8衬砌防排水施工作业指导书.docx

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8衬砌防排水施工作业指导书

隧道衬砌防排水施工作业指导书

编制：

审核：

批准：

中铁十七局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部

2010年10月怀化

衬砌防排水施工作业指导书

编制目的：

对二次衬砌防排水施工进行过程控制，以保证隧道衬砌达到严密防水标准，做到衬砌表面无湿渍。

适用范围：

适用于本标段所有隧道衬砌防排水作业。

职责分工：

由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

编制依据技术标准/质量标准：

《客运专线隧道工程施工质量验收暂行标准》－铁建设[2005]160号

《客运专线隧道工程施工技术指南》－TZ214-2005

《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》－铁建设[2005]160号

《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》—TB10108-2002 J159-2002

《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）

1、防排水水设计

1.1防水设计

（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P10；当地下水具有侵蚀性时，抗渗等级不小于P12。

（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）拱墙环向施工缝处设置背贴式橡胶止水带加中埋式橡胶止水带防水；仰拱环向施工缝设中埋式橡胶止水带防水；纵向施工缝处设混凝土界面剂加遇水膨胀止水胶防水。

（4）拱墙变形缝设背贴式橡胶止水带加中埋式钢边橡胶止水带防水，仰拱变形缝设中埋式橡胶止水带防水。

拱墙变形缝处衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵，其余空隙采用填缝料填塞密实。

为减少仰拱变形缝两侧沉降，仰拱部位二次衬砌内设置Φ50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距50cm，仰拱变形缝采用填缝料填塞密实。

（5）明洞（放坡开挖的明洞边墙部位及拱部）外侧铺设防水板和3cm厚M10砂浆保护层。

1.2排水设计

（1）隧道内设双侧水沟和中心水沟，通过横向导水管连接。

（2）全部隧道二次衬砌背后设环向盲沟；两侧边墙脚设纵向透水盲沟，盲管将地下水引入洞内侧沟。

2、隧道防排水施工工艺流程

隧道防排水施工工艺流程见图1“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。

隧道防水等级为一级；隧道内设双侧水沟和中心排水管，中心排水管与侧沟以PVC排水管连接；隧道初期支护与二次衬砌间拱墙铺设防水板和土工布防水；防水板背后设置环向HDPE50打孔波纹管，防水板下端墙脚处设置纵向HDPE107/93双壁打孔波纹管；二次衬砌沉降缝及环、纵向施工缝采用复合防水措施；隧道衬砌施工并变形完成后，进行衬砌背后回填注浆。

衬砌施工缝、变形缝处理

隧道开挖

初期支护施工

喷射砼基面修整

防水砂浆找平

隧道中线测量定位

打设盲管固定孔

钉设土工布

防水板挂设台车就位

防水板挂设

隧道二次衬砌结构施工

防水板焊接

焊接质量检验

安装环向透水式盲管

U型钢钉固定

安装纵向盲管，装下部防水板

钢钉加工

隧道两侧边沟修建

图1隧道防排水施工工艺流程图

3防水层的施工

防水层使用防水板与土工布分体设置，防水板厚度1.5mm，防水板应超前二次衬砌施工2～3板m，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。

同时进行锚头、钉头、钢筋头、钢支护凸出者切至与基面平，并用砂浆抹盖。

加工防水板专用台车，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150mm，焊接接缝处必须擦洗干净，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（见图2）。

焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接，使其不出现错台。

图2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1㎡范围内塑料防水板不得下凹或呈水平状。

防水板焊接使用的机具主要有爬焊机、压焊器、焊塑枪等。

3.1基面清理

铺设土工布前应对喷混凝土表面进行清理，对于锚杆头等突出物应切除，表面包砂浆；对喷混凝土表面的平整度进行检查，不符合验收标准的部位应补喷到位。

3.2分体式防水板无钉铺设工艺

防水板与土工布采用分体式设置，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，施工方法如下：

3.3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15cm，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1.0～1.2m，顶部0.5～0.7m，垫片采用梅花形布置且垫片应设在喷混凝土层的最凹处保证土工布与喷层的紧贴。

根据实际的情况，垫片数量可以适当增加。

垫片固定缓冲层方法见图3。

图3垫片固定缓冲层示意图

3.4防水板铺设

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.

防水板采用无钉热熔铺设法，用压焊器将防水板粘贴在塑料垫衬的圆垫片上，从而使防水板无机械损伤。

压焊器熨平板与EVA防水板之间应加垫耐火布。

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热焊。

为保护防水板和节约钢材，衬砌内钢筋接头建议采用挤压套筒或螺纹套筒连接，如果采用现场搭接焊的方法，对边墙腰线以下部位的防水板应采用钢板或石棉板加以遮挡，以防止焊渣掉落后烧坏防水板。

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覆盖焊补。

图4防水板无钉铺设工艺流程图

3.5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：

焊接后两条缝间留一道空气道，焊缝检测采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，标准是0.25MPa压力下保持15分钟，压力下降在10%以内，说明焊缝合格。

否则，须用检测液（如肥皂水）找出漏气部位，用手动热熔器焊接修补后再次检测，直到完全不漏气为止。

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，要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，确保衬砌表面无湿渍。

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（粘度0.025～0.06Pa.s，PH值7～8.5，固体含量≥5.6～7%，抗拉连接强度≥0.2MPa，剪切强度≥0.4MPa，干燥时间≥2h。

4.2中埋式止水带及背贴式止水带施工

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。

施工缝防水构造见图5，变形缝防水构造见图6

图5施工缝处施工缝防水构造图

图6变形缝防水的构造图

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。

中埋式止水带固定大样见图7

图7中埋式止水带固定大样图

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（见图8）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。

图8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。

4.3聚硫密封胶

拱墙变形缝处衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶（SGJL851M型新型防水聚硫密封胶，密度1.6±0.1kg/cm3，适用期2～6h，表干时间≤24h，下垂度≤1mm，恢复率≥80%，低温柔性-55℃，粘结强度≥0.4MPa，伸长率≥500%，颜色接近混凝土）封堵，其余空隙采用填缝料填塞密实。

为减少仰拱变形缝两侧沉降，仰拱部位二次衬砌内设置Φ50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距50cm，仰拱变形缝采用填缝料填塞密实。

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HDPE50打孔波纹管；两侧边墙脚设纵向HDPE107/93打孔波纹管（外裹无纺布）；纵环向盲沟以两版衬砌长度为一个排水单元，两端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），每环的两端伸出到侧沟内；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φ100mmPVC横向导水管,间距30m，位置关系见图9、图10。

图9环向软式透水管盲沟埋设图。

图10软式透水管盲沟埋设工艺图

环向软式透水管采用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，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。

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。

施工步骤：

A、在仰拱钢筋安装之前，在边墙脚初期支护上测量划线，精确标志出纵向双壁打孔波纹管的底部位置，必须注意纵向排水的坡度。

B、支立模板，灌注20cm厚排水管混凝土底座，具体位置见下图

C、裁剪一条宽度为2米的EVA防水板，将防水板由底座混凝土上方10cm边墙处处开始，铺设在排水管底座上，并用带橡胶垫片的射钉固定，橡胶垫片可以选用废旧的汽车内胎。

此处的做法与参考图有出入，目的是更好地固定防水板和纵向排水管。

D、敷设纵向带土工布的双壁打孔波纹管，135°的PVC弯头也一并装入。

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，在浇筑时应注意孔管是否滑动，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

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。

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、不得高低起伏。