某橋隧道分區(qū)防排水施工技術(shù)

1、目錄第一章前言 1第二章分區(qū)防排水特點(diǎn)2第三章適用范圍 2第四章工藝原理 2第五章勞動(dòng)力組織12第六章機(jī)具設(shè)備 12第七章質(zhì)量控制 14第八章安全措施 15第九章效益分析 16第十章工程實(shí)例 17第一章前言分區(qū)防排水是在總結(jié)過(guò)去隧道施工中防排水效果不太理想的情況下，采用新材料、 新工藝、 新設(shè)備、新技術(shù)的防排水施工方法，在山嶺隧道建筑中具有廣泛的應(yīng)用前景，分區(qū)防排水能有效1防止隧道不滲不漏不裂，確保隧道一次成優(yōu)。第二章分區(qū)防排水特點(diǎn)在以往山嶺隧道防排水施工中，均采用了防、截、排、堵施工措施，但效果不甚理想，隧道竣工后均出現(xiàn)了局部滲漏、砼開裂現(xiàn)象， 我們通過(guò)對(duì)以往隧道防排水的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，采用分區(qū)防

2、排水的施工技術(shù)，在隧道各個(gè)分區(qū)段內(nèi)綜合應(yīng)用防、截、排、堵措施，取得了較好效果。目前，隧道二襯已竣工，通過(guò)檢查，該隧二襯沒(méi)有滲漏和砼開裂現(xiàn)象，確保了隧道整體質(zhì)量。第三章適用范圍分區(qū)防排水可適用于山嶺隧道及人工開挖的地下空間建筑物，與其它防排水工法比較，本工法在實(shí)際應(yīng)用中與其它工序干擾較少，在施工上可以單工序作業(yè)；在質(zhì)量上可控， 所用防排水材料均是廠家生產(chǎn)出的成品，均通過(guò)國(guó)家檢驗(yàn)部門驗(yàn)證的合格產(chǎn)品；在造價(jià)上，因使用面較大，廠家均是批量生產(chǎn)，成本相對(duì)較低；在施工上操作簡(jiǎn)單易于被工人接受。第四章工藝原理2隧道防水分區(qū)及防水層構(gòu)成，水分區(qū)長(zhǎng)度以模筑砼臺(tái)車長(zhǎng)度為準(zhǔn)，橋隧道臺(tái)車長(zhǎng)度為米。每道分區(qū)長(zhǎng)度為米，將

3、全隧防排水分成各個(gè)小的區(qū)段，每個(gè)區(qū)段設(shè)置塑料盲溝、 m厚塑料布、軟式排水引水管、膨脹止水條、止水帶、C 防水板。其具體設(shè)置部位為：塑料盲溝： 每道分區(qū)段內(nèi) （沿縱向長(zhǎng)度為8 米左右） 設(shè)環(huán)向塑料盲溝，橫向延伸至隧道兩側(cè)邊溝處，與縱向排水管相接；如下圖所示：2、0.2mm 厚塑料布及PVC 防水板：分區(qū)段內(nèi)滿鋪PVC 防水板及0.2mm 厚塑料布。3、膨脹止水條：在每道分區(qū)段兩端即模注砼施工縫處設(shè)膨脹止水條。止水條設(shè)置在施工縫處，即每一次模注砼施工前，在端頭擋板中央部位上釘設(shè)2cm 的三角皮帶或三角木條，砼臺(tái)車脫模時(shí)， 在二襯砼端頭便形成一道止水條的嵌縫，安設(shè)止水條時(shí)，將一半止水條埋在砼端頭的縫

4、槽內(nèi)，另一半便埋在下一次模注砼內(nèi)，其它處照此施工。4、止水帶：在兩種圍巖交接處及結(jié)構(gòu)變化處設(shè)置沉降縫，沉降縫處設(shè)654 型塑料3止水帶；在施工縫和伸縮縫的位置安裝外貼式止水帶，采用手動(dòng)熱風(fēng)焊機(jī)將背帖式PVC止水帶焊在防水板上，焊縫密實(shí)可靠。5、軟式排水引水管：沿防水板底腳處設(shè)置SH100 軟式排水引水管，將環(huán)向塑料盲溝排出的水集中引至隧道兩側(cè)排水邊溝。其布置如下圖46、注漿管安裝：注漿管分別在每個(gè)分區(qū)的四周及中間位置設(shè)6 12 個(gè)，并將注漿管集中引到襯砌內(nèi)側(cè)；如果防水板在施工過(guò)程中有破損，地下水會(huì)滲入二襯內(nèi)，砼本身不密實(shí)，水會(huì)滲出二襯表面。 通過(guò)對(duì)隧道背后進(jìn)行填充壓漿不僅可以填充砼澆注不飽滿形

5、成的孔隙，使二襯和初期支護(hù)密帖而共同受力。防水層材料的選擇：防水板材料選擇基本條件是：在二次襯砌模注混凝土灌注前，防水板能承受機(jī)械作用而不損傷；材料具有耐久性；施工操作簡(jiǎn)便，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。* 橋隧道采用了厚 2mm、幅寬 2.05m 的 PVC(P 型 ) 板作防水層；0.2mm 厚的塑料布作緩沖層。PVC(P 型 ) 防水板的技術(shù)指標(biāo)：1、PVC(P 型) 系低密度聚乙烯板，其特點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度、延伸率較大，比較柔軟，易于施工，其主要技術(shù)性能：抗拉強(qiáng)度：10MPa；斷裂伸長(zhǎng)率200；熱處理尺寸變化率：2 ；低溫彎折性：-20 無(wú)裂紋；抗?jié)B透性：0.2MPa、 24h 無(wú)滲透；抗穿孔性：不滲透

6、；防水板在燃燒時(shí)離火后自熄，防水板鋪設(shè)采用無(wú)釘掛設(shè)，接縫采用熱風(fēng)雙縫焊接，焊縫采用充氣法進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)要求在充氣壓力為0.25Mpa， 15 分鐘內(nèi)氣壓下降值小于0.025 Mpa ；52、由于噴射砼中摻加了呈堿性的速凝劑，在受到地下水的侵蝕時(shí)，在防水板表面形成結(jié)晶體，故防水板應(yīng)具有防腐性。五、工藝流程及操作要點(diǎn)1 基面處理(1) 噴射混凝土基面平整度要求墻面大面平整，無(wú)明顯的凹凸不平現(xiàn)象。(2) 對(duì)穿出基層的金屬構(gòu)件應(yīng)切除，并在切除部位用砂漿抹成圓曲面，以免刺破防水層，對(duì)不能切除的金屬構(gòu)件及在陰陽(yáng)角和棱角部位必須采用噴砼或砂漿抹成圓弧將其覆蓋，其圓弧半徑 R 大于 20cm。6(3) 噴射混

7、凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行防水板掛設(shè)。7(4) 在鋪設(shè)前要認(rèn)真清掃基層上的所有雜物，如基面有明水應(yīng)采取軟式透水管將其排引至縱向排水溝。(5) 在 IV 、 V 類圍巖中；如果局部爆破超挖嚴(yán)重處，應(yīng)將超挖部位采用噴射砼噴平。2 防水層鋪設(shè)防水層的鋪設(shè)構(gòu)造如襯砌防排水構(gòu)造圖所示，鋪設(shè)方法如下：(1) 將防水板橫向與二襯法線對(duì)齊重合；并將要掛設(shè)的防水板位置標(biāo)識(shí)在基面上。(2) 防水板采用PVC 墊片固定法固定，每幅防水板布置兩排，邊墻處1 2 個(gè)墊片/m2，拱頂處3 個(gè)墊片 /m2；在鋪設(shè)防水板時(shí)，采用自制的簡(jiǎn)易臺(tái)架，由四個(gè)操作人員將防水板由上而下展開鋪設(shè)，沿著基層面的防水板墊片展開，并用電壓焊

8、器將防水板與已安裝牢固的PVC 墊片焊接牢固，防水板固定及PVC 墊片布景如下圖：8(3) 防水板鋪設(shè)時(shí)由拱頂向兩側(cè)環(huán)向鋪設(shè)，邊鋪邊與PVC 墊片熱熔焊接，防水板鋪設(shè)時(shí)不得拉得太緊，應(yīng)留出適當(dāng)搭接余量，防水板之間搭接邊縫用自行熱合焊機(jī)焊接法；防水板掛設(shè)時(shí)要注意每幅防水板搭接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，不允許防水板接頭處形成縱橫貫通的十字架，橫向縫及縱向縫錯(cuò)開最小距離為30cm。其鋪設(shè)方法如下圖所示：9(4) 熱風(fēng)焊機(jī)焊接防水板邊縫前，須做好焊縫焊接試驗(yàn)參數(shù)，主要參數(shù)有焊接溫度、焊接速度，如果溫度過(guò)高、速度過(guò)慢防水板易被烤焦，如果溫度過(guò)低、速度過(guò)快防水板焊接不密實(shí)，防水板焊接時(shí)應(yīng)均勻連續(xù)，不得有假焊、漏焊、

9、焊焦、焊穿等現(xiàn)(5) 防水板每幅寬為 2.05m，在掛設(shè)防水板時(shí)，板間有一接縫，防水板與防水板接縫采用自動(dòng)爬行熱合機(jī)進(jìn)行板間接縫焊接。兩層板間搭接12cm，焊成雙焊縫，每條焊縫寬 1.5cm，中間有2cm 寬空腔，用于充氣檢查焊縫的嚴(yán)密性。10(6) 在掛設(shè)防水板的同時(shí)，并將環(huán)向塑料盲溝按8 米一道掛設(shè)，并將其與邊墻腳處的縱向排水管相接。本工法作用機(jī)理：通過(guò)采用以上措施，分區(qū)防排水相當(dāng)于對(duì)全隧防水化解成每一小片防水，這就是我們通常所說(shuō)的化整為零的方式，對(duì)隧道不同方式產(chǎn)生的水均可起到防排堵的作用，其中柔能性防水板起到防止水滲入砼內(nèi)形成細(xì)小裂紋，塑料盲溝起到將較大的水排出封閉的巖體內(nèi)，減少水壓對(duì)二

10、襯砼的擠壓，止水條及止水帶起到防止毛細(xì)水從施工接縫處外滲，從而防止其響影砼外觀質(zhì)量。11第五章勞動(dòng)力組織抬運(yùn)防水板兩人，基面釘PVC 墊片及掛設(shè)塑料盲溝兩人，掛防水板兩人，焊防水板12 人。第六章機(jī)具設(shè)備自制簡(jiǎn)易臺(tái)架一部，電動(dòng)沖擊鉆兩把，熱合電焊機(jī)兩臺(tái)（見上圖），熱合電焊機(jī)操作規(guī)程為：1、需熱合作業(yè)的材料邊緣應(yīng)整平直，兩邊緣重疊100 120 毫米，重疊的最寬處不得超出 120 毫米。面對(duì)前進(jìn)方向左邊材料在下，右邊材料在上。122、接通溫度控制開關(guān)，選擇好合適熱合溫度，等待溫度達(dá)到預(yù)定值( 指示燈綠燈熄，紅燈亮 ) 后，接通速度反控制開關(guān)，選擇好合適的工作速度，具體操作參數(shù)如下表。3、將材料插

11、入到熱合機(jī)的上、下膠帶之間，待溫度指示燈第二次由綠燈熄、紅燈亮?xí)r，將操作標(biāo)推向“工作”位置，熱合機(jī)隨即開始工作，一邊熱合一邊向前自動(dòng)爬行。4、熱合機(jī)爬行熱合到材料盡頭后，將操作桿拉回到“待命”位置。5、對(duì)垂直面和頂棚位置材料進(jìn)行熱合作業(yè)時(shí)，應(yīng)手持施工，操作方法同上。6、在自動(dòng)爬行前進(jìn)時(shí)，應(yīng)觀察其熱合線與材料邊緣的位置有無(wú)偏差，并及時(shí)糾正。7、熱合溫度是否合適，可直接觀察熱合后的痕跡即可判別：熱合線平整并帶有透明玻璃狀，表明熱合溫度、速度合適。反之，熱合線痕跡產(chǎn)重皺折，與膠帶分離不善或出觀破洞說(shuō)明溫度過(guò)高或速度過(guò)低；如果熱合線痕跡平整，但明顯不透明、呈白色，說(shuō)明溫13度過(guò)低或速度過(guò)快。8、鑒于環(huán)

12、境溫度、風(fēng)速對(duì)焊接質(zhì)量的影響，應(yīng)在施工觀場(chǎng)，用與批量產(chǎn)品規(guī)格相同的材料進(jìn)行試驗(yàn)，取得最佳的溫度、速度值。9、每次現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，應(yīng)對(duì)焊接機(jī)進(jìn)行擦拭及保養(yǎng)。第七章質(zhì)量控制防水板鋪設(shè)、焊接質(zhì)量檢查及處理1 防水板的搭接寬度是否符合設(shè)計(jì)要求，防水板掛設(shè)是否牢固。2 采用放大鏡觀察，當(dāng)兩層經(jīng)焊接在一起的防水板呈透明狀、無(wú)氣泡，即熔為一體，表明焊接嚴(yán)密。3 焊縫拉伸強(qiáng)度不得小于防水板本身強(qiáng)度的70；抗剝離強(qiáng)度70N cm。 4 密封腔內(nèi)充氣檢查：用5 號(hào)注射用針頭插入兩條焊縫中間空腔，用人工氣筒打氣檢查。當(dāng)壓力達(dá)到 0 10 015MPa 時(shí)，保持該壓力時(shí)間不少于1min，焊縫和材料都不發(fā)生破壞，表明焊

13、接質(zhì)量良好( 參照美國(guó) ASTM 試驗(yàn)方法 ) 。5 如有漏焊的防水板接頭，應(yīng)對(duì)漏焊部位用電焊槍補(bǔ)焊。146 防水板如有小孔洞破損，則應(yīng)用剪刀取小塊防水板，鋪設(shè)于破損處用壓焊器進(jìn)行焊補(bǔ)；如破損面積較大，則用比破損面積大的防水板用塑料熱風(fēng)焊機(jī)沿其周邊焊接，對(duì)于焊補(bǔ)防水板縫采用放大鏡肉眼檢查。第八章安全措施防水層鋪設(shè)要注意的安全事項(xiàng)1 在鋼筋砼施工地段，在二襯鋼筋安裝焊接時(shí)，要防止電焊渣對(duì)防水板的破壞，應(yīng)采用隔燃板將防水板擋住，否則易引發(fā)防水板燒穿破損；2 鋪設(shè)防水層地段距爆破開挖工作面不應(yīng)小于爆破安全距離，防水板掛設(shè)位置距離開挖作業(yè)面至少 60 米，太近易被爆破的石碴損壞，同時(shí)爆破產(chǎn)生的沖擊波沿

14、著端頭開口處進(jìn)入防水板內(nèi)側(cè)，形成氣囊，易將掛好的防水板拉松甚至造成防水板整體下踏。二次襯砌灌注混凝土?xí)r，在搗固砼時(shí)，不得損壞防水板。3 防水板施工時(shí)經(jīng)常預(yù)留接頭，有一部份暴露在洞內(nèi)潮濕的空氣中，形成水一層薄薄的水膜，如過(guò)一段時(shí)間再焊接，其可焊性大大降低，另外暴露在空氣中的防水板應(yīng)避免陽(yáng)光的照曬，應(yīng)采用覆蓋遮光。154. 砼澆注時(shí)應(yīng)飽滿密實(shí) , 填充壓漿是不可缺少的堵水補(bǔ)救措施, 不能省略和忽視。第九章效益分析1. 分區(qū)防水層的設(shè)置，確保了隧道不滲不漏，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：2分區(qū)防排水的應(yīng)用，防止了二襯砼的開裂，保證了隧道二襯砼的質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于二襯砌模注混凝土在硬化過(guò)程中，內(nèi)部存在著溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生變形，但由于初期支護(hù)噴射混凝土表面粗糙、凹凸不平，約束模注混凝土變形，16于是就產(chǎn)生了拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力大于模注混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，模注混凝土即被拉裂，由于局部應(yīng)力應(yīng)力集中區(qū)極易產(chǎn)生裂縫。在以往所施工的隧道中，均出現(xiàn)模注砼普遍開裂現(xiàn)象；如果在初期支護(hù)噴射混凝土和二襯砌模注混凝土之間采用不透水、表面光滑的 PVC 防水板做防水隔離層，便可以消除或減弱這種約束，使二次模注混凝土不產(chǎn)生裂縫，其防水性得以保證。