泥垭隧道防排水首件工程施工方案.docx
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泥垭隧道防排水首件工程施工方案
江津（渝黔界）经习水至古蔺（黔川界）高速公路
TJ-9分部
泥垭隧道防排水首件工程施工方案
编制：
复核：
审核：
四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ-9分部
2014年10月
第一章编制依据
1.1编制依据
1.1.1《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
1.1.2江习古高速公路项目经理部TJ9分部泥垭隧道施工设计图纸；
1.1.3江习古高速公路项目经理部TJ9分部总体施工组织设计；
1.1.4泥垭隧道施工组织设计；
1.2编制原则
1.2.1采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则；对于隧道可能影响生态环境或居民生产生活用水的隧道段，根据与实际条件可采用“以堵为主，限量排放”的设计原则。
1.2.2隧道防水应重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主体，要求二次衬砌砼采用C30防水混凝土浇筑，即可在混凝土中添加密实微膨胀剂或防水剂，已达到衬砌密实、防裂及防水目的，防水混凝土防水等级不小于S6;以施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水和防水层加强防水,在施工位置中设置埋式橡胶止水带。
1.2.3当地下水对混凝土结构具有侵蚀性时，应采取相应措施，保证结构的安全和耐久性。
第二章工程概况
2.1工程简介
江习古高速公路项目经理部TJ9分部，泥垭隧道位于习水县图书村、伏龙村，该隧道为分离式隧道，左隧桩号ZK70+950-ZK71+827，全长877.0m，纵坡-0.5%；右隧桩号K70+952-K71+850，全长898m,纵坡-0.5%。
根据现场调查及区域资料，隧址区地下水以基岩裂隙潜水及岩溶水为主。
预测隧道正常涌水量为397.73m³/d，每年6-8月为雨季，这3个月的降水量约占全年总降水量的50%以上，其降雨强度为平均降雨强度的2倍以上，预测隧道最大涌水量795.46m3³/d。
隧道防排水设施贯穿于整个隧道，设计上对地下水、地表水进行了妥善处理，洞内外形成了一个完整的防排水系统，保证了隧道结构的正常使用和行车安全。
2.2防排水技术指标
2.2.1洞身段环向盲管采用Φ50HDPE单壁打孔波纹管（外裹无纺布），纵向盲管采用Φ100HDPE（外裹无纺布）；隧底横向采用Φ100HDPE（外裹无纺布）；路面两端基层下纵向贯通设置MF1435塑料盲沟；在隧道中线左侧1m、设计基线以下69cm处设置中央排水沟，中央排水沟每隔100m设置一处检查井。
2.2.2无纺布每平方米重量应大于300g/m2，拉断力（50mm）：
≮450N，伸长率≮80%，纵横强度比：
＜1.5，梯形断裂：
≮250N，渗透系数：
≮5*10-2，裂隙率：
＞90%。
2.2.3土工布应具有适应初期支护荷载和温度变化引起的变形能力,还应具有良好的化学稳定性和耐久性,能抵抗地下水或混凝土、水泥砂浆析出水的侵蚀。
2.2.4止水带采用表面不允许用开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷，中心孔偏心不允许超过管状断面厚度的1/3；
止水带表面不允许有凹痕。
直径不大于1mm的气泡，面积不大于4mm2的杂质等缺陷每米不超过3处。
止水带高度不大于1.5mm的凸起或不平，每米不得超过2处。
止水带尺寸偏差和物理性能如下：
硬度为60±5度，拉伸强度≥15Mpa，断裂延伸率≥450%，压缩永久变形（70℃*24h）≤35%，脆性温度≤-45℃。
2.2.5防水卷材：
防水板采用单面自粘EVA防水层，防水板厚度不小于1.5mm，抗撕裂强度≥60KN/m，断裂拉伸强度≥16Mpa，断裂伸长率（常温）≥550%，低温弯折：
-35℃不裂，不透水性为0.3Mpa30分钟无渗漏。
2.2.6MF1435板式塑料乱丝盲沟管材:
单片厚度3.5cm，宽度14cm。
2.2.7波纹管：
无毒、耐酸碱，环刚度：
≥6KN/m2，透水面积≥40cm2/m，纵向伸长率：
≤3%。
第三章施工计划
泥垭隧道防水排水首件工程方案施工计划根椐泥垭隧道实施性施工组织设计确定。
洞身Ⅴ级围岩施工进度约100m/月。
防排水施工应与洞身衬砌相契合。
第四章防排水首件工程施工工艺
4.1防、排水施工工艺及流程
4.2洞身防水
4.2.1防水层施工
防水层铺设超前二次衬砌施工1-2个衬砌段长度，并设时临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面保持一定的安全距离
防水板在初期支护稳定以及验收合格后进行铺设。
拱墙范围设置防水板时，防水板应铺设至沟底30cm处。
铺设防水板前对初期支护表面进行处理，切除锚杆头和钢筋露头，并用细石混凝土抹平覆盖，凹坑深宽比应控制在1/10以内，深宽比大于1/10的凹坑应用细石混凝土填平，确保喷射混凝土表面平整，无尖锐棱角。
见图“4.2.1初期支护面处理图”。
图4.2.1初期支护面处理图
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，用砂浆抹平；（3）锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理；（4）表面凹凸不平处补喷混凝土使其表面平整圆顺。
铲除各类尖锐突出物体，如：
钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体，并且清除地面积水。
根据图纸标高尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。
施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。
确保设备正常运行，达到焊接要求，保证工程质量。
4.2.2防水板材的铺设、固定
防水板铺设前，铺设无纺布，首先用作业台车将单幅无纺布固定到预定位置。
专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.5-0.8m，边墙0.8-1.0m，底部1.0-1.5m。
呈梅花型排列，并左右上下成行固定。
无纺布与喷混凝土表面密贴，铺设应平顺、无隆起、无褶皱。
无纺布搭接宽度不小于50mm。
无纺布铺设示意图如下
铺设防水板先用作业台车将防水板固定到预定位置，然后用手动电热熔接器加热，使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。
防水板铺设要松紧适度，避免过紧被撕裂或过松形成人为蓄水点。
防水板铺设完毕后，应对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行补焊，补丁应剪成圆角，不得有三角形或四边形等尖角存在，补丁标远距破损边缘的距离不得小于7cm。
补丁应满焊，不得有翘边空鼓部位，补丁也应该进行漏气检测。
4.2.3防水板材的焊接
防水板材之间接缝采用双焊缝惊醒热熔焊接。
搭接宽度应不小于10cm；防水板的接缝应与衬砌施工缝错开不小于100-200cm的距离。
焊接前应现取小样进行试验，以确定最佳的焊接温度和走形速度。
焊接完毕后焊缝焊迹应透明、无杂质、无气泡。
焊缝间空腔采用空气法进行检测，充气压力为0.25MPa，应保持压力不小于15分钟，允许压力下降不超过10%。
如压力持续下降，应用检测液查出漏气部位并对漏气部位进行全面的手工补焊。
直到不漏气。
检查方法：
使用检漏器现场检测防水板焊接质量。
先堵住空气道的一端，然后用空气检测器从另一端打气加压，直到压力达到0.25MPa压力作用下10分钟不小于0.25MPa。
否则需用检查液找出漏气部位，用手动热熔器焊接修补后再次检测，直到完全粘合。
防水板铺设见图“防水板固定示意图”。
4.2.4施工缝、变形缝防水
边墙纵向施工缝设于侧沟盖板一下30cm处，环向施工缝按12m一处设置，软硬岩变化处，明暗分界处段30m设置一处变形缝。
用于伸缩的变形缝宜少设，或结合施工缝的位置设置。
“三缝”处理不当是结构渗漏水的通病，“三缝”的处理主要有混凝土界面处理、节点材料安装。
混凝土界面处理：
加强施工缝混凝土面的振捣，确保混凝土面的密实性，下序混凝土浇注时，将混凝土基面的松动碴石、浮浆凿除；同时对基面碴屑清理、冲洗后沿施工缝接触面铺刷一层30-50mm的1：
1水泥沙浆，以增加新旧混凝土界面层混凝土的粘接力；矮边墙顶面采用人工凿毛，用水冲净，再用掺有界面剂的水泥素浆进行拉毛处理后浇筑混凝土，并在纵向施工缝处设置Φ16接茬钢筋。
节点防水材料安装：
加强施工缝、变形缝、沉降缝中埋式遇水膨胀橡胶止水带，确保止水带骑缝埋设。
4.2.5止水带安设
衬砌环向施工缝、纵向施工缝、变形缝设置中埋式橡胶止水带。
中埋式橡胶止水带宽度不小于300mm，凸高不小于30mm。
止水带埋设位置应准确，中间空心圆环与施工缝（变形缝）中心线重合，止水带固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端用箱形模板保护，固定时只能在止水带的允许的部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分；固定止水带时，防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果；止水带定位时，使其在界面部位保持平展，不得使其翻滚、扭结，有扭结现象及时进行调正。
止水带在转角处宜采用直角专用配件，并应做成圆弧型，橡胶止水带转角半径不小于200mm，且止水带半径应随止水带宽度增大而增大。
止水带安设采用安设钢筋卡工艺施工。
沿设计衬砌轴线，每隔不大于0.5m钻一直径为φ6的钢筋孔；将制成的钢筋卡，由待灌混凝土侧向另侧穿入，内侧卡紧止水带之半，另一半止水带平靠在挡头板上；待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带靠钢筋拉直、拉平，然后弯钢筋卡套上止水带。
止水带固定方法图
止水带安装尽量避免接头，如确需接头，用粘结法连接。
接头部位选在二次衬砌结构应力较小的部位，并避开容易形成壁后积水的部位，留设在起拱线上下。
4.3洞内排水
洞内设置双侧排水沟加中心排水沟，侧沟与中心水沟间通过Φ100的横向排水水管连接，衬砌背后的积水通过Φ50环向，Φ100纵向盲管的汇集后排入中心排水沟，再由中心排水沟排出洞外。
拱墙初期支护与防水板间环向设置Φ50单壁打孔波纹管将水排入盲沟，平均每10m设一环，集中出水处加密设置；在隧道两侧边墙脚外侧防水板底端纵向设置φ100单壁打孔波纹管墙底纵向盲管（纵向坡度≥5%），每隔10m设置Φ100波纹管横向排水管引入中心排水沟。
洞内盲沟施工期间与运营期间应定时进行清洗，确保管道畅通，以免管道阻塞引起衬砌背后水压升高，造成二次衬砌隧道结构破坏。
4.4洞口排水
中心排水沟排水引入汇水井，最后排入路基排水沟。
洞门顶部设截水天沟，以形成完善的防排水系统。
天沟设于边、仰坡顶以外5-10m，其坡度根据地形设置，但不应小于3‰，以免淤积，截水沟沟底纵坡若为土质，且坡度大于20%，石质大于40%时，应设置基座，以保证纵向稳定。
截水沟每隔10m及纵坡率变法较大处设置一道宽度为2cm的变形缝。
变形缝填充沥青麻丝并加设橡胶止水条。
变形缝位置根据实际地形调整。
第五章首件工程机械设备、人员配置
5.1劳动力安排
隧道施工队伍防排水管理人员1人，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设2个工班，施工高峰期可适当增加劳动力，并下设专职安全员一人，负责洞内外安全工作。
序号
工班名称
劳动力安排
承担任务
1
风水电保障工班
2
负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作
2
测量工班
3
负责各种水管位置的准确固定
3
铺设工班
8
负责防水层的铺设。
4
安全员
1
负责洞内外安全
5
管理人员
1
负责全队的现场管理
合计
15
注：
下表所提供劳动为每个隧道洞口开挖防排水施工所需劳动力，所需人员和机械均在下表中列出。
防排水劳动力安排表
5.2机械设备配置
机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。
同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段每座隧道防排水施工的主要机械设备见下表。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
液压衬砌台车
12m
台
2
2
多功能台架
滑行式
台
2
3
发电机
300kw
台
1
隧道防排水主要施工机械设备配置表
第六章质量保证措施
建立完整的质量保证体系，落实如下施工质量保证措施：
（1）施工关键工序编制作业指导书，严格控制工艺流程并加强检测，提高工序质量和产品质量。
（2）所有主材必须有出厂合格证和工地中心试验室出具的检测报告。
（3）工地的所有原材料、半成品、成品必须挂牌标识，并有防护措施。
（4）防水板及无纺布应在初期支护验收合格后方可施工，同时，应特别检查喷砼支护表面，出去露出的尖锐物，其平整度硬复核D/L3＜1/6的要求（L为相邻凸出距离，D为凹进深度）。
（5）铺设衬砌背后的防水板前，应在防水板内侧（靠近围岩侧）先铺设300g/m2无纺布，无纺布用暗钉圈固定在喷砼上。
（6）防水板的搭接采用自粘胶施工工艺，防水板搭接长度应不小于10cm并应保证接缝质量。
（7）隧道洞身模筑砼变形缝（洞口明暗交界面、覆盖层与基岩交界面、断层破碎带以及V级围岩较差的段落）设置橡胶止水带，所有变形缝合施工缝均设置埋式橡胶止水带。
（8）隧道内变强下部的HDPE纵向排水暗管应外包一层无纺布，以避免砂颗粒进入管内，造成管道淤塞。
（9）所有排水管路交叉部分，原则上均采用市售成品。
（10）所有的纵向和横向排水管必须严格按设计的高程埋置到位，不能呈波浪状，引起积水和排水不畅；隧底横向泄水支管埋设时应严格按设计的坡度的管口高程埋置，避免积水倒流；各排水管交叉处必须用三通或多通管连接；各打孔排水管件均外裹无纺布。
（11）要求作业前必须对施工队作业人员进行详细交底和培训、要求各工序严格执行“三检”制度，经监理验收合格后方要进入下道工序。
（12）施工过程中存留影像资料。
施工前对施工队的人员和设备进行检查。
第七章安全保证
7.1安全保障措施
⑴加强宣传教育工作，强化全员安全意识，牢记“安全第一的”宗旨，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。
⑵在安排、检查、落实施工任务的同时，必须兼顾和保证安全工作，把安全工作贯穿于施工全过程。
⑶坚持定期的安全教育和检查制度，设立安全监督岗，支持和发挥群专结合的作用。
⑷施工中临时结构必须向员工进行安全技术交底，对大型临时结构须进行安全设计和技术鉴定，合格后方可使用。
⑸用电线路架设应符合规定要求，配电箱和闸刀盒应上锁，室外配电箱和闸刀盒应有良好的防护措施。
⑹组织广大干部职工认真学习《安全生产法》，并定期进行安全考试，使大家熟悉和掌握安全生产的各项规定，各专业工种作业人员，必须经专业培训和考试，合格后方准独立操作。
⑺隧道施工人员到达工作地点后，负责人应首先组织大家分头检查工作面、机具设施是否处于安全状态，详细检查围岩及初期支护是否有变化，顶板和两帮是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。
⑻当发现量测数据有突变或异变时，及时通知现场负责人，并采取应急措施，保证施工作业安全。
⑼工地架设的动力照明线路，设置的配电箱等，都必须符合防火、防水、防触电、防雷击、防爆的要求，并配备足够的消防设施，安装避雷设备。
7.2防水板材焊接的安全注意项
（1）防水板施工时严禁吸烟,钢筋焊接作业时,应设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板.
（2）防水板施工作业中,应对火源及可燃物进行严格管理,火源和可燃物应分开.
（3）钢筋焊接作业中,当防水板附近使用火气时,施工计划中应有明确的管理措施,并指定防水负责人.
（4）防水板施工场所应有禁止吸烟的标志并设置灭火设备.
第八章文明施工
严格按照“集中施工、快速施工、文明施工”的十二字方针，精心组织，合理安排，实现文明工地建设活动。
全面开展创建文明工地活动，做到“两通三无五必须”，即：
施工现场通道畅通；施工工地附近单位和居民出入口畅通；施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须分隔，施工现场必须挂牌施工，管理人员必须佩卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明，工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作。
加强施工人员文明施工意识，组织学习文明施工条例及有关常识，进行上岗教育，讲职业道德、扬行业新风。
⑴对进场施工的队伍签订文明施工、保护地下管线协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提高全体施工人员文明施工自觉性与责任心。
⑵工程项目挂牌施工，标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人，建设、设计、监理单位名称，安全质量及环保目标，设立监督电话，接受社会监督。
⑶采用有效措施处理生产、生活废水，不得超标排放，并确保施工现场无积水现象。
多雨季节要配备应急抽水设备与突击人员。
⑷现场布局合理，材料、物品、机具、土方堆放符合要求。
⑸施工内业资料齐全、整洁、数据可靠，办公室内按要求布置各类图表，及时反映现场状况及工程进度状况。
⑹加强夜间的安全保卫工作，设夜间巡逻队。
⑺创建美好环境。
在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理，同时，在生活区周围种植花草、美化生活环境。
⑻生活垃圾要集中堆放，统一搬运至指定地点处理。
⑼施工期间，经常对施工道路进行维修，确保晴雨畅通，并方便沿线居民的生产、生活。
⑽车辆在运料过程中，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密，且装料适中，不得超限；车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证清洁。
第九章环境保护
⑴施工废（污）水经洞口沉淀过滤池、隔油池或采用其它方法处理合格后方可允许排放。
⑵对地下水资源的保护，主要是根据工程地质特点，做好各种防水设施，确保隧道不渗漏。
若地下水丰富时，严格注浆程序，做到浆材无毒性，不污染环境。
⑶加强原材料现场保管工作，施工时洞内要通风，洒水防尘。
⑷降低材料损耗，节约能源，施工中剩余少量的砼不随地丢弃，生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门制定的地点弃置。
（5）本隧道开挖产生的弃渣可试验后用于路基填料，但隧道洞渣梁大，废弃作为弃土处理，防止对环境产生不良影响。
（6）隧址区生态脆弱，工程施工中将有大量施工人员入驻，会产生一定的生产、生活垃圾，需妥善处理，保护环境。
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