隧道防排水施工方案.docx
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隧道防排水施工方案
隧道防排水施工方案
中铁十一局集团昭通市大山包一级公路第三合同段
隧道防排水施工方案
中铁十一局集团昭通市大山包一级公路第三合同段
隧道防排水施工方案
一、编制依据及原则
1.1编制依据
（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；
（2）《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
（3）《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；
（4）《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（2007）；
（5）《关于国道G356线昭阳区烟堆山至鲁甸县新街公路初步设计的批复》；
（6）《G356线昭阳区烟堆山至鲁甸县新街段公路改造工程地质勘察报告》。
施工中涉及设计文件未列的标准、规范，应按国家有关标准、规范严格执行。
1.2编制原则
（1）严格遵守招标文件所规定的工程施工工期，招标合同条款以及招标文件的各项要求，根据工程的特点和轻重缓急，分期分批组织施工，在工期安排上尽可能提前完成。
（2）坚持在“实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用”的原则。
在确保工程质量标准的前提下，采用标准化建设+并积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。
（3）合理安排施工的程序和顺序，做到布局合理，突出重点，全面展开，平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。
各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序进行。
（4）施工进度安排注意各专业间的协调和配合，并充分考虑气候、季节对施工的影响，特别注意在冬季、雨季合理安排施工任务。
（5）结合现场实际情况，因时因地制宜，尽量利用原有设施或就近已有的设施，减少各种临时工程，尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸与储存作业，减少物资运输周转工作量。
（6）坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法动态管理，按动静结合的原则，精心进行施工场地规划布置，节约施工临时用地，不占或少占农田，不破坏植被。
严格组织、精心管理，文明施工，创标准化施工现场。
（7）严格执行交通部颁发现行的和招标文件明确的设计规范、施工规范、验收标准以及招标文件的《技术规范》，满足业主、设计文件提出的质量、安全、环保等各项要求。
（8）坚决贯彻“百年大计、质量第一”的质量方针，建立健全质量保证体系，确保本项目“全面实施精品战略，打造国优工程”和“分项、分部、单位工程质量合格率100%，各合同段和本项目工程质量交工验收评定为合格，竣工验收评定为优良”的质量管理目标。
（9）建立健全安全保证体系，制定安全保证措施和防护措施，坚持标准化作业，确保安全生产。
实现“消灭重伤以上人身伤亡事故，消灭一切机械设备重大损失事故，确保交通运输安全，消灭等级火灾事故，杜绝因施工造成的地表建筑物沉陷、通信中断、地下管道泄漏等工程施工责任事故，创安全生产、文明施工的标准化工地’”的安全目标。
1.3编制范围及目的
本方案适用于中铁十一局集团昭通市大山包一级公路第三合同段罗马隧道左洞ZK33+108-ZK33+882右洞K33+114-K33+884及阿鲁伯隧道左洞ZK35+765-ZK28+820右洞K35+780-K38+810防排水工程施工内容。
用于指导隧道防排水施工。
隧道防排水主要遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到排水顺畅，防水可靠、经济合理、不留后患。
争取隧道建成后达到洞内基本干燥，保证结构和设备的正常使用和行车安全。
二、工程概况地质及水文特征
2.1项目说明
2.1.1工程简介
中铁十一局集团昭通市大山包一级公路第三合同段承担施工的隧道工程为罗马隧道与阿鲁伯隧道，罗马隧道位于昭通市鲁甸县顺山村，为分离式隧道，左线隧道起讫桩号ZK33+112～ZK33+858，总长746m，右线隧道起讫桩号K33+114～K33+884，总长770m；阿鲁伯隧道进口位于昭通市鲁甸县顺山村，出口位于龙树村，为分离式隧道，左线隧道起讫桩号ZK35+765～ZK38+825，总长3060m；右线隧道起讫桩号K35+780～K38+810，总长3030m。
2.2本隧道防排水设置情况
隧道洞口区应避免水流的汇集，防止夏季水流冲蚀洞口和冬季洞口基础的冻胀破坏。
根据地形情况在洞门、明洞边坡线5m外顺地势布设洞顶截水沟，将地面径流通过天沟引入自然沟谷排走。
阿鲁伯隧道出口因地质特殊，开挖处于下坡段，洞内排水首先设置4台抽水机，洞外在右侧冲沟设置一个截水槽，利用线路设计改沟，把隧道排水抽送到截水槽内排入龙树河。
隧道暗洞防、排水采用防水板、环向排水管、纵向排水管、横向排水管与隧道侧向盲沟相连；施工中保证结构接缝的施工质量。
延隧道纵向设置检查井以方便定期疏导检查纵向排水管。
路面水单独通过边沟排出，在洞外净化处理后排放。
具体措施如下：
（1）隧道开挖后，根据各类围岩地下水的发育状况，在岩面环向布设Ω型弹簧排水管，以引排围岩渗漏水至基底纵向水管内，使隧道初期支护内排水良好。
（2）为了有效地排除二次衬砌背后积水，消除二次衬砌背后的静水压力，在初期支护与防水层之间间隔一定距离设置排水盲管，再将盲管与边墙底部的纵向排水管相连接，然后通过横向引水管，将水引入中心水沟排出洞外。
（3）在初期支护和二次衬砌之间敷设一层复合防水卷材，作为第一道防水措施。
（4）拱部和边墙二次衬砌采用不低于S8的防水混凝土，作为第二道防水措施。
（5）在施工缝处布设橡胶止水带，确保施工缝、变形缝、沉降缝处防水效果。
（6）路面冲洗水通过路面横坡排入边沟，在洞外引入路基排水边沟，净化处理后排放。
（7）路面渗水及无仰拱段路面下渗水通过路面结构层泄水孔和碎石垫层排入路基两侧盲沟引向洞外自然沟谷，以此形成完善的、便于维修的暗洞防排水体系。
路基两侧盲沟纵坡与隧道纵坡一致。
（8）注浆堵水：
当隧道开挖后水量很大，地表水泄漏，对地表生态环境影响严重时，将考虑对围岩注浆堵水的措施，限制或减小水的排泄。
二、施工准备
3.1技术准备
（1）应根据隧道工程地质、地下水类型、涌水量等水文地质资料编制防排水方案报批。
（2）应按现场施工方法、机具设备等情况，选择不妨碍施工的防排水措施。
（3）隧道进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口的地面排水系统，防止地表水的下渗和冲刷。
（4）覆盖较薄和渗透性强的地层，地表积水应及早处理，并符合以下要求：
①勘探用的坑洼、探坑等应回填粘土，并分层夯实。
②洞顶上方如有沟谷通过且沟谷底部岩层裂缝较多，地表水渗漏对隧道施工有较大影响时，应及时用浆砌片石铺砌沟底，或用水泥砂浆勾缝、抹面。
③清理洞口附近杂草和树丛，开沟疏导封闭积水洼地，不得积水。
④洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系统。
⑤洞外路堑向隧道内为下坡时，路基边沟应做成反坡，向路堑外排水，并宜在洞口3～5m位置设置横向截水设施，拦截地表水流入洞内。
3.2机械准备
表3.2-1防排水施工配套机具表
序号
机械设备名称
单位
数量
说明
1
防水板铺挂台车
台
6
2
自行式热合机
台
6
进行双缝焊焊接
3
扁头热风枪
把
12
局部、小范围焊接
4
手持电转
把
12
钻孔，安装膨胀螺栓
5
电焊机
台
15
烧除锚杆、钢筋头
6
钢钎、锤头
套
24
处理基面
7
挖机
台
6
吊装
8
注浆泵
台
12
空洞堵水
9
钻机
台
18
3.3施工人员准备
项目部有专职技术员12名，测量工6人，施工队现场3个队每队配置队长及技术员各1名。
施工班6组，止水带、防水板一班组，成员包括：
焊工2名，电工1人，普工8人；二衬组成员：
二衬台车控制1名，混凝土工6名，电工1名，精平饰面2名，模板工3名，普工1名，搅拌站砼工3名；管涵埋置组成员：
挖机司机1名，普工4人。
3.4施工计划安排
本隧道左右洞各配置1台防水板安装台车，防水板施工与二衬施工同步进行，左洞防水板安装总长度为3261.803m，右洞防水板安装总长度为3305m，计划左右洞每月各安装完成防水板118m，共需28个月，你计划2013年03月15日开始第一模防水板安装，2015年07月15日完成最后一模防水板安装。
四、施工方案及施工方法
隧道防排水主要涉及到开挖支护中的洞口排水，洞内排水及过程中渗水、股水、溶洞等特殊地段处理；隧道本身设计的结构防排水系统施工。
4.1开挖防排水方案
4.1.1洞口防排水
洞口防排水系统如下图所示，在开挖前做好洞口防水系统。
主要在洞顶距开挖边坡5米外地方设置60*60cm的浆砌片石截水沟，收集洞顶周围散水防止地表水流入洞口侵蚀洞口顶部，洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系统。
在洞外设置排水沟或路基边沟，排水沟以能排除开挖过程中及隧道结构排水系统中流水通畅为目标。
为了施工方便也可以设置零时排水沟把隧道出水引入天然排水系统，最后按照设计图纸引入路基边沟或者中心排水管的洞口段。
明洞或者洞口附近零时边仰坡采用喷锚网零时支护，锚杆长3.5m，间距1.2m梅花布置，钢筋网间距20cm砼厚10cm。
4.1.2洞内排水系统
（1）阿鲁伯隧道进口方向与罗马隧道进口方向为上坡端，在上台阶开挖过程当中，面对掌子面的右侧离初支结构50cm处，沿隧道坡度开挖一条50cm宽，50cm深的水沟，把水直接排除洞口，如果前端需仰拱施工则排入集水井中，机械抽出排入洞内路基盲沟直接排除洞口。
左侧高程高于右侧高程保证水流通过横坡流入排水沟内。
阿鲁伯出口段方向为下坡段，掌子面水通过抽水机抽出洞外截水沟排到龙树河内。
（2）仰拱浇筑的过程中，为避免水流入，需在浇筑地段到掌子面之间下导坑处设置积水池，然后机械排水，积水池设置功率7.5KW以上的水泵，保证水抽出隧道盲沟。
4.2特殊地段排水方案
高水压涌水点主要通过超前地质钻孔进行提前判断，可按下图所示方案进行判别。
涌水点主要处治方案如下：
（1）采用“以堵为主、限量排放”的防排水原则。
通过超前预注浆（或径向后注浆）对围岩进行加固，提高围岩的承载能力，封堵裂隙，切断渗流通道，减少水对衬砌的压力；同时，加强排水措施，以防止衬砌背后大量积水而引起水压升高。
（2）隧道结构采用复合式衬砌，需相对同级别围岩衬砌，初期支护及二次衬砌有所加强，其支护参数应根据具体的现场情况进行确定。
（3）涌水处置段设置范围为涌水点前后20m范围，处置段与正常防排水段采用隔水墙隔断,隔断区不设无纺布，墙背纵向排水管也相应断开，以防涌水窜入正常段。
隔断区宽度1.0m。
4.3隧道结构防排水系统施工
结构防排水择主要由防水系统和排水系统组成，防水系统包括：
二衬砼采用抗渗混凝土浇筑，“三缝”防水，模筑混凝土衬砌防水板防水；隧道排水系统主要由纵向排水管、路基两侧排水盲沟、横向排水系统组成。
纵向排水系统主要由两侧纵向排水管与路缘边沟及其沉砂池组成；路基两侧排水盲沟包括钢筋混凝土花管，检查井及横向出水管；横向排水系统包括环向盲沟、横向排水支管，整个排水系统跟防水系统汇成一个整体。
4.3.1抗渗混凝土
衬砌砼采用防水混凝土浇筑，浇筑时在混凝土中添加复合防水剂，以达到衬砌密实、防裂及防水目的，防水混凝土抗渗等级不小于P6。
4.3.2“三缝”施工方法
（1）沉降缝施工
1）中埋止水带安装工序：
沿衬砌方案轴线间隔1m在挡头板上钻一Φ12钢筋孔；
将加工成型的Φ10钢筋卡由待模筑混凝土一侧向另一侧穿入内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平固结在挡头板上；同时安设沥青木丝板和泡沫板。
浇筑混凝土；
待模筑混凝土凝固后拆除挡头板；
将止水带靠中心钢筋拉直，然后弯曲Φ10钢筋卡套上止水带，模筑下一环混凝士。
凿除泡沫板，填石棉沥青麻丝；
局部空隙压入双组份聚硫防水密封胶。
如下图所示：
2）中埋式止水带施工控制要点如下：
①衬砌沉降缝采用的止水带符合设计要求。
因预埋式橡胶止水带构造简单，施工简便，质量可靠，故采用预埋式橡胶止水带。
②加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。
③止水带埋设位置应准确，其中心应与沉降缝重合。
④中埋式止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。
⑤固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。
⑥止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。
⑦止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长），尽量避免接头。
⑧橡胶止水带接头必须粘接良好，不应采用不加处理的“搭接”。
⑨止水带粘接前应做好接头表面的清刷与打毛，接头处选在衬砌结构应力较小的部位，粘接可采用热硫化连接的方法，搭接长度不得小于10cm，焊接缝宽不小于5cm。
冷接法应采用专用粘结剂，冷接法搭接长度不得小于20cm。
设置止水带接头时，应尽量避开容易形成壁后积水的部位，宜留设在起拱线上下。
在浇捣靠近止水带附近的混凝土时，应严格控制浇捣的冲击力，避免力量过大而刺破橡胶止水带，同时还必须充分振捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，施工中如发现有破裂现象应及时修补。
衬砌脱模后，若检查发现施工中有走模现象发生，致使止水带过分偏离中心，则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。
（2）环向、纵向施工缝防水施工
1）环向、纵向施工缝具体施工如下：
混凝土施工缝界面硬化后，清除基面浮渣尘土杂物。
施工时可靠自身粘性在二次浇注前，贴在前一次浇注的混凝土表面，对于水平施工缝、将膨胀止水条沿施工缝伸展方向展开，对于立面施工缝，可预留定位浅槽，将膨胀止水条镶嵌在预留槽中，若没有预留槽，可用高强钢钉定位，并用其自身粘性粘贴在施工缝界面上，通过隔离纸均匀压实。
为了让止水条定位牢固，水平缝每隔一米要用高强钢钉定位，竖向缝隙每隔半米用高强钢钉定位，定位好的止水条应及时浇筑下道混凝土。
如图所示：
2）膨胀止水条在安装时注意事项
膨胀止水条安装时基底应保持干燥、清洁、才能使之粘贴紧密。
由于止水条应用于混凝土内部，所以定位时应考虑使其能够被混凝土包裹50mm以上。
沿施工缝伸展方向的止水条应形成封闭环路，不留断点，不能被浮渣尘土阻隔，止水条之间搭接可用自身的粘性完成。
浇筑混凝土振捣时，应避免振捣捧触及该止水条，浇筑下一道混凝土前，应避免浸入水浸泡。
4.3.3防水板施工方法
（1）隧道防水板施工工艺框图如下图所示。
防水板铺设工艺流程图
（2）工艺说明
1）钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。
2）有凸出的管道时，切断、铆平后用砂浆抹平。
3）锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5毫米切断后，用塑料帽处理。
4）补喷混凝土使其表面平整圆顺，凹凸量不得超过±5厘米。
5）混凝土表面先把350g/m2/土工布用衬垫贴上，然后用射钉枪钉上水泥钉锚固，水泥钉长度不得小于50mm。
平均拱顶3～4/m2/点，边墙2～3/m2/点,防水板采用吊带挂设。
6）考虑无纺布的断裂伸长率小于防水卷材，无纺布应单独铺设。
7）1.5mm厚单面复合自粘防水卷材产品出厂时，为减少搭接长度，每幅宽不小于3m,必须预先粘（焊）接三处约10cm宽条状连接无纺布，以便于采用吊带铺设。
且在每幅两侧边设置10cm宽的纯高分之材料，采用爬焊机焊接，并单独设置不小于30cm宽的双面自粘卷材补强。
8）采用隧道防水板焊缝气密性检测仪对防水板焊缝气密性进行检测，保持恒压0.25MPa，持续15分钟，压力下降在10%范围内，说明焊缝合格，满足防水板焊缝气密性要求。
4.3.4纵向排水施工
纵向排水系统主要包含墙背排水管，路缘边沟排水，路基侧向盲沟排水。
（1）墙背排水管施工
1）安装防水板前，紧靠初支背铺设Φ11cmHDPE双壁打孔波纹管。
2）利用三通连接预埋在仰拱中的横向排水管，调整排水坡度保证三通处，处于较低位置。
3）挂无纺布时，利用无纺布包裹波纹管；防水板倒卷成一个U型沟兜住波纹管。
4）浇筑衬砌混凝土时注意波纹管的定位，保证波纹管不堵塞。
（2）路缘边沟排水施工工艺
1）清理预留边沟位置
2）施工放线，确定路缘边沟的位置
3）安装模版，采用C25混凝土预制边水沟，预制长度为2m。
（3）路基侧向盲沟施工工艺
1）放线：
有仰拱地段仰拱浇筑过程中预留路基侧向盲沟位置，无仰拱地段，放线确定具体位置，还需要按照图纸尺寸开挖基坑。
2）侧向盲沟采用C25混凝土预制，每节2m，顶部设置透水孔，孔径为Φ1cm，预留孔范围为180°，梅花形布置。
3）下管：
采用专用高强尼龙吊装带，以免伤及管身混凝土。
吊装前应找出管体重心，做出标志以满足管体吊装要求。
下管时应使管节承口迎向流水方向。
下管、安管不得扰动管道基础，还需要注意打孔处于顶部。
4）安装：
管道就位后，为防止滚管，应在管两侧适当加两组四个楔形混凝土垫块。
管道安装时应将管道流水面中心、高程逐节调整，确保管道纵断面高程及平面位置准确。
每节管就位后，应进行固定，以防止管子发生位移。
稳管时，先进入管内检查对口，减少错口现象。
管内底高程偏差在±l0mm内，中心偏差不超过l0mm，相邻管内底错口不大于3mm。
5）固管：
每一管节安装完成后，应校对管体的轴线位置与高程，符合设计要求后，即可进行管体轴向锁定和两侧固定。
管道安装就位后，应及时对管体两侧同时进行浇筑C25混凝土作为管涵基座，以稳定管身。
6）回填：
待基座强度达到一定强度，在裸露的管涵上铺设一层无纺布，接通范围内的横向排水支管，保证排水支管与中心排水管无纺布接触。
再回填洗净小圆卵石，粒径不小于2cm且不大于5cm。
最后在回填顶部覆盖一层无纺布和塑料薄膜，避免垫层浇筑灰浆下渗。
4.3.5横向排水系统施工工艺
横向排水系统包括环向盲沟、横向排水支管。
（1）环向盲沟施工工艺
弹簧软管盲沟：
初喷混凝土后对大股水流处设置Φ50HDPE打孔波纹管1-3根引导；在波纹管外加一层350g/m2无纺土工布;然后再加防水板。
（2）横向支管施工工艺
1）按照20米的间距、股水处理出及环向盲沟，的位置确定横向支管的位置，浇筑仰拱时预埋横向支管。
保证一定的排水坡度。
2）在挂无纺布前用三通与纵向排水管相连，保证纵向排水管的水流能通过横向管排入中心排水沟。
五、质量保证措施
5.1工程质量目标
本工程的质量目标为：
交工验收时工程质量等级达到合格，竣工验收时工程质量等级达到优良。
形象标准：
内在质量优，外观形象美，科技含量高，环保功能强，文化氛围浓。
质量指标：
单位工程优良率100%，分部工程、分项工程合格率100%，优良率均达到100%。
排水目标：
（1）隧道拱部、墙部、设备洞、车行横通道、人行通道不渗水。
（2）路面干燥无水。
（3）洞内排水系统不淤积、不堵塞，确保排水通畅。
5.2排水质量保证措施
（1）施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录。
（2）做好压浆孔编号及位置、水泥品种及标号、砂浆成分及水灰比、延散度、压浆压力、压浆数量等记录。
（3）防水层属隐蔽工程，二次衬砌灌筑前应检查防水层质量，做好接头标记，并填写质量检查记录。
（4）当洞内有大面积渗漏水时，如选择采用钻孔将水集中汇流引入排水沟内的方法，则钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等应作详细记录，以便在浇注衬砌混凝土时确定拱墙背后排水设施的位置。
（5）对于盲沟，若采用模筑后再钻孔泄水，应详细准确记录盲沟位置。
六、安全环保措施
6.1安全环保目标
6.2.1安全保证措施
（1）施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。
电源接线连接必须规范。
（2）现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。
（3）对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。
（4）在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。
6.2.2环保和职业健康保证措施
（1）建立健全管理组织机构。
工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。
（2）加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。
（3）制定各项规章制度，并加强检查和监督。
（4）加强文明施工管理，合理布置施工场地，合理放置各种施工设施。
（5）在施工区和生活区设置污水处理系统，不将有害物质和未经处理的施工废水直接排放。
并备有临时的污水汇集沉淀设施过滤施工、生活排水
6.2安全技术措施
隧道涌水段出现涌水情况后，视涌水量大小随时调整现场具体施工措施，组织专人现场指导，合理安排现场施工人员的撤离，保证施工人员、设备安全。
及时对隧道边沟及排水盲沟进行疏通，保证隧道涌水能够顺利排出洞外。
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