隧道综合项目施工要点范本.doc

7从多方面保证构造防水功能；基本结识：在隧道施工中，必要分请2个概念，一种是施工中防排水，一种是构造防排水。前者是保证施工安全，后者是隧道运营环境所规定。施工中防排水，也就是咱们在“地下水对策”中所说止水和排水。此处咱们阐明构造防排水问题。隧道构造防排水问题，无疑是当前争论最多一种问题，如：是以“堵”为主，还是以“排”为主？，是以“自防水“为主，还是以“外防水”为主？，围岩中，即衬砌背后地下水要不要从隧道内排出？，隧道内排水沟作用是什么？，等等一系列问题，都在争论之中。在建国初期，咱们修建铁路隧道，是以混凝土自身防水性能和向衬砌背后压浆为重要防水办法。只要工艺到位，就可以满足构造防水规定。今天，由于防水板浮现，隧道防水技术有了发展，因而基本上取消了衬砌背后压浆，而用防水板取代。其负面效果，就是忽视了提高混凝土自身防水功能。应当说，在诸多状况下，是不需要防水板防水。仅仅用混凝土自身防水功能就可以满足防水规定。另一方面，防水一种基本原则，就是不容许地下水流进隧道内。而应从隧道背后排出，这才浮现排水问题。要在衬砌背后设立畅通排水设施。而隧道内排水沟等，则是以排出洞内清洗水、雨水等而设立。因而，在构造防水问题上，没有什么以“堵”为主，还是以“排”为主问题。地下构造在任何状况下都要满足构造防水规定。不论是排水型隧道，还是非排水型隧道。普通说，在没有环境规定状况下，隧道都采用排水型（图a），只有对环境影响比较明显，或会导致较大范畴水理条件变化场合，才设计成非排水型（防水型）隧道（图b）。非排水型隧道与排水型隧道区别，就是衬砌要承受较大水压力，隧道衬砌背后有地下水存在。A排水型 b防水型图 排水型和非排水型（防水型）隧道隧道构造防水应依照构造性质、重要性等，按表1设定防水级别。 表1 不同防水级别合用范畴 防水级别 合用范畴 一 级人员长期停留场合因有少量湿渍会使物品变质、失效贮物场合及严重影响设备正常运转和危及工程安全运营部位极重要战备工程 二 级人员经常活动场合在有少量湿渍状况下不会使物品变质、失效贮物场合及基本不影响设备正常运转和工程安全运营部位重要战备工程 三 级人员暂时活动场合普通战备工程 四 级 对渗漏水无严格规定工程电气化铁路隧道、地下铁道区间隧道、都市公路隧道、公路隧道等属有少量湿迹基本不影响设备正常运转和工程安全运营场合或部位，普通定为二级。地下铁道车站顶部属少量湿迹会严重影响设备正常运转和危及工程安全运营场合和部位，普通定为一级。在普通状况下，防水级别原则可参照表2规定。表2 地下工程防水级别原则 防水级别 标 准 一级不容许渗水，构造表面无湿渍 二级不容许漏水，构造表面可有少量涅渍工业与民用建筑：总湿渍面积不应不不大于总防水面积(涉及顶板、墙面、地面)1/lOOO；任意lOOm2防水面积上涅渍不超过1处，单个湿渍最大面积不不不大于01m2；其她地下工程：总湿渍面积不应不不大于总防水面积6/1000；任意lOOm2防水面积上湿渍不超过4处，单个湿迹最大面积不不不大于02m2 三 级有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂任意100m2防水面积上漏水点数不超过7处，单个漏水点最大漏水量不不不大于25L/d，单个湿渍最大面积不不不大于03m 四 级有漏水点，不得有线流和漏泥砂整个工程平均漏水量不不不大于2Lmd；任意100m防水面积平均漏水量不不不大于4Lmd此外，地下工程防水设防规定，应依照使用功能、构造形式、环境条件，施工办法及材料性能等因素合理拟定。 明挖法修建地下工程防水设防规定应按表3选用。暗挖法地下工程防水设防规定应按表4选用。隧道防水技术，重要有2大类。1类是提高混凝土自身防水功能，即混凝土自防水。1类是构造外防水技术，其中涉及：背后注浆、防水板及喷膜防水层等。施工要点1自防水技术衬砌自防水涉及2个方面，一种是采用防水混凝土，一种是解决好各种施工缝、变形缝等防水。 1）防水混凝土 在地下工程中，普通应采用防水混凝土。防水混凝土核心是提高混凝土密实度，同步防止混凝土开裂，特别是贯通开裂。因而应通过调节配合比，掺加外加剂、掺合料配制而成。普通说防水混凝土防水性能是按抗渗级别拟定。在普通状况下防水混凝土抗渗级别不得不大于S6。防水混凝土施工配合比应通过实验拟定，抗渗级别应比设计规定提高一级(0.2MPa)。防水混凝土设计抗渗级别，应符合表5规定。 表5 防水混凝土设计抗渗级别 工程埋置深度(m) 设计抗渗级别 200 2520无裂纹02MPa24h 不透水几种惯用塑料防水板基本性能列于7。表7 几种惯用塑料防水板性能品种ECBEVALLDPELDPEHDPE P型PVC优等品项目 QSSJJ02011999 GB 1295291拉伸强度 (MPa)155 20 20 16 20 15断烈延伸率 ()560600600500600 250热解决变化率()25 2 2 2 2 2低温弯折性 一35无裂纹 一20无裂纹抗渗入性 02MPa24h无渗水 不透水表8是日本塑料防水板基本性能。解决办法与途径1）背面修整喷射面凸凹明显时，对的地决定板富裕长度是很难。板长度局限性会产生断裂和分离，也有也许卷入混凝土中。同步，板背后和混凝土间会有空隙，这种空隙是很难用混凝土填充。富裕长度局限性影响在拱顶部特别明显。反之，富裕过长，拱顶部因板挠度也是产生空洞因素之一。衬砌厚度局限性，在多数场合是因板富裕长度过度局限性导致。因而，最重要一点是在张挂防水板前，将凹凸不平围岩表面用喷混凝土“填平补齐”。其表面平滑大体原则是3040cm 间凹深度最佳不大于56cm（图1）,即原则上凹部图1 喷混凝土凹凸表面修整 图2 2榀支撑剪喷混凝土解决矢跨比要不大于1/6。如设立格栅或钢支撑，不要在2榀支撑间留有较大凹槽（图2a），而应予以喷平（图2b）突出喷混凝土面锚杆头部，是板破损重要因素，应加以解决。这个问题经常被施工所忽视。板张挂前，可采用如下办法进行解决。（1）切断解决：这是最简朴，采用最多办法。如图3所示，切断并用砂浆和缓冲材等解决；（2）加设帽盖：用通过加工帽盖（金属、树脂），套在锚杆头部，如图4示。图5是各种帽盖形状和安装例。应当说，这种办法与锚杆商品化是联系在一起。图6也是一种解决办法。 图3 锚杆头部切断解决 图4 锚杆头部帽盖图5锚杆帽盖各种形式 图6 锚杆头部解决办法例有涌水不但妨碍混凝土灌注，也会导致混凝土品质下降。因而，在铺设防水板同步，灌注混凝土前要进行导水等排水解决。其办法有：变更配比，增长水泥用量和速凝剂；干喷时，可先喷射干拌合料，而后慢慢增长单位水量，直到用规定配比喷射。湿喷时用可以获得高粘性配比，提高粘着性； 图7对有限地点涌水，可采用导水管一边解决一边喷射（图7）；对大面积涌水场合，可采用铺挂无纺布和导水管等材料，一边导水一边喷射（图8）；从岩体节理等涌水，设排水槽，进行喷射（图9）；涌水激 烈时，用排水管进行喷射（图1） 图8 图9 图10 2）张挂 防水板应在初期支护基本稳定并经验收合格后进行铺设。板张挂，要考虑基底状态、板材质及张挂时富裕等，选取恰当办法。板应从喷混凝土面下方顺次张挂。张挂时，应保证有一定富裕长度。即板长度应比围岩或喷混凝土轮廓线长度大10%以上。特别是在表面有凹槽状况时，张挂不要过紧，如图11所示。应考虑在灌注混凝土挤压下，可以与混凝土密贴也许，而留出富裕长度。 板张挂，最佳采用适当作业台架。 (1) 防水施工，应考虑设计时没有充分掌握施工地点条件 等，致密地进行。为了充分发挥防水效果，要对防水板解决办法和结合办法进行研究，并且要由有足够施工经验人员进行。3)防水施工后钢筋组装和灌注混凝土时，要注意不要损伤防水板。 (1)施工前应对喷混凝土面极端凹凸某些、锚杆头部及集中涌水地点导水等进行恰当解决。 图11(2)安装防水板时，应保证与既有防水板接合和与基底密贴。同步，采用钉子时，应对板破损某些进行恰当解决。(3)防水板现场接合，应的确地获得充分止水性和均匀接合强度。(4)防水板作业台架和设备，应依照安全性、施工性等采用适当机具。(5)衬砌作业时，要特别注意不使板发生破损。(6)局部解决 防水板安装，普通使用混凝土打钉机进行。同步，防水板有单一防水板和与背后缓冲材复合防水板。复合防水板安装方式有先将防水板和背后缓冲材加工好一体施工方式和先安装背后缓冲材，再安装防水板分离施工方式。 1)一体施工方式 内钉方式 由防水板和缓冲材加工复合防水板，用混凝土钉把背后缓冲材钉好方式。 内钉方式，因钉没有贯穿防水板，防水效果好，但有喷混凝土面凹凸难于整平缺陷，因而安装时要注意整平。 外钉方式 预先在准备打混凝土钉地点做好防水解决(钉孔)，而后在该处打入钉子方式。 外钉方式可以在一边整平一边安装。不论那种方式，钉子不要突出，要的确地打入。安装施工例见图5-32。图5-32 铺设防水板前应先铺缓冲层。缓冲层应用暗钉圈固定在基层上，见图455。 铺设防水板时，边铺边将其与暗钉圈焊接牢固。两幅防水板搭接宽度应为100mm，搭接缝应为双焊缝，单条焊缝有效焊接宽度不应不大于10mm，焊接严密，不得焊焦焊穿。环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。 防水板铺设应超前衬砌混凝土施工，其距离宜为520m，并设暂时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板。 衬砌混凝土施工时应符合下列规定： 1 振捣棒不得直接接触防水板； 2 浇筑拱顶时应防止防水板绷紧。局部设立防水板防水层时，其两侧应采用封闭办法 图5-32防水板安装例 2)分离施工方式 分离施工方式特点是；一体施工方式是预先加工好复合防水板，其中防水板伸长，会受到背后缓冲材制约，易于在防水板背面留有空隙，而先安装背后缓冲材，在凹凸不平大时也是有效。 此外，缓冲材和防水板分别安装，与复合防水板不同，有轻量易于施工长处。但安装时比较费事。 (3)防水板在隧道横断面方向是沿全长铺设，但其纵断方向，要依照重量和作业性，采用宽度约l-2m防水板，相临防水板要在现场结合。近来，为提高防水功能和施工合理化，开始采用宽度为4m防水板。 防水板结合好坏对隧道防水功能影响极大，定要的确地做好。 1)结合 结合办法有，热焊结合和黏着结合两种，但多采用对气温和湿气影响不敏感、的确性高焊接结合办法。普通采用可以进行双重焊接自行式焊接机进行焊接。 2)结合形态 结合形态有：重叠结合和折叠结合两种。基底面比较平滑时采用重叠结合，但普通说基底面都是不平整，因而采用几乎不受不平影响折叠结合方式。结合事例见图5-33。 图5-33防水板结合例 (4)防水板施工时，般采用专用台车进行防水板安装和结合伙业。防水板作业台车，要具备不影响洞内其她作业构造，并且考虑安全、作业性决定构造和尺寸。 防水作业台车也可以在装备提高装置后进行防水板作业。 (5)防水板在衬砌模板移动和安装时和混凝土灌注时也也许使防水板破损，要加以注意。 1)堵头板施工时防水板破损 堵头板普通在现场都采用木版加工而成，在与防水板接触时也也许使防水扳破损，因而在板之间要配备缓冲垫。 近来有采用气囊式堵头板，可以较好地解决这个问题。 2)防止灌注时防水板破损 采用混凝土泵灌注混凝土时，在灌注孔附近涌出混凝土，直接接触防水板，也也许使防水板破损，要进行必要防护。 采用捣固器时也要注意防水板也许破损。 3)防止悬吊夹具固定地点漏水衬砌采用钢筋加强时，在防水板内侧配备钢筋，要固定好。普通说，贯穿防水板钢筋，要采用夹具，但也有非贯穿。施工例见图5-34。 图5-34吊钢筋夹具地点施工例防水板铺设质量检查是非常重要，不能忽视一种施工环节。咱们经常在这方面注意不够，而导致“劳而无功”“功亏一篑”。为了保证防水板与二次衬砌间，不留有空隙，必要时，应进行控制压注（图）。特别是在拱顶附近。普通压注管在拱顶附近，沿轴向每隔23m设立一种，二次衬砌养生后，开始压注。图 控制压注效果 施工时，要掌握施工状况，重点检查损伤和不良地点。检查办法有：目视检查、压缩空气检查、负压检查。各种检查办法要领如下。 目视检查 依照目视，确认防水板表面有无损伤和焊接不良地点，发现异常时，应进行补修。 压缩空气检查一方面封闭检查接头两端，把检查针插入检查沟，用泵以恰当压力(普通0.8mm厚度防水板加压到 O.5MPa)压入压缩空气。压力稳定期保持2分钟，压力减少20%如下为合格。插入检查针地点应进行补修。检查频率，最佳在整个焊接地段进行，至少每灌注长度中，检查一次以上(图6-18和图5-19)。图6-18 压缩空气检查例 图6-19防水板结合部检查时压缩空气压力大体原则 负压检查 检查办法是在检查处涂上可以发泡检查液，并安装真空半圆盖，用真空泵形成一定负压(0.8mm厚度防水板，负压约50mmHg左右)。如果不发气愤泡就阐明没有漏气。检查频率，原则上，对所有补修地点进行(图6-20、图6-21)。防水板安装时，要充分进行涌水时基底解决。同步灌注混凝土时，不要损伤防水板。防水板端部解决、与排水设施接续、模板设立时堵头板结合等都要进行恰当解决和确认。图6-20负压检查例 图6-21防水板检查时负压值大体原则施工要点4喷膜防水层 当前，地下工程防水工艺多采用防水板防水办法，其材料普通采用高分子防水片材，如各种类型塑料板、橡胶板和无纺布等。用钉子将防水板或无纺布钉在壁面上，灌注砼衬砌而成。该办法施工复杂、效率低，需打眼悬挂，板与板间需热合或冷合，施工精度不易达到归纳起来，施工中防水板有如下缺陷： 自身材质不能和砼密贴，难满足堵水规定，安设时冲击，背面突起物等易将防水板扎破，导致漏水 规定防水面平顺整洁，如遇壁面砼有较大空洞和凹凸场合，二次衬砌挤压仿水板受拉伸，易使防水板断裂破坏 板与板间接合部，是防水板薄弱环节，对施工精度规定高，稍有不慎，会导致整个防水体系失效。 因而，各国专家都在谋求新防水办法，日本、美国、德国等国家学者纷纷研究提出用喷射成膜法消除防水板缺陷；一种质量均匀、无接头、耐久性优越、施工迅速以便、整体性好、药液喷射成膜办法已经在某些国家研究成功，并赋与实践，获得了巨大成功获得了不少宝贵经验。在不断完善国内地下工程防水技术同步，应当把这项技术作为一项重要内容予以关注，十分必要 日本近来在日置公路隧道(l=1185m)修建过程中,为消除防水板缺陷,采用了均质,无接头,耐久性能好,能迅速施工喷射防水膜办法,获得成功。咱们在内昆铁路一座隧道中，也曾进行过类似实验施工，效果良好。.下面简要简介该办法实行概况.2喷膜防水技术21喷膜法概况 喷膜法是以丙稀酸盐水溶液为主成分，加入氧化剂(A剂)和还原剂(B剂)制作而成，此2液在喷嘴内混合后，用喷射办法在喷混凝土面上形成具备防水和隔离功能薄膜办法 喷射办法有手动和自动，对原则公路隧道，可采用专用蓖工机械自动喷射。 本办法原理和流程见图l和图2。 22喷膜法特点 对施工条件无特殊规定，适应性很广，重要特点是： (1)在壁面凹凸明显，湿润状态状况下，喷射面上也能形成均匀薄膜， (2)无接头，整体性好， (3)作业人员技术纯熟限度对质量影响小， (4)采用自动喷射机械时，省力，省时； (5)喷射面有锚头突出时，不会减少作业效率； (6)容易适应复杂部位形状。 23喷膜法功能 具备如下三种功能 (1)防水功能 陡水膜主剂主成分丙稀酸盐是不溶解性、不透水性凝胶体，因而，如能保证3mm厚薄膜，就可充分保证防水效果，通过实验证明，重要是透水实验实验阐明，此防水层与无防水层比较，透水系数提高一种数量级(水压5kgfcm，实验时间400小时，透水系数34lO-12cms，600小时是1110-12ms。混凝土是1，0lO-11cm/s防水性能是很高，通过一年以上追踪调查，证明防水层无任何变异，性能是完好 (2)排水功能 在仅有少量渗入水状况下，不设其他排水设施，防水膜就能达到防水而在渗水量较大场合，在喷射防水膜之前，要设立排水设施，在涌水地点按510m间隔铺设横断方向排水材排水，大量水从排水管内排出如图3、图4所示。 (3)隔离缓冲功能 图4 纵向撑水材连接 防水膜与防水板不同，是均质单一材料，喷射时微细气泡成膜，因而，防水旗是极易变形，3mm厚薄膜可明显缓和喷层和围岩时衬砌约束力。为了证明隔离缓冲功能，在实验室条件下，用塑料管内喷砼对防水膜、防水板和无防水层3种状况进行了比较实验，实验成果见表1，装置见图5表1混凝土开裂状况隔离材料防水板防水膜(t=3mm)无隔离开裂状况 无 无3个月后发生24 喷膜法使用药剂采用药剂性质见表2表2 主剂、氧化剂和还原剂 主 剂 氧化剂A还原剂B 主成分丙稀酸镁氧、炭酸钙熟高岭土、HEC等 过硫酸钠凉爽茶酸钠 外观白色液体 白色粉末白色粉末 PH67 5667 比重124 135 090 臭味微 无无 水溶液自由易溶易溶25 喷膜法施工基本条件 (1)作业机械 喷膜法使用重要机械有：喷射装置，涉及药液供应装置和自动喷射机，空气压缩机，卡车，高空作业车，水泵戒拌机等其中，除药液供应装置和自动喷射机，需要研制开发外，都是通用机械。 药液供应装置形状，构造见图6，把装置放在专用车上，用人力沿轨道移动。 自动喷射机形状，构造见图7和图8，该装置可沿轨道自行移动 图6药液供应装置（2）使用材料除喷射材料外，尚有壁面整形材料(砂浆)和排水材料，各种材料概况见表3表3使用材料表 材 料 名称、成分等 规 格 用 途喷射材料 主剂主提成，丙稀酸镁氧等 200g氧化剂A 过硫酸钠 袋装25kg 成膜材料还原剂B 凉爽茶酸钠 袋装lkg 成膜材料 排水材料 无纺布BS等50m一卷，宽60cm 漏水解决排水被复材料 各种夹具 T=2mm 防止药液损失l 6喷膜法施工环节 (1)防水膜喷射环节 喷射作业流程见图9。(2)药液制作 药液用专用药液制作装置制作一方面，把水放入添加剂溶解槽中，分别投入添加剂A和B，并搅拌之。与之同步，用搅拌机搅拌主剂，用泵依次送到A、B液制作槽中。添加剂溶解毙了后，分别用泵把其移送到A、B液制作槽中，并搅拌之。一批原则制作量、材料使用量、搅拌时间等如表4所示， 表4 药液一批制作材料用量 药液制作量 添 加 剂 A、B液 药 剂 水量制作量 搅拌 主 剂 量 搅拌 (工) 种类量 时间 容量 重量 时间(k9) (主) (工) (rain) (土) (k9) (min) A 350过硫酸镁氧355 660 78，l 30 271，9 335，1 3 B 350凉爽茶酸钠 40 36，0 387 30 3113 3838 3 6000次透水实验在3kgfcm2水压下，6小时透水量：0g表7 实际工程取样防水膜物性值 项 目 实验 结 果 抗拉强度 抗拉强度；108kgfcm2 延伸率：475 抗裂强度 64k