1、1浅谈铁路隧道防排水施工摘要:目前山岭重丘区铁路建设项目中隧道工程所占的比例越来越大。隧道所处地区的工程地质及水文情况影响着隧道的施工进度、工程质量、施工安全及运营,而水又是影响隧道正常施工、正常运营的重要因素。在施工期间,防排水施工往往得不到施工单位的足够重视,从而导致隧道完工后地下水常常自衬砌及仰拱施工缝、变形缝、裂缝及混凝土孔隙中渗入隧道,造成洞内通信、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀,使路面积水或结冰,危及行车安全。因此做好铁路隧道工程的防排水施工意义重大。本文首先分析了铁路隧道渗漏水的危害,然后阐述了铁路隧道防排水施工的总体思路,最后重点探讨了铁路隧道防排水施工技术要点。 关键
2、词:铁路隧道;防排水;防水板;排水盲管;焊接 Abstract: at present the mountains high tunnel engineering in railway construction projects the proportion is more and more big. Tunnel engineering geological and hydrological conditions affect the area of the tunnel construction progress and construction quality, construction
3、 safety and operation, and water is the important factors that affect tunnel normal construction and normal operation. During construction, waterproof and drainage construction unit construction is often 2not enough attention, resulting in after the completion of the tunnel groundwater often since t
4、he lining and inverted arch construction joints, deformation joints, cracks in concrete pore and in tunnels, causing hole in communications, power supply and lighting equipment in damp environment and rust occurs, the surface water or ice that endangers safety. Therefore completes the waterproof and
5、 drainage construction of railway tunnel project is of great significance. This paper first analyzes the railway tunnel seepage damage, then expounds the overall plan of railway tunnel waterproof and drainage construction, finally discussed the railway tunnel waterproof and drainage construction tec
6、hnology key points. Key words: railway tunnel; Waterproof and drainage; Waterproof plate; Drainage tube; The welding 中图分类号:U455 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 铁路隧道渗漏水的危害 (一)对隧道结构安全构成威胁 使软弱围岩强度降低,使膨胀性围岩发生膨胀,湿陷黄土产生湿陷,造成隧道围岩压力增大,隧道结构所要承受的荷载增大,从而使隧道结构安全受到影响。侵蚀性地下水,侵蚀隧道结构,破坏钢筋混凝土结构,锈蚀钢筋,从而降低隧道结构强度。隧道渗漏水而引发
7、的寒区隧道冻害,3增大了隧道结构荷载,降低隧道结构强度,对隧道结构安全造成威胁。 (二)对隧道运营环境构成威胁 地下水的侵入可以使隧道运营环境严重恶化。渗漏水使隧道内潮湿,降低隧道内舒适度;渗漏水使隧道内道路湿滑,雾气增加而能见度降低,给行车安全带来威胁;渗漏水对隧道内大量运营设施也构成威胁,不仅使电气设施运营效率降低、寿命缩短,还可能引发火灾等安全事故。 铁路隧道防排水施工的总体思路 在隧道防排水施工过程中应严格遵循“综合预报,先探后掘;排堵结合,综合治理;全程跟踪,突出重点;预案在先,规避风险;试验先行,快速决策;安全第一,确保进度”的原则,并根据隧道防排水设计,采用“防、排、堵、截结合,
8、因地制宜,综合治理”的方法进行施工。通常采用截、堵、排方式综合治理隧道渗漏及涌水。 (一)截 截,就是在隧道以外对地表水和地下水进行疏导,使其不能进入隧道影响施工。 “截”的方式只在通过山谷时或其他有条件的地方采用。 (二)堵 堵,就是利用初衬喷射混凝土、二次衬砌防水混凝土的防水作用以及防水材料,包括防水板、止水带等,阻隔隧道周围的水,使水不能进入隧道内。堵水可以较好地保护地下水的水环境。 (三)排 排,即人为设置排水系统,将地下水排出隧道。狮子凹山隧道主要的排水设置是环向排水半圆管、纵向排水管、横向导水管和中心排水管。4铁路隧道防排水施工技术要点 (一)基面检查处理施工 所谓基面处理就是通过
9、对初期支护表面渗透水和外露突出物及其表面的不平处进行处理。 1、处理基面的渗漏水,采用回填注浆进行堵水,以保持基面无明显漏水现象。 2、对于初期支护混凝土表面突出的锚杆头、钢筋等尖头硬物割除,主要要点如下: (1)对于钢筋网等凸出的部分,需先切断突出部分后用锤铆平并抹砂浆素灰。 (2)有凸出的管道时,先切断,再用砂浆抹平。 (3)针对锚杆的凸出部分,螺头顶预留 5mm 切断后,再用塑料帽进行处理。 (4)对初期支护表面的凸凹不平进行处理,尽量保证混凝土表面的平顺,凸凹面满足 D/L=1/61/10(D 为两凸面间凹进深度,L 为两凸面间距离) 。 (二)排水盲管施工 1、环向排水盲管施作方法
10、隧道拱墙设直径 5080mm 软式透水管环向盲管,环向盲管每隔810m 设置,并每隔 510m 在水沟外侧留泄水孔,并采用三通接盲管与纵向盲管相连。 52、纵向排水盲管施作方法 纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方,为两条直径为80100mm 的软式透水管盲沟。 纵向排水盲管按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度与线路坡度一致。 排水管采用钻孔定位,定位孔间距在 30cm50cm。将膨胀锚栓打入定位孔或将锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中,固定钉安在盲管的两端。用无纺布包住盲管,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。 采用三通与环向透水管、连接盲管相连。 3、边墙泄
11、水管施作方法 模板架立后开始施作边墙泄水管,在模板对应于泄水管的位置开于泄水管直径相同的孔。泄水管一端安在模板的预留孔上,另一端安在纵向排水管上,泄水管与纵向排水管用三通连接时必须有固定措施。 4、排水盲管施工控制要点 (1)纵向贯通排水盲沟安装应按设计规定划线,以使盲管位置准确合理,划线时注意盲管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。 (2)盲管与支护的间距不得大于 5cm,盲管与支护脱开的最大长度不得大于 110cm。 (3)集中出水点沿水源方向钻孔,然后将单根集中引水盲管插入其中,并用速凝砂浆将周围封堵,以使地下水从管中集中引出。 (4)盲管上接头用无纺布的渗水材料包裹,防止混凝土或杂物
12、进6入堵塞管道。 (三)防水板施工 施工准备 (1)洞外准备 检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。 (2)洞内准备 铺设台架行走轨道;施工时采用两个作业台架,一个用于基面处理,一个用于挂防水板,基面处理超前防水板两个循环。 (3)断面量测 测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。 (4)基面处理 局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边。 钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰。 初期支护应无空鼓、裂缝、松酥,表面应平顺,凹凸量不得超过5cm。 2、铺设防水板 防水板超前二次衬砌 1
13、020m 施工,用自动爬行热焊机进行焊接,铺设采用专用台车进行。 (1)铺设前进行精确放样,弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸,尽量减少接头。 7(2)复合式防水板铺设采用洞外大幅预制,洞内整卷起吊,无钉铺设工艺。从拱顶向两侧铺设,防水板铺设要有一定松驰量。 (3)分离式防水板铺设采用从下向上的顺序铺设,松紧应适度并留有余量(实铺长度与弧长的比值为 10:8) ,检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。 (4)防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、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,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。 (5
14、)防水板纵向搭接与环向搭接处,除按正常施工外,应再覆盖一层同类材料的防水板材,用热焊焊接。 (6)焊接钢筋时在其周围用石棉水泥板进行遮挡,以免溅出火花烧坏防水层;灌注二衬砼时输送泵管不得直接对着防水板,避免混凝土冲击防水板引起防水板被带滑脱,防水板下滑。 (四)止水带施工 1、施工方法 施作方法:沿衬砌轴线每隔不大于 0.5m 钻一 12 的钢筋孔。将制成的钢筋卡,由待灌混凝土侧向另一侧穿过挡头模板,内侧卡进止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带。 施工质量控制要点 (1)检查待处理的施工缝附近 1m 范围内围岩表面不得有明显的渗漏
15、水,如有则采取必要的挡堵(防水板隔离)和引排措施。 8(2)按断面环向长度截取止水带,使每个施工缝用一整条止水带,尽量不采取搭接,除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头,接头搭接长度不小于 30cm,且要将搭接位置设置在大跨以下或起拱线以下边墙位置。 (3)止水带对称安装,伸入模内和外露部分宽度必须相等,沿环向每 0.5m 设二根 6mm 短钢筋夹住,以保证止水带在整个施工过程中位置的正确。止水带处砼表面质量应达到宽度均匀、缝身竖直,环向贯通,填塞密实,外表光洁。 (4)浇注混凝土时,注意在止水带附近振捣密实,但不得碰止水带,防止止水带走位。止水带施工中泡沫塑料对止水带进行定位,避免
16、其在混凝土浇筑中发生移位。 (五)二衬防水混凝土施工要求 隧道防水结构中,衬砌混凝土自身的防水能力是决定结构防水的基础,施工中必须选择最优的防水混凝土配合比,把好混凝土原材料和外加剂进场关,加强混凝土拌和现场的管理,严格按配合比上料拌和,混凝土振捣采用高频插入式振捣器,不能过振也不能漏振,振捣时间宜为10s30s。泵送混凝土的入泵坍落度宜为 120mm160mm。 1、原材料要求 水泥为普通硅酸盐 P.042.5 水泥;粗集料为 4.75mm31.5mm 碎石,含泥量小于 1%;细集料为中砂,含泥量小于 3%;砂和碎石不得含有易风化的矿物质,砂石料的技术指标应满足规范标准。施工用水不得含有对钢
17、筋和混凝土产生腐蚀的离子。防水剂为粉剂,其技术指标应满足规范9要求。 施工技术要点 (1)灌注时左、右侧应分层平衡施工,每灌一层,应用振捣器捣固密实。施工缝和变形缝部位注意振捣密实,要防止振捣器触及模板、止水带及止水条。 (2)为了便于拱圈封顶密实,在台车顶部预留若干个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压实混凝土的管道。封顶时把作业窗上压时混凝土管口与混凝土输送管连接,用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶,当输送泵的工作压升到正常工作压 2 倍甚至更高时,停止加压,并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口,直到全部作业窗口都压混凝土完毕。 (3)二次衬砌脱模后,若发现施工中
18、有走模现象,致使止水带过分偏离中心,应适当凿除或填补部分混凝土,对止水带进行纠偏,保证止水效果。 结语 综上,铁路隧道防排水系统是一项施工繁琐、要求严格、隐蔽性强的工程,它施工质量的好坏直接影响着整个隧道的施工质量和施工进度,特别是今后的正常运营。要做好公路隧道工程的防排水施工,重点是掌握好初期支护、防水板铺设、二次防水衬砌、排水设施等工序的施工技术,严格控制施工质量,使每道工序的施工质量都要达到设计预期的效果,才能切实保证公路隧道工程的施工质量。 10参考文献 1周廷玲,朱维全.隧道防排水施工技术J.科技创新导报,2012.16. 2张晓玮.高速铁路隧道防排水施工工艺J.中国新技术新产品,2009.3. 3申峰,李咸友.公路隧道防排水体系缺陷与对策J.现代交通技术,2010.4.