鐵路隧道復合式襯砌防排水施工工藝

1、鐵路隧道復合式襯砌防排水施工工藝 院 系：* 班 級：* 姓 名：* 學 號：*鐵路隧道復合式襯砌防排水施工工藝摘 要 目前鐵路隧道設計采取“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則，以達到隧道防水質量可靠的目的；隧道結構防排水設施措施由環(huán)向排水管、縱向排水管、在復合式襯砌之間設置土工布加防水板和隧道兩側的排水溝組成完善的排水系統(tǒng)；本文結合山西中南部鐵路通道工程實例，淺析了隧道復合式襯砌防排水機理，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進行了概述，以供讀者參考。關鍵詞 鐵路隧道 防排水 施工工藝1、襯砌背后排水系統(tǒng)1.1盲管及泄水管的設置和材料要求（1）拱墻

2、初期支護與二襯之間環(huán)向設50mm透水軟管，間距宜為510m，當水量較大時，可在水量較大處增設12道，集中出水部位應設獨立盲管引排，其管徑應根據圍巖滲水量的大小確定；邊墻墻角處縱向設80mm透水軟管縱向附膜盲溝，縱向盲管應設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計坡度一致；環(huán)向盲管在邊墻底部通過縱向軟管式盲溝與隧道洞內側溝相連；盲管應具有一定的彈性，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、信號電纜槽底部設置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、基面處理對于洞內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、超前小導管預注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當涌水較集中時，噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水；當涌水面積較大時，噴錨前可在圍堰表面設置樹枝狀軟式透水管，對涌水進行引排，然后再噴射混凝土；當涌水嚴重時，可在圍巖表面設置匯水孔，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。      在隧道施工過程中，存在隧道涌水情況，導致隧道軸線范圍內的地下水位下降，情況嚴重時可能影響附近居民的生活用水。對

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管預注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水等輔助施工方法。注漿前進行反復注漿試驗，根據注漿效果，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，畫線時注意盲管盡可能走基面的低凹處和有出水點的地方，以使盲管位置準確合理。（2）鉆定位孔，定位孔間距宜為3050cm，在凹凸不平處應適當增加固定點。（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，三通管位置要準確，且接頭要牢固。（7）對集中出水點，鋪設單根排水盲管，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合式襯砌的隧道，在初期支護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物理性能應符合設計

6、及相關規(guī)范要求。2.2基面處理1、鋪設防水層的初期支護表面如有明顯漏水，要對噴射砼背后進行注漿處理或鑿槽埋管引排（特別是對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、鋪設防水層的基面應平整，無空鼓、裂縫、松酥，對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初期支護基層相鄰兩凸面凹進去的深度；L初期支護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常出現(xiàn)較大的尖銳的石子等硬物，應對其進行鑿除干凈或用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，凹凸不平處采取補噴或用水泥砂漿抹平處理。2.3鋪設工藝2.3.1 鋪設緩沖層土工布1、鋪設土工布前，先檢查布設的排水盲管是否符合設計和相關規(guī)范要求，對不符合要求的進行返工處理。2、鋪設土工布時先在隧道拱頂部位標出縱向中線，并根據基面凹凸情況留足富余量，由拱頂向兩側邊墻鋪設。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，固定間距：拱部為5080cm，邊墻為80100cm，底部為100150cm，高低不平處應增加固定點。4、無紡布之間采用搭接法進行連接，搭接寬度不小于5cm，搭接縫部位采用點粘法。無紡布鋪設時應盡量與基面密貼，不得拉得過緊或起大包，以免影響防

8、水板的鋪設。圖2.1熱塑性墊圈示意圖2.3.2 鋪設EVA防水板防水板鋪設包括鋪設準備、緩沖層鋪設、防水板鋪設、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、防水板鋪設施工要點：（1）鋪設前進行精確放樣，進行試鋪后確定放水板一環(huán)的尺寸，盡量減少接頭。（2）專用臺車就位，專用臺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）防水板鋪設超前12個襯砌長度。鋪設采用從拱部向邊墻環(huán)狀鋪設，松緊應適度并留有余量（一般實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，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，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、砌時漿液破壞縱向盲管的過濾功能，防水板至少鋪設至邊墻縱向盲管或進水孔標高墻角以下位置。（7）防水板固定時松緊適宜，不得拉得過緊或出現(xiàn)大的鼓包，鋪設好的防水板應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 防水板設置圖2、防水板焊接施工要點：（1）焊接時，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。溫度過高過慢會燒傷防水板，削弱該處防水板焊接強度；溫度過低速度過快，則受焊面未充分熔融而影響粘合強度，從而影響焊縫質量。一般焊接溫度為150180，焊接速度為0.150

11、.20m/min。（3）對熱合機不易焊接的熱塑性墊圈點，采取手持焊槍焊接，并確保其質量。（4）接縫焊接時，先將兩幅防水板鋪掛定位，端頭各預留20cm，由一人在焊接前方約50cm處將兩段防水板護正，另一人手持焊機，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，下層防水板壓住上層防水板。（2）防水板之間采用雙焊縫進行熱熔焊接，焊縫寬度不得小于2cm，單條焊縫的有效焊接寬度不小于15mm，焊縫強度不得小于防水板本身強度的80%，焊縫應嚴密。焊接完后采用充氣法檢測，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，應查出漏氣部位并對漏氣部位重新補焊,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，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留置在剪力與彎矩最大處或底板與邊墻的交接處，而應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）當墻體有預留孔洞時，施工縫距孔洞邊緣不應小于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，要求最大拉伸強度不小于0.2Mpa，最大拉伸率應大于300%，且拉、壓循環(huán)性能為80時拉伸-壓縮率不小于±20%，與混凝土具有良好粘結的柔性材料，并具有在環(huán)境介質中不老化、不變質的性能。當有衛(wèi)生要求時，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?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合，從而起到止水作用。2、施工要點（1）止水帶安裝前，檢查施工縫或變形縫附近1m范圍內初期支護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，環(huán)向止水帶搭接位置設置在起拱線以下邊墻。（3

15、）當止水帶不能避免有接頭時，一般采取的形式有搭接、符合連接、對接等，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，接頭強度不得低于母材的80%。采用冷接法時，橡膠止水帶搭接長度不得小于20cm，粘結劑涂刷均勻并壓實。（4）中埋止水帶安裝時要使其在界面部位保持平展，更不能讓止水帶翻滾、扭結，位置要準確、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)有扭轉不展或中心線

16、不重合現(xiàn)象應及時進行調正。 （5）中埋式止水帶在轉彎處應做成圓弧形，橡膠止水帶的轉角半徑不得小于200mm，且轉角的半徑應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混凝土時，其端頭模支撐要牢固，嚴防漏漿。固定止水帶時不能在止水帶上穿孔打洞，不得損壞止水帶本體部分，應防止止水帶偏移，以免單側縮短，影響止水效果。安裝止水帶時，沿襯砌環(huán)線每隔0.51.0m，在端頭模板上鉆一個12mm的鋼筋孔，將預制的鋼筋卡穿過擋頭模板，內測卡緊止水帶的一半，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：（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，可將止水條切成對口三角

18、形，用氯丁膠水粘結對接，也可采取止水條搭接，搭接長度不得小于50mm，搭接要粘結牢固，接口處不得有空隙。 （4）安裝前先在凹槽內涂抹一層膠粘劑，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2530mm厚、水膠比為1:1的水泥砂漿，確保新老混凝土結合牢固。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等級不得小于P10。當?shù)叵滤畬炷劣星治g性時，應采取有效措施，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（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，混凝土必須達到強度：水沖洗鑿毛時，0.5Mp；人工鑿毛時，2.5Mp；風動機鑿毛時，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