隧道防排水施工关键技术(培训资料)

文摘   2024-11-09 20:05   广西  

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1、设计原则

防排水施工是确保隧道防水效果的关键工序;二衬为永久结构,其关系工程结构的耐久性、可靠性。二衬混凝土表观质量、自防水混凝土的防水效果也是其重要功能。
隧道的防排水体系由两部分构成:一是初期支护期间的排水系统,包括环向弹簧式透水盲管,纵、横向排水管、两侧水沟、中心水沟;二是二次衬砌的防水系统,包括防水板、无纺布和防水混凝土。
我国现行的该类隧道工程采用排水型设计,其采用“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的总原则,强调排水畅通,实施中只要做到“不空、不破、不裂、畅通” 要求。在严重侵蚀性及特殊要求隧道采用全包防水型衬砌。防排水包括防水设计排水设计。 

隧道防排水系统断面示意图

防水设计分为结构自身防水、防水板防水、施工缝和变形缝防水、二衬回填注浆等。
结构自身防水:二次衬砌结构抗渗等级不小于P10,地下水发育、有侵蚀性地下水地段,抗渗等级应不小于P12。
防水板防水:全段隧道衬砌背后拱墙铺设土工布缓冲层和EVA或ECB防水板,根据地下水发育情况或设计要求选定合适材质的防水板和土工布。
施工缝防水:隧道衬砌纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条进行防水处理。隧道衬砌拱墙环向施工缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带进行防水处理。仰拱及底板环向施工缝采用中埋式止橡胶水带+外贴式橡胶止水带进行防水处理。

变形缝防水:变形缝采用外贴式橡胶止水带+中埋式钢边橡胶止水带+嵌缝材料进行防水处理。

二衬回填注浆:二衬拱部每隔一定间距预留回填注浆孔,待混凝土达到设计强度后进行充填注浆;充填注浆完成后将注浆孔凿毛成倒圆锥形,使用膨胀砂浆、微膨胀混凝土封闭注浆孔,并在衬砌表面作碳纤维布封闭等措施进行处理。

排水设计是在隧道内设置双侧排水沟加中心水沟,衬砌背后设置环向、纵向盲沟,将衬砌外地下水引入洞内侧沟或中心沟后排出洞外。

截水措施是为防止洞外水流入隧道,在进出口端设两道横向截水沟。洞内水排至洞口路基边沟内。

2、施工控制要点

1)喷射混凝土表面质量检测
①防水板铺设前,应先对隧道初期支护混凝土表面进行处理,喷射混凝土基面平整度:深宽比D/L≤1/10。平整度用直尺检测。深宽比如超出此范围的凹坑应用细石混凝土填平。凹坑太大处要抹平补喷混凝土,确保喷射混凝土表面平整、干净、干燥,无尖锐棱角。
②铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺,无漏水现象。不得有钢筋、凸出管件等尖锐突出物。应切除锚杆头和钢筋露头,并用细石混凝土抹平覆盖。
③隧道断面变化或转弯处的阴阳角处应抹成R≥5cm的圆弧。
④防水层施工时,基面不得有明水。
2)环向弹簧透水管(透水盲管)的安装施工 
安装前要将岩面处理平整,以免喷射混凝土时背后产生空洞,影响衬砌结构受力和汇、排水效果;在安装弹簧透水管的岩面部位环向每隔1m设一固定点。每一固定点由跨越盲管的两枚悬挂锚钉固定,锚钉露出岩面以不高于弹簧透水管的直径为度;透水盲管应密贴岩面用铁丝或塑胶绑扎带将其固定在悬挂锚钉上。安装时,要注意每道弹簧透水管端头留有一定的富余量,以便与纵向排水管搭接。 
3)纵、横向排水管和侧沟的施工 
①在衬砌施工前,要先将基底清理干净,把纵向排水管连接好,然后每隔8m设一道,纵向排水管两端伸入侧沟,环向透水盲管两端亦伸入侧沟,横向排水管根据设计要求或地下水情况设置横向排水管与侧沟连接,通过横向排水管将侧沟水引入中心排水管。最后在无纺布和防水板施工时,一并将纵向排水管半包围扣在墙脚基底处,以保证裂隙水很顺畅地汇入排水管中。 
②两侧侧沟的各节接缝间用遇水膨胀止水胶防水。

4)无纺布和防水板的施工 

①防水板焊接质量的好坏,直接影响到洞身的防水效果。防水板的焊接是通过塑焊机高温加热,使所要焊接的两片塑料防水板局部熔化后,加压将两片塑料板粘合在一起的,要求焊接密实可靠。 

②检查初期支护净空,提前处理岩面欠挖,否则待衬砌台车就位后再处理欠挖,既影响施工进度,又容易损坏防水板,降低防水效果;进行上述检查处理后,还要检查岩面平整度,将凸出岩面的喷射混凝土凿除,用砂浆填平;将凸出的锚杆及钢筋头切割掉,用大锤砸平,防止刺破塑料防水板。 

③铺设无纺布应环向铺设,用射钉枪将无纺布(加防水板暗钉粘结块或压力条)钉在初期支护混凝土表面。防水板暗钉环向间距为:拱部0.5~0.8m,边墙0.8~1.0m,凹凸不平处相应增加固定点;相邻两环之间搭接宽度≮15cm,其接头不能在同一截面上。无纺布必须紧密钉牢在初期支护上,不得脱落、松动或留下空白。防水板搭接缝错开二衬施工缝及变形缝1m以上。

⑤铺设塑料防水板应采用暗钉法,逐环顺序进行。铺设前根据防水板的宽度,用粉笔在无纺布上沿环向划出每幅防水板的位置,然后从侧面开始自上而下铺设防水板,边铺设边用塑焊枪将防水板焊于暗钉块上。 

防水板铺设要求平整,并保持一定的松弛系数,防止混凝土施工中将防水板绷紧拉坏;相邻两环防水板搭接宽度为15cm,搭接不够或过宽都不好,会影响焊接质量。每次铺设的防水板要伸出二次衬砌外1m,以保证与下一组防水板有足够的搭接宽度。衬砌混凝土施工中要注意保护好防水板,防止损坏拉伤,尤其焊接钢筋时需对防水板加以保护,防止烤焦、损坏。

3、施工注意事项

1)隧道工程防排水应坚持防排结合、综合治理的原则,只有做到防水可靠、排水畅通,才能保证防水质量。 

2)选用新型优质防排水材料是保证防排水质量的重要物质条件。 

3)防水卷材的焊接及铺设重在细心、认真,施工班组要实行定人、定岗,责任到人,形成专业化施工,从而提高施工速度和施工质量。 

4)防水混凝土虽然能满足自身防水要求,但衬砌过程中的伸缩缝、施工缝、预留洞室、斜井、竖井、横洞等部位都会影响混凝土的防水效果,必须配合其它防水措施才能保证防水工程质量。

——纵向施工缝钢边式止水带埋设不居中,安装定位不准确,矮边墙砼浇筑高度没有把控好。

——止水带搭接不规范。

——防水板破损,初支表面时未将锚杆、钢筋等精锐物为进行处理,二衬钢筋定位在防水板上,焊接时未采取有效的保护措施。

——仰拱矮边墙顶面堆积残留松散混凝土,形成渗漏水薄弱点。

——地下水从初支表面渗漏。

——二衬混凝土不密实,防排水措施不到位,地下水从衬砌表面渗漏(流)。

带机械臂防水板台架

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