍內(nèi)。太快焊縫不牢固，太慢焊縫易焊穿、烤焦。焊縫若有漏焊、假焊應(yīng)予補(bǔ)焊；若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點(diǎn)，必須用塑料片焊接覆蓋。焊接鋼筋時(shí)在其周圍用石棉水泥板進(jìn)行遮擋，以免濺出的火花燒壞防水板；澆筑二襯混凝土?xí)r輸送管不得直接對(duì)著防水板，避免混凝土沖擊防水板引起放水板下滑，必要時(shí)在混凝土輸送泵出口處設(shè)置防護(hù)板。6、材料與設(shè)備材料要求土工布要具有良好的導(dǎo)水性；具有適應(yīng)初期支護(hù)由于荷載或溫度變化引起的變形能力；具有良好的穩(wěn)定性和耐久性，能抵抗地下水或混凝土水、水泥砂漿析出水的侵蝕。防水板要選用EVA高分子材料，在規(guī)格確定的長(zhǎng)度內(nèi)不允許有接頭；在不影響使用的條件下，防水板板凹痕深度不得超過(guò)厚度的5%。表6.1-1塑料防水板主要物理性能項(xiàng)目拉伸強(qiáng)度（MPa）斷裂延伸率（%）熱處理時(shí)變化率（%）低溫彎折性抗?jié)B性指標(biāo)≥16≥550＜2≤350.3Mpa，30min不透水熱塑性PVC墊片應(yīng)采用與防水板相容的材質(zhì)。設(shè)備配置結(jié)合正常施工需要，單個(gè)作業(yè)面施工時(shí)，主要設(shè)備配置及勞動(dòng)力組織如下：表6.2-1每個(gè)工作面防水板施工設(shè)備配置表序號(hào)機(jī)具規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途1防水板臺(tái)車1鋪設(shè)防水板2射釘槍可調(diào)節(jié)火力4打入鋼釘3簡(jiǎn)易臺(tái)架自制2基面處理、鋪設(shè)防水板4自動(dòng)雙縫爬行熱合器4焊接防水板5電熱壓焊器4焊接防水板6沖擊電鉆4鉆定孔位7焊縫氣密性檢測(cè)儀針式1檢測(cè)防水板焊縫焊接質(zhì)量7、質(zhì)量控制本工法嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）、《公路隧道施工技術(shù)細(xì)則》（JTGTF60-2009）以及《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD81-2006）等技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水板施工質(zhì)量控制。主控項(xiàng)目1.2mmEVA防水卷材、350g/m2無(wú)紡?fù)凉げ嫉牟馁|(zhì)、性能和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求。防水板按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行雙焊縫焊接，焊接應(yīng)牢固，不得有滲漏，每一單焊縫的寬度不小于15mm。防水板鋪設(shè)范圍及鋪掛方式要符合設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)時(shí)防水板應(yīng)留有一定的余量，掛吊點(diǎn)設(shè)置的數(shù)量應(yīng)合理。環(huán)向鋪設(shè)時(shí)先拱后墻，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板。鋪設(shè)防水板的基層要平整、無(wú)尖銳物體?；鶎悠秸葢?yīng)符合D/L≤1/6的規(guī)定。其中：D為初期支護(hù)基層相鄰兩凸面凹進(jìn)去的深度；L為初期支護(hù)基層相鄰兩凸面之間的距離。檢驗(yàn)數(shù)量：沿隧道長(zhǎng)度每10m檢查10處。檢驗(yàn)方法：尺量。防水板焊縫無(wú)漏焊、假焊、焊焦、焊穿等現(xiàn)象。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察。一般項(xiàng)目鋪設(shè)防水板的基面要堅(jiān)實(shí)、平整。圓順，無(wú)漏水現(xiàn)象；陰陽(yáng)角處應(yīng)做成圓弧形。防水板的鋪設(shè)要與基層固定牢固，不得有繃緊和破損現(xiàn)象。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察。防水板的搭接寬度不應(yīng)小于15cm，允許偏差為-10mm。防水板搭接縫與施工縫錯(cuò)開(kāi)距離不小于50cm，允許偏差為-5cm。檢查數(shù)量：全部檢查。檢查方法：觀察和尺量。8、安全措施為保證施工安全，防水板鋪掛前的清頂工作和鋪掛工作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有專人統(tǒng)一指揮，并設(shè)一名專職安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的安全工作，堅(jiān)持班前進(jìn)行安全教育制度。防水板的臨時(shí)存放點(diǎn)設(shè)置消防器材及防火安全警示標(biāo)志，并有專人負(fù)責(zé)看管和發(fā)放。防水板鋪設(shè)地段配備有足夠數(shù)量的消防器材。施工防水板時(shí)嚴(yán)禁吸煙，鋼筋焊接作業(yè)時(shí)，設(shè)置臨時(shí)阻燃擋板防止機(jī)械損傷和電火花灼傷防水板。防水板作業(yè)面的照明燈具嚴(yán)禁烘烤防水板。防水板安裝臺(tái)車滿鋪墊板并加焊鋼筋固定，以防雜物掉落傷人。9、環(huán)保措施在防水板鋪設(shè)前做好洞內(nèi)的通風(fēng)工作，及時(shí)排出焊接煙塵等有害氣體。焊接施工的工作人員，均穿戴防護(hù)工作服和防毒面具。生產(chǎn)中的廢棄物及時(shí)處理，運(yùn)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門指定的地點(diǎn)棄置。10、效益分析XX隧道防水板采用專用雙縫熱焊機(jī)配合電熱壓合技術(shù)進(jìn)行焊接施工，施工工藝簡(jiǎn)單，EVA防水卷材和無(wú)紡?fù)凉げ假N合緊密，防水板焊縫連接效果佳，熱熔結(jié)合強(qiáng)度高，起到了良好的防水效果。在防水板固定之前先進(jìn)行精確放樣和試鋪定位，這樣既保證了鋪設(shè)效果又避免了防水板的浪費(fèi)，同時(shí)因防水板鋪設(shè)一次成型效果好，避免了返工和窩工現(xiàn)象的產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比分析，此工法節(jié)省工期25%，節(jié)省成本35%，經(jīng)濟(jì)效益明顯。11、應(yīng)用實(shí)例XX隧道所在地位于XX省XX市XX縣XX鎮(zhèn)。隧道左線起訖樁號(hào)：ZK33+835-ZK34+290,長(zhǎng)455米，最大埋深約84m；右線起訖樁號(hào)：YK33+810-YK34+290,長(zhǎng)480米，最大埋深約84m。隧址為沖溝斜坡地形，起伏變化較大，地形相對(duì)較緩，為淺切割構(gòu)造剝蝕低山地貌。隧道位于低山斜坡下部，地面標(biāo)高在765～850m之間，相對(duì)高差約85m。左隧道Ⅲ級(jí)圍巖占隧道長(zhǎng)度的33%，Ⅳ級(jí)圍巖占42%，Ⅴ級(jí)圍巖占25%；右隧道Ⅲ級(jí)圍巖占隧道長(zhǎng)度的32%，Ⅵ級(jí)圍巖占30%，Ⅴ級(jí)圍巖占38%，隧道圍巖進(jìn)出口段為巖體破碎體，降雨期間會(huì)出現(xiàn)漏水滴水現(xiàn)象，局部存在淋雨?duì)瞵F(xiàn)象。隧道出口仰坡整體穩(wěn)定性相對(duì)較差，進(jìn)口仰坡整體穩(wěn)定性相對(duì)較好，出口崩坡積覆蓋土層開(kāi)挖后有可能產(chǎn)生小型滑塌。結(jié)合隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力特性以及工程造價(jià)等因素，通過(guò)綜合比選設(shè)計(jì)的本隧道工程建筑限界及內(nèi)輪廓方案如表11.1所示：表11-1隧道建筑限界及內(nèi)輪廓一覽表項(xiàng)目?jī)魧挘╩）凈高（m）行車道（m）側(cè)向?qū)挾龋╩）檢修道（m）內(nèi)輪廓主洞10.255.03.75×20.5+0.750.75+0.75單心圓隧道明洞防排水采用土工布（350g/m2）+1.2mm厚EVA防水卷材+2cm厚M20水泥砂漿+50cm厚粘土隔水保護(hù)層防水；明洞襯砌基礎(chǔ)兩側(cè)縱向排水管與橫向引水管相連，將明洞襯砌背后水引入隧道路面下盲溝排走；明洞頂回填土體表層設(shè)一層粘土隔水層以防地面徑流下滲，并在回填地表坡度的作用下流入洞頂排水溝排走。在結(jié)構(gòu)構(gòu)造防水方面，采用中埋止水帶和膨脹止水膠于明洞施工縫、變形縫處布設(shè)，同時(shí)結(jié)構(gòu)采用防水混凝土以形成完善的明洞防排水體系。隧道暗洞防排水采用1.2mm后EVA防水卷材和350g/m2無(wú)紡?fù)凉げ?、環(huán)向排水管、縱向排水管、橫向引水管與隧道路面下縱向盲溝相連；施工中保證結(jié)構(gòu)接