结构防排水施工技术.docx

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结构防排水施工技术

结构防排水

施工技术

梧州环城：

李银涛

一、结构防排水施工技术

1、施工工序

2、施工方法

3、施工注意事项

4、质量检查

5、工程质量通病防治

拱脚纵、横向排水盲管安装

施工工序

铺挂环向盲管

初期支护

拱墙防水板铺挂

拱墙、矮边墙施工

矮边墙防水板

浇筑铺底混凝土

安装路面横向盲沟

浇筑二衬混凝土

安装二衬止水带等

路面混凝土施工

设置路面两侧纵向排水沟

2.施工方法

隧道内防水措施主要包括围岩注浆堵水、复合防水层防水和衬砌混凝土防水；洞内排水措施主要有紧贴岩面和初支表面的导水排水半管排水、纵向排水管、横向排水管和路基路面排水系统。

2.1注浆防水

隧道开挖后或初期支护完成后仍存在渗漏水时,应根据地质情况及隧道允许排水量选择径向注浆、局部注浆、回填注浆等注浆防水方案。

2.1.1局部注浆应符合下列规定:

1）在出水点上游钻孔注浆截断水源,并在出水点周围布孔加固围岩,加固深度宜为隧道开挖轮廓线外3～5m。

2）注浆材料宜以水泥类浆液为主,水量较大时宜采用快凝、早强水泥。

3）注浆顺序为由水少处到水多处钻注,注浆终压宜为1～2MPa。

2.1.2初期支护后出现大面积渗漏水,应进行径向注浆或初期支护背后回填注浆,并符合下列规定:

1）径向注浆孔深应符合设计要求,一般情况下不宜小于3m。

2）初期支护背后回填注浆孔深不应小于0.5m。

3）钻孔注浆顺序应由水少处向水多处进行。

4）注浆材料宜以水泥类浆液为主,可采用快凝早强水泥。

5）注浆终压宜为0.5～1.0Mpa。

2.1.3注浆前,应将钻孔吹洗干净,做压稀浆试验,测定地层的吸浆和扩散、固结情况,防止注浆压力过大,破坏围岩整体性。

2.1.4注浆过程中发生异常情况时,可采取下列措施:

l）降低注浆压力、采用间歇注浆等。

2）改变注浆材料、工艺、参数。

3）调整注浆方案。

2.1.5单孔注浆结束标淮应符合下列规定:

1）分段注浆各孔段均达到设计终压并稳定10min,且进浆速度小于初始速度的25%,或注浆量不小于设计注浆量的80%。

2）全孔一次性注浆压力达到设计终压。

3）满足设计要求。

2.1.6注浆结束后,宜采取钻孔取芯法对注浆效果进行检查,并测定钻孔出水量,检查孔的数量应不少于注浆孔总数的5%且不少于3个。

当检查孔出水量不大于1.0L/min时,注浆效果满足要求,否则应进行补充注浆和重新检查。

注浆钻孔及检查孔应封填密实。

2.1.7在注浆施工期及工程结束后,应对水源取样检查。

当有污染时,应及时采取相应措施。

2.2复合式衬砌防水层

采用复合式防水层是复合式衬砌隧道防排水的核心内容。

防水层由防水板及土工布组成。

防水板的作用是将地层渗水拒于二次衬砌之外，以免水与二次衬砌接触并通过二次衬砌中的薄弱环节渗入隧道。

土工布的主要作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤。

2.2.1防水板材施工

1）板材采用双缝热合机热熔焊接，要求搭接宽度不小于100mm，焊缝应严密，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于12.5mm，不得焊焦焊穿。

严格控制热合机的温度和速度，保证焊缝质量。

焊接完后的防水卷材留有空气道,用以检测焊接质量。

2）检查方法：

用5号注射针与压力表相接，然后进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持3min以上，若压力下降在20%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明焊缝不严。

用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方应重新补焊，直到不漏气为止。

2.2.2防水板材的铺设、固定

1）在清理好的基面上铺设固定土工布缓冲层。

在喷射砼隧道拱顶部标出纵向中线，并根据基面凹凸情况留足富余量，由拱部向两侧边墙铺设。

用射钉将热塑性垫圈和土工布平顺地固定在喷射砼面上。

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。

土工布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂；过松，土工布褶皱堆积形成人为蓄水点。

土工布幅间搭接宽度不应小于100mm。

2）铺设固定防水板。

先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再像土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。

铺设时要注意与与土工布密贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。

图1-2-1防水板固定示意图

3）将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5秒钟即可。

两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。

2.3排水系统

洞内水沟采取双侧水沟与中心管沟，衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管的汇集后引入侧沟，再经过侧沟的汇集后通过横向引水管引入中心沟，再由中心沟沉淀后排出洞外。

2.3.1纵向排水盲管

隧道左右边墙背后设置φ100×8mm双壁打孔波纹管（外裹土工布）各一道，纵向排水盲管按设计规定测量划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度同隧道纵坡其纵坡与路面纵坡一致，全隧道贯通设置。

将弯制好的φ12mm钢筋卡预埋在定位孔中，将盲管用钢筋卡子卡住盲管。

排水盲管定位孔间距≤1m。

纵向盲管用土工布包裹，防水板挂设好后，用防水板反向半包，然后用钢筋卡固定。

注意钢筋卡子的端头保护，防止刺破防水板。

纵向排水盲管检查孔沿隧道约每100m两侧各设置一个，设置时应避开变形缝、工作缝、预留洞室以及预埋管线。

图2-1-1纵向排水管示意图

2.3.2横向排水盲管

横向排水管设置为φ100×8mm双壁打孔波纹管（外裹土工布），沿隧道轴线垂直方向每间距25m设一道，横向管局部地下涌水处加密设置，横向排水管与中心排水管相接。

横纵向排水管用塑料三通连接，接头处及各排水管均应用土工布进行包裹，横向排水管应尽量设置在环向盲管处，以便环向盲管里的水能迅速流入排水沟，横向排水管左侧排水坡度为5％，右侧排水坡度为2％。

2.3.3环向排水盲管

环向盲管采用φ50单壁打孔波纹管，并用土工布包裹，盲管穿过防水板时，应将该处防水板与盲管粘结密封，防止漏水。

两端管头圆顺弯出，露出衬砌表面,后续施工时接入侧沟。

环向盲管数量根据水流大小而定，一般1～3根，沿隧道纵向间距10米设一组，较好围岩段可加大间距至15米一道，遇水量较大时，环向盲管适当加密，盲管自上而下铺设，盲管不得侵入衬砌内否则应凿除埋设。

盲管采用水泥钉固定，水泥钉环向间距为1米。

2.3.4竖向排水盲管

竖向盲管采用φ50PVC半圆管，排水半圆管设置在有突水涌水段，从拱墙某一出水位置向下铺设与墙后纵向排水管连。

铺挂半圆管与岩面密贴，必要时采取采用注浆堵水；当岩面有大面积裂隙渗水且水量、压力较小时刻线喷射混凝土再铺挂半圆管，但住裂隙处不喷混凝土；当岩面大面积淋水，应先用排水半圆管引排水，再喷混凝土。

2.3.5中心排水管

采用下挖的方式进行施工中心排水管。

中心排水管采用φ500mmC30钢筋混凝土预制花管，管节按照220cm长，管壁上半面预留φ20mm的泄水孔，以梅花形布置纵向间距25cm;施工过程可根据实际情况需要调整预留长度。

施工时，应先做接口处混凝土基座，基座用C15混凝土，接口处管外壁及套环内壁应刷净，用沥青麻絮填充，再开槽埋管。

中心排水管检查井约每200m设置一个，沉砂池约每50m设置一个。

2.3.6路侧边沟

路侧边沟仅布置在路面较低一侧台阶边缘，隧道左线因为超高变化而双侧全长设置路侧边沟。

路侧边沟沉砂池每50m设置一个。

2.4施工缝、变形缝防水处理

2.4.1施工缝防水

施工缝有环向施工缝和纵向施工缝两种，纵向施工缝采用中埋式止水带。

环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带。

施工缝采用遇水膨胀止水条（带注浆管）和背贴式止水带。

止水带接缝设在边墙较高位置上，不得设在结构转角处，接头采用专用焊。

在进行防水施工时，首先须在二次衬砌混凝土灌注后的4～12小时内，凿除先浇混凝土表面的水泥砂浆和松软层，然后用钢丝刷将混凝土面刷毛或用高压水冲洗，直至露出表面石子。

在新混凝土灌注前，应将接缝处清理干净，保持湿润，先刷水泥浆两道，纵向施工缝应在凿毛后的先浇混凝土面上，铺一层厚约10～20mm的水泥砂浆，并及时建筑混凝土。

背贴式橡胶止水带安装

背贴式橡胶止水带采用不透水粘贴或焊接固定于已铺的防水板上；当背贴式橡胶止水带与防水板之间无法焊接时，可采用双面粘贴的丁基胶粘带进行粘贴。

丁基粘贴带的厚度不大于1.5mm。

环向止水带接缝设在边墙较高位置上，不得设在结构转角处，接头采用专用焊。

中埋式橡胶止水带安装

先期施工混凝土时，先按设计要求的间距将Φ12的定位钢筋焊于侧墙或底、顶板钢筋上，装入止水带固定于定位架上，并清理干净带面上的污垢，变形缝处的端头模板钉设填缝板，使止水带气孔中心线和变形缝中心线重合，止水带用端头模板夹牢固定，填缝板必须垂直设置，并支撑牢固不得跑模，施工缝处混凝土加强振捣及时养生。

2.4.2变形缝防水

变形缝是由于不同刚度结构受不同的力，容许产生一定的不均匀沉降而设置的结构缝隙，是结构外防水的关键环节，在变形缝设置橡胶止水带、背贴式止水带及防水嵌缝材料复合防水措施。

止水带的固定及安装方法与施工缝中止水带安装相同。

施工过程中对竖直方向的止水带两边的混凝土要加强振捣，保证止水带两侧混凝土密实，同时将止水带与混凝土表面的气泡排出，要保证止水带与混凝土牢固结合，止水带处的混凝土不应有粗骨料集中或漏振现象。

将背贴式止水带与防水板焊接之后，力模，沿衬砌设计轴线在挡头板上每间距40cm上钻φ12钢筋孔。

将成型的Φ10钢筋卡由待模筑砼一侧向另一侧穿入，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带弯折平贴在挡头板上，回填浸沥青软木板和聚丙乙烯板。

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，模筑下一环混凝土。

凿除缝内聚丙乙烯板，填塞石棉麻丝沥青，用挤注枪压入聚硫双组分密封膏（压入抹平）。

止水带应尽量在工厂中连接成整体，需要现场连接的，应采用热压硫化胶合或冷粘接，接头处应平整光滑，抗拉强度不低于母材的90％。

3.施工注意事项

3.1一般规定

3.1.1隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全,并对地表水、地下水妥善处理,形成一个完整通畅的防排水系统。

3.1.2防水板施工前,应复核中线位置和高程,检查断面尺寸,保证衬砌施工后的衬砌厚度和净空满足规范和设计要求。

围岩侵人限界部位应清除、整修和补喷。

3.1.3施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源等做好观测和记录。

预防涌水淹没洞室,危及人员、设备和环境安全,影响施工质量和工程进度。

3.1.4隧道排水不得直接排人饮用水源。

4.质量检验

4.1施工缝与变形缝处理检验

4.1.1主控项目

1.施工缝、变形缝所用止水条、止水带等材料的品种、规格、性能等应符合设计要求。

1）检验数量：

品种、规格施工单位、监理单位全部检查，性能施工单位按批取样试验，监理单位按20%比例见证检测。

2）检验方法：

施工单位检查产品合格证、出厂检验报告并进行有关性能试验。

监理单位检查全部产品合格证、出厂检验报告、进场试验报告并进行见证取样检测。

止水带施工质量应符合表

序号

项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

纵向偏离（mm）

±50

尺量：

每环至少3处

2

偏离衬砌中心线（mm）

≤30

尺量：

每环至少3处

止水带施工质量标准

2.隧道衬砌混凝土施工缝预留应符下列规定：

1）边墙水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大处或底板与边墙的交接处，拱墙结合的水平施工缝宜留在起拱线以下300mm。

2）垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段，并宜与变形缝相结合。

3）检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

4）检验方法：

观察。

3.变形缝位置、宽度、构造型式等必须符合设计要求。

1）检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

2）检验方法：

观察、尺量。

4.施工缝的防水施工应符合下列规定：

1）后浇筑混凝土应在先浇筑的混凝土终凝后方可进行。

浇筑前应对原有混凝土表面进行清洗，清除浮浆保持湿润并铺30～50mm厚的1∶1水泥砂浆。

2）遇水膨胀止水条安装前应检查是否受潮膨胀；

3）采用塑料、橡胶、金属止水条时，应采取有效措施确保位置准确、固定牢靠；

4）检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

5）检验方法：

观察。

5.变形缝的防水施工应符合下列规定：

1）止水带接头连接符合设计要求，接缝平整、牢固，不得有裂口和脱胶现象；

2）中埋式止水带应和变形缝中心线重合，止水带不得穿孔；

3）混凝土浇筑前应校正止水带位置，保持其位置准确、平直。

4）检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

5）检验方法：

观察。

5.4.施工缝、变形缝等细部构造做法必须符合设计要求，表面不得有渗漏。

1）检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

2）检验方法：

观察和尺量。

4.1.2一般项目

1.施工缝、变形缝填塞前，缝内应清扫干净，保持干燥，不得有杂物和积水。

1）检验数量：

施工单位全部检查。

2）检验方法：

观察。

2.施工缝、变形缝的表面质量应达到缝宽均匀、缝身竖直，环向贯通，填塞密实，外表光洁。

1）检验数量：

施工单位全部检查。

2）检验方法：

观察。

4.2防水板挂设检验

4.2.1主控项目

1.防水板、土工复合材料的材质、性能、规格必须设计要求。

1）检验数量：

施工单位按进场批次检验，监理单位按20%比例见证检验。

2）检验方法：

施工单位进行试验，监理单位检查产品合格证、试验报告，见证检验。

2.防水板必须按设计要求进行搭接，搭接应牢固，不得有渗漏。

1）检验数量：

抽查焊缝数量的5%，并不得少于3条焊缝。

2）检验方法：

施工单位采用采用双焊缝间充气检查，监理单位见证检查。

3.防水板铺设范围及铺挂方式应符合设计要求。

铺设时防水板应留有一定的余量，挂吊点设置的数量应合理。

1）检验数量：

施工单位、监理单位全部检验。

2）检验方法：

查隐蔽工程验收记、观察。

.2.2一般项目

1.铺设防水板的基面应坚实、平整、圆顺，无漏水现象；阴阳角处应做成圆弧形。

1）检验数量：

施工单位全部检验。

2）检验方法：

查隐蔽工程验收记、观察。

2.防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象：

1）检验数量：

施工单位全部检验。

2）检验方法：

查隐蔽工程验收记、观察。

3.防水板的铺设应与基层固定牢固，不得有绷紧和破损现象。

1）检验数量：

施工单位全部检验。

2）检验方法：

查隐蔽工程验收记、观察。

4.防水板的搭接宽度不应小于100mm，单条焊缝宽度不应小于12.5mm。

1）检查数量：

全部搭接均要检查，每个搭接检查3处。

2）检查方法：

观察和尺量检查。

项目

拉伸强度（MPa）

断裂延伸率（％）

热处理时变化率（％）

低温弯折性

抗渗性

指标

≥12

≥200

≤2.5

-20℃无裂纹

0.2MPa，24h不透水

塑料防水板主要物理性能

5.工程质量通病防治

一、原因分析

隧道衬砌内防水及排水设施不完善

1.原建隧道衬砌防水、排水设施不全。

2.混凝土衬砌施工质量差，蜂窝、孔隙、裂缝多，自身防水能力差。

3.防水层（内贴式、外贴式或中间夹层）施工质量不良或材质耐久性差，经使用数年后失效。

4.混凝土的工作缝、伸缩缝、沉降缝未做好防水处理。

5.既有排水设施，如衬砌背后的暗沟、盲沟，无衬砌的辅助坑道、排水孔、暗槽等，年久失修，造成阻塞。

2、防治措施

1.因势利导，给地下水以可排走的通道，将水迅速的排到洞外。

2.将流向隧道的水源截断，或尽可能使其水量减少。

3.堵塞衬砌背后的渗流水，集中引导排出。

3.1线性渗漏水处理方法：

具体工艺见下：

1）查找漏水点（裂隙）

2）凿槽：

沿渗漏水裂缝或施工缝凿“U”型槽，槽的宽度和深度取决于渗漏水的流量，一般宽度约10-15cm、深度约8-10cm，所凿的槽要延伸至排水沟上边沿以下30cm,以保证水能顺利排走；

3）做引水空腔：

根据情况做树枝引水空腔，由主通道引入两侧排水沟，形成引水网络系统。

4）封缝：

引水槽清洗干净后，覆盖PVC半管，用凯利特堵漏宝封住PVC半管两边，不留空隙。

5）涂柔性防水材料，封缝后用BW遇水膨胀嵌缝胶，以适应缝的变形及热涨冷缩，达到永久防水的目的。

6）在嵌缝胶外面，用凯利特堵漏宝进行封闭。

7）表面加固：

用抗裂砂浆将槽压实抹平，加强表面防渗能力。

8）养护。

3.2直接封堵：

查找漏水点→凿槽（8*8cm）→封堵→表面加固→养护

3.3化学灌浆堵水：

适用于一些孤立的渗漏水点、不便引水的渗漏裂缝或需要补强加固的裂缝

3.4无明显渗水点，表面为大面积浸润或水珠悬挂，采取表面涂SN-915防水护面剂的方法：

表面处理（凿毛2-3cm）→涂护面剂→刷水泥砂浆→养护

4.合理选择防水材料，严格施工工艺。