隧道二次衬砌防排水施工作业指导书教材.docx

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隧道二次衬砌防排水施工作业指导书教材

新建昆明铁路枢纽东南环线工程

石头山1#隧道衬砌防排水施工作业指导书

编制：

复核:

审核：

批准：

中铁七局集团昆明铁路枢纽东南环线工程指挥部

第六经理部

1、防排水水设计

1.1防水水设计

（1）隧道二次衬砌拱部、边墙及仰拱（底板）采用防水混凝土，其抗渗等级不低于P8。

（2）隧道初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设EVA塑料防水板加土工布防水。

（3）全隧纵、环向施工缝均涂抹砼界面剂并加设中埋式橡胶止水带，拱墙部分环向施工缝内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝.环向按10m一道，纵向按2道数量。

1.2排水水设计

（1）隧道内设双侧水沟和中心水沟。

通过横向导水管连接。

（2）全隧二次衬砌背后设环向盲沟；两侧边墙脚设纵向透水盲沟，边墙设泄水管将地下水引入洞内侧沟。

（3）行将山二号隧道出口端地下水经横洞侧沟排出。

2隧道防排水施工工艺流程

隧道防排水施工工艺流程见“隧道防排水施工工艺流程图”。

隧道防排水采取“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。

在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的地段，防排水采用“以堵为主，限量排放”的原则，堵水率达到90%以上。

石头山1号隧道采用复

合式衬砌，隧道二次衬砌采用不低于P8的防水砼，实际施工中按P10控制，耐腐蚀砼；隧道防水等级为一级；隧道内设双侧水沟排水。

在裂隙水比较发育、富水断层破碎带地段采用超前帷幕注浆、径向注浆、超前小导管注浆等措施。

裂隙水比较发育、富水断层破碎带地段及斜井与正洞交叉处，两侧水沟间设2根φ100mm横向连接钢管。

隧道防排水施工工艺流程图见下图

隧道防排水施工工艺流程图

3防水板铺设

防水板可能使用防水板与土工布分体式的或复合型防水板，防水板厚度1.5mm，

防水板应超前二次衬砌施工12m，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。

防水板铺设之前要对喷砼基层的不平整、尖锐物体进行处理。

确保基层平整度用2m靠尺检查，表面平整度的偏差为侧壁5cm、拱部7cm以内。

同时进行锚头、钉头、钢筋头、钢支护凸出者烧除与基面平，并用砂浆抹盖。

加工吊挂防水板专用台车，台车长度6m，台车加工要求轻便、灵活、方便施工，与衬砌台车共用一轨道。

两幅防水板的搭接宽度不小于100mm，焊接接缝处必须檫洗干净，防水板之间的拼接采用双焊缝焊接工艺，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于10mm，焊接严密，不得焊焦焊穿；三层以上塑料防水板的搭接形式必须是“T”型接头。

在焊缝搭接的部位焊缝必须错开，不允许有三层以上的接缝重叠（见说明图）。

焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接，使其不出现错台。

防水板搭接示意图

防排水板沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次灌注砼长度多1m左右，一方面便于与下一循环的防排水板相接，另一方面可使防排水板接缝与砼接缝错开1m左右，有利于防止砼施工缝渗漏水。

对预留部分边缘部位进行有效的保护。

绑扎或焊接钢筋时，采取措施尽量避免对卷材造成破坏。

混凝土振捣时，振捣棒避免接触防水层，以防振动棒破坏防水层。

环向铺挂时先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。

低侧防水板应压住高侧防水板，固定防水板时不得紧绷，并保证板面与喷射砼表面能密贴。

用手托起防水板，看其是否与喷射混凝土密贴。

在拱顶1m2范围内塑料防水板不得下凹或呈水平状。

焊接具主要有爬焊机、焊塑枪等。

3．1、分体式防水板无钉铺设工艺

防水板与土工布分体式，防水板在铺设过程中，不能有任何孔眼穿透防水板，以确保防水板整体性、完整性、防水性，根据我单位在以往隧道施工中的成功经验，总结得出防水板无钉铺设新技术，其施工艺流程见图。

3.2缓冲层固定

在拱顶正确标出隧道纵向的中心线，再使缓冲层的横向中心线与拱顶的标志重合，从拱顶开始向两侧下垂铺设。

缓冲层应平整顺直地铺设在基层上，搭接宽度5cm，用热风焊枪点焊即可，用带防水板垫片的射钉将缓冲层固定在基层上，每幅防水板布置适当排数垫片，每排垫片距防水板边缘40cm左右，垫片间距：

边墙80cm，2～3个垫片/m2，顶部40cm，3～4个垫片/m2。

暗钉圈固定缓冲层示意

3.3防水板铺设

防水板采用无钉热熔铺设法.用“热熔”方法将防水板粘贴泡沫塑料垫衬的圆垫片上，从而使防水板无机械损伤。

土工布铺设后，即可铺设防水板，其方法：

施工前进行精确放样，弹出标准线进行试铺，尽量减少接头。

标出土工布拱顶中线，防水板中线与拱顶中线一致，从拱顶向两拱脚、边墙对称铺设。

把防水板热合固定于塑料垫片上，焊接牢固，整个防水板无一穿孔.

防水板搭接边宜采用具有双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪。

防水卷材纵向搭接与环向搭接处，除按正常施工外，再覆盖一层同类材料的防水卷材，用热焊焊接。

通过检查每环防水板是否有孔眼及漏缝、虚缝，是否有个别破损点，焊缝补焊，孔眼加设圆形防水板块进行复盖焊补。

防水板无钉铺设工艺流程图

3.4防水板铺设质量检查

目视检查：

根据目视，判定防水板表面有无损伤和焊接不良点，发现异常时，应进行修补。

焊缝质量检查：

为切实保证质量，每天每台热合焊机焊接均应取一个试样；至少每灌注段长度中，检查一次以上。

注明取样位置、焊接操作者及日期。

压缩空气检查：

首先封闭检查接头的两端，把检查针插入检查沟，另一端用工具闭塞，用气泵以与防水板相适应的压力压入空气，保持压力稳定2min，压力降低20%以下为合格。

插入检查针的地点应进行修补。

防水板接合部检查时压缩空气压力与防水板厚度的关系

焊缝质量检查也可采用5＃注射针与压力表相接，用打气筒充气（脚踏式或手动式），充气时检查孔会鼓起来，当压力达上图所求得的压力时，停止充气。

保持该压力时间不少于2min，说明焊接良好；如压力下降，证明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方为焊接不合格。

重新焊接可用热风焊枪或电烙铁等补焊，直到不漏气为止。

负压检查：

检查方法是在检查处涂上能够发泡的检查液，并安装真空半圆盖，用真空泵形成一定的负压，如果不产生气泡就说明没有漏气。

检查频率，原则上对所有补修地点进行。

负压检查示意

防水板检查时的负压值大致标准

4施工缝界面防水施工工艺

防水砼自身的防水性能是比较好的，只要完全按照施工工艺操作，就可以获得满意的防水效果，但如果施工缝、变形缝等防水薄弱环节处理不好，防水砼就会失去作用，为了确保隧道在设计年限内隧道结构完整安全，保护结构和设备的正常使用和行车安全，确保衬砌不滴水，拱部不渗水，安装设备的孔眼不渗水，在隧道施工缝变形缝设计采用砼界剂+中埋式橡胶止水带+双组份聚硫密封膏嵌在衬砌施工缝内缘。

为加强防水质量，拟在施工中采取分区隔离防水技术，贫水地段纵向环向施工缝采取砼界剂+中埋式橡胶止水带+缓膨胀止水条+背贴式止水带（每5板衬砌为一区段设一道）；富水地段施工缝采取砼界剂+中埋式橡胶止水带+背贴式止水带（每1板衬砌为一区段）；变形缝采取砼界剂+中埋`式橡胶止水带+缓膨胀止水条+背贴式止水带+双组份聚硫密封膏嵌。

缓膨胀止水条+背贴式止水带两项未设计，但现设计图未最终确定在此先行编制。

4.1界面处理

在砼进行下一循环施作时，首先在砼纵、环向施工缝用高压水冲洗干净，用钢丝刷清除表面浮浆,边刷边用水冲干净,保持湿润,在纵、环向施工缝均涂抹砼界面剂（粘结力≥2.5Mpa,透气系数＜0.5×10－10cm/s，厚度约2mm，水泥胶的配制（重量比）为界面剂：

水泥：

水＝20：

100：

10～30）界面剂。

4.2中埋式橡胶止水带

中埋式橡胶止水带（硬度（邵氏A度）为60±5；拉伸强度≥15Mpa;

断裂延伸率≥380%；压缩永久变形（70℃×24h）≤35%；脆性温度≤－45℃）。

4.3止水条施工

止水条宜选用制品型遇水缓膨胀橡胶止水条，应考虑止水条能否抗侵蚀性液体而不降解、能否适应预期的接缝移动应符合国家相关隧道施工技术指南的要求。

台车档头板制作时在衬砌厚度中间安装一与止水条等宽一半深度的硬塑带，使地衬浇筑砼端头形成一槽，在下次砼施工时止水条嵌入预留槽内一半，外露一半,在混凝土第一次浇筑的模板拆除后，施工缝处应凿毛，检查有没有滞水（潮湿表面没有关系），混凝土面是否干净，然后用掸子或钢丝刷刷除接缝面上的浮碴。

清理干净后保持湿润并刷水泥浆2～5mm厚，待其表面干燥后，在需安放遇水膨胀止水条处和止水条的底面均涂上胶粘剂，胶粘剂要使用配套的产品，待胶液挥发一段时间后再进行粘贴。

遇水膨胀止水条延伸使用时，接头处采用重叠的方法进行搭接连接后，再用高强钉加强固定，安装路径沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点。

遇水膨胀止水条安装示意图

遇水膨胀止水条定位后至浇注下一道混凝土前，应避免被浸泡，如施工界面出现浸水或淋水。

在挂完防水板之后安设，浇注混凝土振捣时，应避免振捣棒接触及止水条。

4.4中埋式止水带及背贴式止水带施工

设计全隧纵向、环向均采用中埋式橡胶止水带（硬度（邵氏A度）为60±5；拉伸强度≥15Mpa;断裂延伸率≥380%；压缩永久变形（70℃×24h）≤35%；脆性温度≤－45℃）。

根据图纸的物理性能要求本工程选用钢边橡胶止水带.

橡胶止水带的材质、形状、尺寸、物理机械性能应符合设计及现行《橡胶止水带》（HG/T2288）的规定。

区段中间施工缝防水构造形式图

分区段处施工缝防水构造图

外贴止水带L≥150；钢边橡胶止水带L≥12。

变形缝防水的构造形式见下图

变形缝中埋式止水带与外贴防水层与嵌缝材料复合使用

中埋式止水带的定位安装：

止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与施工缝及变形线重合。

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附加钢筋固定，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；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。

止水带常用的固定形式

止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。

检查止水带安装的纵向位置，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交，否则会降低止水带的有效长度。

止水带的连接：

止水带的长度根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长），尽量避免接头。

如确需接头，应采取以下方式及要求。

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50cm。

也可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。

止水带常用接头形式

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。

4.5双组份聚硫密封膏嵌

拱墙部分环向施工缝内缘采用双组分聚硫密封膏（渗出指数≤4，低温柔性－30℃，最大拉伸强度≥1.2Mpa,最大伸长率≥100%，恢复率≥90%，加热失重≤10%）嵌缝，每一环向施工缝设一道。

进出口斜切衬砌与暗挖段连接处及软硬岩层处均设置变形缝一道，宽度约2cm，变形缝均涂抹砼界面剂并加设中埋式橡胶止水带，拱部部分变形缝内缘采用双组分聚硫密封膏嵌缝。

5、纵、环向盲管、泄水管、泄水槽、横向导水管施工

5.1全隧二次衬砌背后设环向盲沟；两侧边墙脚设纵向透水盲沟，φ

100mm，打孔波纹管（外裹无纺布）；边墙设φ100mmPVC泄水管将地下水引入洞内侧沟；环向盲沟φ50双壁打孔波纹管（外裹无纺布）；泄水槽宽4cm，间距4m，采用预埋PVC管实现；两侧边沟与中心水沟通过φ100mm横向导水管,间距30m，配合检查井设置。

位置关系见下图。

墙脚纵向透水管盲沟，与环向盲沟、墙脚泄水管三通连接。

环向软式透水管盲沟埋设见图2。

软式透水管盲沟埋设工艺图

软式透水管采用5cm长的锚固钉及用U形卡将软式透水盲沟固定在初期支护面上，纵向、环向每隔50cm固定一处，管路系统的连接应牢固、畅通。

环向盲管沿纵向设置的间距满足设计要求，在地下水较大的地段应加密1～2道。

盲管布置的是否圆顺，尤其在拱顶部不得起伏不平。

安装坡度检查：

施工中应为纵向盲管作好基础，并用坡度规检查、测定纵向盲管的坡度，保证地下水进入纵向盲管后在一定的坡度下按设定的方向流动。

5.2泄水孔、泄水槽、横向导水管施工时采取预埋方式，在模板上设孔，要伸出模板以外，立模同时安设，并固定，在浇筑时注意孔管是否滑动，并及时调整。

拆模后要立即将孔管疏通，并在后序施工中保证孔管的通畅。

通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。

6双侧水沟和中心水沟施工

中心排水沟中心排水管由洞外预制洞内拼装。

外观检查：

，一般应用钢尺量测其管径，观察管身是否变形或有严重裂缝，检查管身上部透水孔是否畅通。

施工检查：

施工中应特别注意检查基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度协调一致，不得高低起伏。

管段埋设好后，应进行通水试验，发现漏水、积水，立即处理。

施作完碎石滤层应及时封闭砼，以防污染碎石滤层。

双侧水沟施工时要保证流水坡度，采用大块组合钢模，整体浇筑，盖板洞外预制，保证所有盖板铺设平稳，无晃动或吊空，边缘整齐，两端与沟壁的缝隙用砂浆填平。