11衬砌防排水施工工艺工法Word格式文档下载.docx
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2作业台车就位后，将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，以防刺破防水板。
切割面要求平整，不得有大于3mm的毛刺、尖棱。
对于表面严重凹凸不平的部位须用砂浆加速凝剂进行找平修整。
3防水板焊接施工必须进行焊接试验，该试验需在洞外宽敞平整的场地上进行，采集防水板焊接施工的各项施工技术指标，以保证焊接质量。
6.2.2施工步骤
1注浆防水
在隧道初期支护完成后，若初支渗漏水较大，则可根据地质情况及隧道允许排水量选择径向注浆、局部注浆、回填注浆等注浆防水方案。
隧道注浆堵水注浆孔一般按浆液扩散半径R=2.0m计算布设，梅花型布置，孔口环向间距约200cm，纵向间距200cm，单孔注浆深度2.0m。
注浆孔采用风钻钻孔，方向为隧道断面径向，孔径为45mm。
钻孔孔位最大允许偏差为50mm，钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%。
注浆管一般采用φ42mm（外径），壁厚3.5mm的热轧无缝钢花管，钢管长200cm。
小导管安设在孔口，在锚固剂锚牢固，外露10cm以便于注浆操作。
小导管孔口处焊接闸阀式止浆阀。
隧道局部注浆时注浆终压一般为1～2MPa，初期支护后出现大面积渗漏水，应进行径向注浆或初支背后回填注浆，注浆终压一般为0.5～1.0MPa，注浆应根据注浆中的具体情况再加以修正，选择合适的注浆压力。
注浆一般采用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆。
水泥浆：
水泥浆要有充分的可溶性和一定的结石强度,根据地层裂隙情况,由实验室确定合理的配合比，水泥浆水灰比一般为0.5:
1～1:
1，采用水泥浆时搅拌时间：
不小于5min，放置时间不宜超过30min
水泥水玻璃双液浆：
水玻璃出厂浓度一般为50-60Be＇而注浆使用的浓度为35Be＇，因此须稀释后方能使用：
稀释加水量：
V水=V原×
（ρ原-ρ配）/（ρ配-ρ水）
稀释后的水玻璃体积:
V配=V原+V水
水泥浆:
水玻璃浆（体积比）=1:
0.8
注浆顺序：
沿隧道轴线由低到高、由下往上、先注边墙，后注隧道拱部，最后注底板孔；
由少水处到多水孔，先注无水孔，后注有水孔；
在股水处或流量大的地方，先四周后中间。
单孔注浆结束标准：
达到终压后并稳定10min，且进浆速度小于初始进浆速度的25%，或注浆量不小于设计注浆量的80%。
注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化情况，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。
做好注浆记录，包括孔位、孔径、孔深、浆液配比、注浆压力、注浆量等，以便于分析注浆效果。
注浆过程中发生异常时，可采取降低注浆压力、采用间歇注浆，改变注浆材料、工艺、参数，调整注浆方案等措施。
注浆结束后，宜采用钻孔取芯法对注浆效果进行检查，并测定钻孔出水量，检查孔的数量不少于注浆孔总数的5%且不少于3个。
当检查孔出水量不大于1.0L/（min）时，注浆效果满足要求，否则应补充注浆和重新检查。
注浆钻孔及检查孔应封填密实。
注浆结束后，及时将注浆孔和检查孔封堵密实。
2初支基面处理
将初期支护外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，以防刺破防水板。
切割面要求平整，不得有大的毛刺、尖棱。
对于表面严重凹凸不平的部位须用砂浆加速凝剂进行找平修整，防止刺破防水板。
3矮边墙防排水施工
隧道衬砌施工一般先施工矮边墙，矮边墙防水施工为隧道拱（边墙）部防水施工搭接做好准备，初支基面清理完成后，在边墙两侧处沿纵向布置防水板及背贴式止水带。
铺挂土工布前沿小边墙处纵向设置φ11cm盲管（透水管），设置高度为纵向背贴式止水带标高下约40cm，每隔8～12m设置拱部盲管（透水管）预留接头，每隔10米预埋φ5cmPVC横向泄水孔，PVC管长度以能够接入侧水沟为宜，横坡为2%。
排水盲管接头采用三通接头连接牢固（如下图所示）
图2矮边墙防水
防水板横铺在两侧边墙，在边墙处预留搭接长度，搭接长度一般不小于1.5m，焊缝宽度不得小于10cm。
边墙顶标高处（沿纵向）要求先将普通背贴式止水带与防水板焊接牢固后，再铺设于初期支护上。
边墙处纵向止水带的1/2部分预埋于边墙衬砌中（见下图）。
图3纵向施工缝防水
防水板挂设前，要求先挂设400g/m2土工布再挂设防水板。
防水板采用无钉孔挂设法进行施工，先用射钉枪及膨胀螺钉将防水板垫片固定在喷射混凝土表面上形成固定点，然后再将防水板焊接在各个固定点上，边墙固定点相距1.0～1.2m，根据现场实际情况进行调整，预留一定的富裕量，确保防水板能紧贴初期支护。
防水板施工完毕后进行钢筋的绑扎及模板的安装，安装模板后进行施工缝和沉降缝防水处理。
沉降缝环向防水为先在防水板表面设置背贴式止水带，然后在衬砌中部安设中埋式橡胶止水带（采用钢筋定位卡定位）。
并安设2cm浸沥青木丝板，木丝板应将沉降缝填满。
环向施工缝在初期支护和二次衬砌之间设置背贴式止水带，中间设置中埋式膨胀橡胶止水条或橡胶止水带。
小边墙和拱墙结合部位纵向设置背贴式止水带（在初期支护与二次衬砌之间）。
浇筑砼前可根据设计要求在纵向和环向施工缝交叉处设置止水胶（如下图）。
图4止水胶施工
4拱墙防排水施工
仰拱及小边墙施工完毕后进行拱部二次衬砌施工，在拱部二次衬砌施工前先进行拱部防水处理。
在净空断面符合设计及规范要求并将外露的铁件处理完毕后进行拱部φ5cm环向盲管（透水管）及土工布和防水板的挂设，环向盲管设置间隔8～12m，并接入矮边墙纵向排水盲管（透水管）；
防水板采用无钉孔挂设，先用射钉枪及膨胀螺钉将垫片和土工布固定在喷射混凝土表面上形成固定点，然后再将防水板焊接在各个固定点上，其固定点的间距，拱部应为0.5～0.7m，侧墙为1.0～1.2m，可根据现场实际情况进行调整，以保证防水板在挂设过程中不脱落。
防水板铺设按环进行，根据防水板幅面大小，将防水板托起贴着喷射混凝土表面由拱顶向两侧墙部铺设，预留一定的富裕量，确保防水板和初期支护能够密贴。
防水板搭接用双焊缝温控热熔爬焊机进行焊接，焊接为双焊缝，中间留出空隙以便充气检查，防水板搭接宽度不得小于100mm，单焊缝宽度不小于12.5mm。
焊接选择4m/min的焊接速度，温度为350℃，焊接均匀连续，无假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象，焊接完毕后，用手持温控热熔焊枪将试件两端焊封闭，最后进行焊接质量检验。
防水板环向焊缝和纵向焊缝结合部位采用手持温控热熔焊枪进行焊接，根据实际效果可以采用防水专用胶打设圆形补丁，补丁不得小于20cm直径。
防水板一次铺设长度根据二衬循环灌筑长度确定，并领先衬砌施工2～3个循环，并应与掌子面保持一定距离。
爬焊机要求工作电压为220±
5V，应基本稳定。
焊缝间做气密性试验时，气压不得低于0.25Mpa。
防水板宜采用高分子材料，幅宽2～4m，厚度不宜小于1.5mm，且须符合设计及规范要求。
在环向施工缝、沉降缝处全断面设置背贴式止水带，沉降缝处设置中埋式止水带（采用钢筋定位卡定位），施工缝在二次衬砌中部设置中埋式止水条或止水带，并在沉降缝处安设2cm浸沥青木丝板，木丝板应将沉降缝填满。
背贴止水带要与防水板焊接牢固。
止水带（条）必须埋于衬砌中厚度1/2，在浇捣混凝土时，应注意浇捣压力，以避免止水带偏移，并充分震捣，使止水带和混凝土很好密贴。
拱部环向止水条施工时，应在上一模端模中间预留宽2cm×
深1.5cm的槽，采用在端模上（宽2cm×
深1.5cm）的橡胶条的办法预留。
将止水条用水泥钉固定在槽中，防止混凝土浇筑时出现止水条松动及掉落的现象。
5分区防水
分区防水是在防水层与二次衬砌之间进行分区，用分舱的方法将整个隧道的防水分成小区。
采用外贴式止水带与防水板热风密实焊接进行分区，并在中间设置防渗肋条，将防水面积控制在150㎡内。
背贴式止水带安装在施工缝（或伸缩缝）的位置上，既可分区防水，又能可保护施工缝处的防水板。
这样，一旦某个区域发生防水板破坏而漏水，不会“窜水”而影响其他区域，也就是说防水层一点的渗漏不致引起多处衬砌薄弱部位的渗漏。
同时在每个区域内预先设置注浆管，可针对漏水的区域进行注浆修补，效果好，修补费用低。
预埋注浆嘴施工：
注浆嘴点焊在ECB防水板上，并同时用胶粘带将圆盘四周临时封住，以防浇砼时砂浆堵塞注浆管和将注浆嘴和管移位或破坏。
将注浆管引出到边墙处，用配套的注浆管控制盘将其固定在二次衬砌混凝土表面。
防渗肋条安装在防水板施工完毕后进行，防渗肋条每10m一组，安装在每模二次衬砌的中部，要求防渗肋条必须和防水板粘结牢固。
图5隧道剖面分区防水注浆构造
图6分区防水平面示意图
6二衬混凝土结构自防水
首先要保证进场原材料必须符合设计及规范要求。
其次是施工配合比要求计量必须准确。
混凝土采用强制式拌合机拌和，自动配料机进行配料以确保混凝土施工配合比的准确性和混凝土拌和的均匀性。
二次衬砌混凝土应采用混凝土罐车运输，模板台车+混凝土输送泵进行浇筑，浇筑时应对称浇筑。
采用插入式振动器和附着式振捣器相结合的振捣模式，确保混凝土施工的密实度。
混凝土施工应严格控制混凝土拆模时间，拆模后应及时洒水养护，养护时间不小于14天。
混凝土施工过程中应严格控制钢筋保护层厚度和预埋件部位混凝土施工振捣问题，要求必须派专人施工，专人检查。
封顶混凝土浇筑应确保混凝土浇筑饱满、密实不留空洞。
混凝土进料窗口高度应不大于3m，以防混凝土离析。
6.3质量控制标准检查频率及方法
质量控制标准检查频率及方法参照《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1）
6.3.1防水层
1基本要求
1）防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计和规范要求。
2）防水卷材铺设前要对喷射混凝土基面进行认真地检查，不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物；
割除尖锐突出物后，割除部位用砂浆抹平顺。
3）隧道断面变化处或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。
4）防水层施工时，基面不得有明水；
如有明水，应采取措施封堵或引排。
2实测项目
见表1。
表1防水层实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
搭接宽度（mm）
≥100
尺量：
全部搭接均要检查，每个搭接检查3处
2
缝宽（mm）
焊接
两侧焊缝宽≥25
每个搭接检查5处
粘接
粘缝宽≥50
3
固定点间距（m）
符合设计要求
检查总数的10%
3外观鉴定
1）防水层表面平顺，无折皱、无气泡、无破损等现象，与洞壁密贴，松紧适度，无紧绷现象。
不符合要求时每处减1～3分。
2）接缝、补眼粘贴密实饱满，不得有气泡、空隙。
6.3.2止水带
1基本要求
1）止水带的材质、规格等应满足设计和规范要求。
2）止水带与衬砌端头模板应正交。
见表2。
表2止水带实测项目
纵向偏离（mm）
±
50
每环3处
偏离衬砌中心线（mm）
≤30
3外观鉴定
1）发现破裂应及时修补。
不符合要求时减1～3分。
2）衬砌脱模后，若发现因走模致使止水带过分偏离中心，应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。
6.3.3防水层气密性检测
防水板焊接效果检查采用充气检查，用焊缝充气检测仪或将5号注射针与压力表相连接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15分钟，压力下降在10%以内，为焊接质量合格。
7劳动力组织
根据防水施工组织设计，安排以下施工人员（参考使用）。
表3防水施工人员配置表
序号
工作项目
作业内容
人数
注浆
钻孔打设小导管
6
4
运料司机
防水板挂设
土工布及固定点打设
5
防水板铺挂及焊接
止水带、条焊接安装
材料运输司机
混凝土结构自防水
模板工
混凝土工
混凝土罐车运输司机
测量及其他
技术员
测工
其他
现场负责人
技术负责人
质检工程师
专职安全员
实验工程师
电工
修理工
合计
48
8主要机具设备
防水施工根据不同工序可流水施工，施工时合理安排不但可以加快施工进度同时还可以节约施工成本。
根据机械工作能力和实际工作量，主要设备配备如表2。
表4机械设备配置表（参考）
名称
单位
数量
备注
注浆平台台车
台
挂设平台台车
二衬模板台车
自动爬焊机
电烙铁
把
射钉枪
自卸汽车
发电机
注浆机
搅拌机
混凝土罐车
辆
9质量控制
9.1易出现的质量问题
9.2.1防水材料质量不过关。
9.2.2防水板焊接过程假焊、漏焊、焊焦、焊穿等现象。
9.2.3后续施工中钢筋的焊接，混凝土浇筑等造成防水板破损。
9.2.4止水带、条固定不牢固，后续施工中脱落。
止水带、条布设不顺直，扭曲等，未起到应有防水效果。
9.2保证措施
9.3.1防水材料进场前必须检验合格，不合格材料严禁进场。
9.3.2防水板焊接完成后进行充气检验，不合格焊缝及时采取焊贴覆盖等补救措施。
9.3.3衬砌钢筋焊接时，与防水板间设置挡板，防止烧伤损坏防水板，衬砌混凝土施工时振捣棒严禁碰触防水板。
9.3.4止水带、条安装必须采用相应措施固定牢固，安装顺直。
9.3.5提高操作人员的技术水平，加强工作责任心，严格按照技术规程操作，严格控制焊接温度，防止塑料防水板在暗钉圈处出现烤焦、烤坏现象。
10安全措施
10.1主要安全风险分析
防水板施工应严格预防火灾发生，防水材料属于易燃物品，一旦发生火灾，防水板瞬间可全部烧毁，并产生有毒气体，隧道内易造成人员窒息伤亡。
10.2保证措施
10.2.1进入施工场地必须规范佩带安全帽。
10.2.2运输车辆及施工机械严加管理，经常检查制动和运转部分情况，防止意外事故发生。
在运输繁忙的道口，设立安全监督岗，指挥行人和车辆，确保汽车运输及行人安全。
10.2.3严禁酒后进入施工场地进行施工作业，严禁带病坚持作业。
10.2.4司机、焊工、电工等特殊工种必须持证上岗。
10.2.5非专职电工严禁进行接线操作，并严格执行“一机一箱、一闸一漏”的用电操作制度，且洞内照明电压不得高于36V。
10.2.6高空作业必须佩带安全绳。
10.2.7施工现场必须有专人统一协调指挥。
10.2.8作业人员要戴好安全帽，穿胶鞋
10.2.9高空作业要设防护栏，防人员坠落，防落物伤人。
台车上临时增设脚手架必须牢固可靠。
10.2.10作业面严禁烟火。
10.2.11电焊枪、电钻以及洞内工作面照明用的插座，必须有接地线，电工人员要经常检修。
10.2.12加强洞口通风、照明、降低洞内粉尘及有害气体的含量。
10.2.13加强作业人员的安全意识教育，规范操作步骤，每个施工现场设专职安全员一名。
10.2.14合理布置现场，确保运送材料的简易通道稳固，不在通道下堆放材料和工具。
10.2.15作业台车下部挂设防护网，下部人员通过时要提醒上部作业人员，防止物体打击。
。
11环保措施
11.1认真贯彻执行各级政府的有关水土保护、环境保护方针政策和法令，结合设计文件和工程特点，及时提报有关环保设计，切实按批准的文件组织实施。
11.2组织职工学习环保知识，强化环保意识，使大家认识到环保工作的重要性。
11.3施工废水，生活废水不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道，工地垃圾及时运到指定地点深埋，使生态环境受损减少到最低程度。
11.4施工中各种建筑垃圾、施工弃渣均需按设计指定的地点堆弃，严禁将废弃物随意堆弃。
12应用实例
12.1工程简介
由中铁一局集团有限公司承建的厦门海底隧道位于厦门岛东北侧，地貌单元属闽东南沿海低山丘陵——滨海平原区。
该隧道是连接厦门市本岛和翔安区陆地的重要通道，隧道全长6.051km，跨越海域总长约4.2km，设双向六车道，设计行车速度80km/h，兼具高速公路和城市道路双重功能，采用钻爆暗挖法修建，暗挖最大断面17.04m×
12.56m（宽×
高）。
海域段除穿越四道断层破碎带风化深槽外，围岩基本为弱微风化花岗岩，围岩级别基本为Ⅰ～Ⅱ级。
潮间带和陆域段需穿越全、强风化花岗岩岩层及富水砂层，围岩级别为Ⅴ级。
12.2施工情况
厦门海底隧道采用多种防水措施相结合，进行多道防水，最终达到隧道施工运营不渗不漏。
12.2.1注浆堵水
主要采用隧道开挖之前预注浆（超前小管棚、超前小导管、帷幕注浆等）、隧道开挖径向注浆，在施做防水板前对初期支护渗漏处进行补充注浆处理，要求初期支护达到不渗不漏，以及二次衬砌施工完毕后利用预埋的止水带中的注浆花管对施工缝渗漏水处进行注浆处理。
12.2.2分区防水
通过背贴止水带将衬砌夹层防水分成若干区域，防止可能出现的因漏水发生窜流现象的方法。
设计采用外贴式止水带与防水板热风密实焊接进行分区，并在中间设置防渗肋条，将防水面积控制在150㎡内。
同时在每个区域内预先设置注浆管，可针对漏水的区域进行注浆修补。
12.2.3防水层设计
设计为复合式防水层，由无纺土工布（400g/m2）和2mm厚的ECB或PVC防水板组成。
利用土工布做缓冲层ECB防水板防水,纵向安设HPDE排水管,每10m安设横向排水孔泄水与洞内排水沟相接。
施工防水层的前提条件有两点：
一是通过补偿注浆使初期支护达到不渗不漏；
二是基面必须清理干净，达到表面圆顺，无突出物。
采用无钉铺设在铺设防水板时，应注意防水板平面的纵向与隧道的纵向相垂直，铺设时保持一定松弛度，防水板，使用双焊缝自动热合焊接焊接，搭接100mm。
施工完毕后用检漏器进行焊缝气压检测修补。
12.2.4背贴止水带、防渗肋条、注浆盘和注浆管的安装
背贴止水带与防水板必须是采用同材质材料，注浆花管采用φ8㎜塑料空气管,用封口胶带固定在止水带齿间内，每条止水带放两条。
填充注浆是将注浆盘和注浆管固定于防水板上，二次衬砌完成后，通过注浆管对顶拱和侧拱进行填充注浆，以使二衬结构达到饱满。
先将注浆盘以120°
平分三点固定在防水板上。
注浆盘边沿应与防水板贴实，再将注浆管与注浆盘进行连接，然后将注浆管另一端固定在注浆盒内。
防渗肋条每10m一组，安装在每模二次衬砌的中部，防渗肋条底板两侧边沿与防水板进行焊接。
在进行二次衬砌混凝土浇筑前，应对防水板、隔水肋条和背贴止水带进行全面、仔细、严格的检查。
12.2.5施工缝和沉降缝的结构细部防水处理措施
施工缝防水：
主隧道每10m一个环向施工缝，服务洞则每12m设一个环向施工缝。
主隧道和服务隧道纵向左右边墙与仰拱衔接处各一条纵向施工缝，施工缝在防水板侧设背贴式止水带与防水板焊接，在断面中部设橡胶遇水膨胀止水条。
环向施工缝在防水板侧设带注浆管的背贴式止水带与防水板焊接，在二衬混凝土断面中部设带注浆管的橡胶遇水膨胀止水条，在二衬混凝土表面设3.8cm，深2.5cm宽水泥基渗透结晶型防水涂料，见图3。
在纵向施工缝和环向相交处是容易出现渗漏水的地方（主要用于砂层地段和风化槽地段），各在四个方向1.2～1.5m范围内涂设日产P201遇水膨胀液型密封剂。
沉降缝防水：
在土石分界处、结构变化处设置沉降缝。
在靠防水板侧设带注浆管的背贴式止水带之外，在二衬混凝土中部设带注浆管的中埋式橡胶止水带，在二衬混凝土表面设不小于3cm深的聚氨酯密封胶。
12.2.6结构自防水
初期支护防水：
初期支护直接与围岩密贴在一起，直接受地下水和海水的压力和腐蚀，初期支护设计抗渗等级为S8的C25喷射混凝土，施工采用潮喷，喷射时要求密实。
并及时施作回填注浆充填初期支护与围岩之间的空隙。
二次衬砌防水：
根据海底隧道所处的位置、运行特点以及隧道环境条件，隧道外壁处于陆域或海域地下水中，二衬砼极有可能受到地下水或海水中各种不利离子的侵入，因此，对二衬混凝土耐久性及抗渗要求较高，施工要求结构设计混凝土强度等级不得小于C45，抗渗等级达到S12、90d氯离子扩散系数应小于2.0×
10－12m2/s，抗氯离子渗透性能＜1200C。
为达到以上要求，在配合比设计上和原材料的选材上以耐久性及抗渗作为主要指标，以低水胶比、低用水量，混凝土密实度高为前提，二次衬砌防水，采用抗渗等级为P12的高性能双掺混凝土（掺粉煤灰和矿粉）。
施工采用泵送，必须连续作业，禁止出现冷缝。
为保证工程质量、减轻或避免温度裂缝，必须进行温度控制，采取合理的温控措施。
12.3工程结果评价
厦门翔安海底隧道防排水采用“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理，以堵为主，限量排放”的原则进行综合治理，并在防水过程中引入分区防水的施工理念，考虑了施工与运营相结合，地表与洞内相结合，全封闭与排导相结合，永久与临时相结合，通过近四年来的施工实践，证明海底隧道的防排水设计和施工的综合水处理方案取得了成功。
在特殊地段采用P201胶对施工缝进行防水处理，其防水作用明显。
防水施工是一个系统工程,每个施工工序都必须严格操作工艺,加强施工质量检查，任何一个环境出现缺
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