辅助施工措施衬砌防水

1、4.6辅助施工措施 辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固的工程措施。 预支护措施有：预留核心土、喷射混凝土封闭开挖工作面、超前锚杆、管棚。 预加固措施有：预注浆加固地层、地表锚喷预加固。 预支护预加固：超前小导管注浆。 在设计阶段应对辅助施工措施有初步考虑，并在设计图中表示出来。在施工阶段 往往还要根据开挖的具体情况予以修改，或是加强，或是减弱甚至取消。 4.6.1 超前锚杆 特点：形成超前于工作面的围岩加固棚。 适用于：土砂质地层、膨怅性地层、裂隙发育的岩体以及断层破碎带等。 4.6.2管棚 特点：管径粗，应与钢拱架(格栅钢拱架或型钢拱架)一起使用。 见图步骤：(1) 多用于进洞，在洞口修

2、筑2m宽的导向钢筋混凝土套拱。 沿隧道拱部，呈扇形地向地层中钻一排孔眼，其直径比钢管管径大2030cm， 外插角约为12，孔眼间距约30cm50cm。钻眼需要用到大型水平钻； (3) 采用外径为 70180mm 的热轧无缝钢管，单根长为 46m，将钢管插入钻孔 内形成管。 (4)如需设置前后两排管棚，则应有不小于 3.0m 的搭接长度(但实际操作难度较 大，需在洞内扩大断面)； (5)钢管注浆：往钢管内注入水泥砂浆，并通过管壁上的注浆孔向地层渗透，既 增加了钢管刚度又凝固了地层； (6) 一环管棚长度一般不小于10m，视围岩条件的需要，可以将管子接长；(7) 钢管的尾部需架设在钢拱架上，并焊死

3、； (8) 相邻两榀钢拱架间以拉筋相连，增加空间稳定性； (9) 沿钢架外缘环向，每隔2m应用楔子楔紧，使其能立即承受围岩压力。 钢管构造见图，管壁上须留注浆孔，孔径为 1016mm，孔眼间距为 100200mm，呈梅花形布置。 优点：在所有的预支护措施中，它是支护能力最强大的。缺点：施工技术较复杂，造价较高。 4.6.3 超前小导管注浆 特点：与钢拱架一起设置，其支护刚度和预支护效果均大于超前锚杆，注浆加固地层效果好。 步骤： 用喷射混凝土将开挖面和5m范围内的隧道围岩壁面封闭，以封堵注浆； 沿拱部周边一定范围打入小导管，导管的外插角约为 1015。小导管插入钻孔后应外露一定长度(约20cm

4、)，以便连接注浆管； 适用于：较干燥的砂土层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段。 小导管构造：见图6-15。一般采用3842mm的无缝钢管，单根长34m，管壁钻有梅花形布置的注浆孔，其孔径为68mm,间距为1520cm。 4.6.4预注浆加固地层 1. 注浆方法 渗入性注浆浆液渗入并充填地层中的空隙，胶凝成固结体。 劈裂性注浆土体在注浆压力的作用下被劈裂，形成裂缝，浆液渗入形成脉状加固。 压密性注浆将浓稠浆液注入土层中，使土体形成浆泡，向周围土层加压而加固。 高压喷灌注浆高压旋喷加固。 4.6.5 地表锚喷预加固目的：稳定边仰坡。 适用于： 覆盖层薄的浅埋洞口地段； 可能形成高大边仰

5、坡的洞口段。1.地表锚喷预加固类型与加固方法 1) 洞口边仰坡表层预加固喷锚、网喷 锚 2) 洞门上方陡坎加固和仰坡加固 洞门上方陡坎：水平锚杆、喷砼、挂网仰坡：锚杆尽量垂直于岩层面打入。 3) 洞口浅埋段预加固 锚喷：宜将锚杆伸至衬砌拱圈外缘。确定锚杆加固范围： (1) 经验方法 横向加固宽度 B(12)b，b 为隧道开 挖宽度； 纵向加固长度为浅埋段长度。 (2) 破裂面估算法 用一院法计算破裂角。2. 地表锚喷预加固经验参数喷射混凝土：厚度为510cm； 锚杆：螺纹钢筋，直径1622cm，长度36m，锚杆间距11.5m，梅花形布 置。 钢筋网：钢筋直径68mm， 40cm40cm的网格。

6、4.7 隧道衬砌防水施工隧道防水层是由防水板及其垫层组成，它能将地层中的渗水阻隔于二次衬砌之外，避免水与二次衬砌混凝土接触，防止地下水通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。垫层的作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤，同时充当渗水通道。防水板多为合成高分子卷材，种类繁多，隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采用双焊缝，无钉铺设的方式。从围岩中渗流的水，在受到防水层阻隔后，不再沿径向渗向隧道，而只能在重力的作用下沿着喷射混凝土与防水层的间隙下渗。当渗水量较小时，很容易下排；当渗水量较大时，则通过铺设的排水盲管排出。在基面处理、排水盲管设置、水平施工缝止水条安装完成后，

7、进行防水板施工作业，一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节。1. 铺设准备洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量，防水板宜选用高分子材料，幅宽一般为24m，其中客货共线隧道防水板厚度不得小于1.2mm，客运专线防水板厚度不得小于1.5mm，耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用；洞内在铺设基面标出拱顶中线，画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。防水板主要物理性能2. 缓冲层铺设对于设计为分离式的防水板，先进行缓冲层铺设，缓冲层材料根据设计选用，一般采用射钉固定。土工布，

8、又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。成品为布状，一般宽度为4-6米，长度为50-100米。土工布分为有纺土工布和无纺土工布。土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀等特点。（1）缓冲层铺设的步骤为：先在隧道拱部位标出纵向中线。使缓冲层垫衬基本与洞室轴线直交，留足基面凹凸部位的富有量，由两边墙向拱部铺设。用带热塑性圆垫圈的射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上，固定点间距：一般拱部0.50.8m，边墙0.81.0m，底部11.5 m，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。缓冲层接缝搭接宽度不得

9、小于50mm，一般仅设环向接缝，当长度不够时，设轴向接缝应确保上部（靠近拱部的一张）应由下部（靠近底部的一张）缓冲层压紧，并使缓冲层与喷混凝土表面密贴。（2）缓冲层铺设质量检查指标：缓冲层材料的各项技术参数满足设计要求。铺设范围及铺挂方式及搭接宽度符合设计要求。固定点设置的数量合理，间距满足规定。铺设面平顺，无隆起，无皱折。 3. 防水板铺设（1）技术要求防水板铺设应超前二次衬砌施工12衬砌施工段长度，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。对于初期支护为钢纤维混凝土的，防水板铺设前应补喷一层水泥沙浆保护层，以保护防水板。铺设前进行精确放样，弹出标准线

10、进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。防水板采用环向铺设，从拱部向两侧边墙展铺，下部防水板应压住上部防水板，松紧应适度并留有余量（一般实铺长度与弧长的比值为10：8），保证防水板全部面积均能抵到围岩。4. 防水板固定对于设计为分离式的防水板，可用热风焊枪或热合器，使其防水板融化与塑料垫圈粘结牢固。对于设计为复合式的防水板，则按设计要求（一般拱部0.50.8m，边墙0.81.0m，底部11.5 m）在铺设基面打设膨胀锚栓，采用悬吊法牢固固定，膨胀锚栓帽宜采用圆弧形，锚栓顶面离喷射混凝土面距离不大于3mm。在凹凸较大的基面上，在断面变化处增加固定点，保证其与混凝土表面密贴。（3）防水板铺设

11、、固定质量检查铺设范围及铺挂方式应符合设计要求；搭接形式和宽度满足规定要求；悬吊固定点设置的数量合理，间距满足规定；分段铺设的预留接头长度满足规定要求；防水板的与基层固定牢固，用手将已固定好的塑料板上托或挤压，检查其与喷射砼面的密贴程度及预留量，防水板没有绷紧和破损现象。5. 防水板焊接 焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整，不得有气泡折皱及空隙。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。开始焊接前，应用小块塑料片上试焊，以掌握焊接温度和焊接速度。单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm。国内常用焊接机防水板焊接试验在焊缝

12、搭接的部位焊缝必须错开，不允许有三层以上的接缝重叠。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接，使其不出现错台。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。焊缝应无漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定点等现象，若有应予补焊，且用塑料片覆盖焊接。7. 防水板焊缝施工质量检查目测及尺量检查：检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计，焊缝是否均匀连续，表面平整光滑，有无波形断面。 充气检查：检查采取随机抽样的原则，环向焊缝每衬砌循环抽试1条，纵向焊缝每衬砌循环抽试2条。具体检查要求为：将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MP

13、a时停止充气，保持15min，压力下降在10%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，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。8. 防水板施工作业控制要点防水板应存放在室内，库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好，并应远离高温热源及油脂等污物，防水板搬运时严禁在地面拖拉。防水板铺设前，应全部检查防水板是否有变色、波纹(厚薄不均)、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，要进行张拉试验、防水试验和焊缝抗拉强度试验，如发现防水板有裂纹、针孔等应立即修补好。膨胀螺栓安装孔位要严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难，并且要尽量垂直岩壁。防水板接缝应与衬砌施工缝错开0.51m。对于避车洞处防水板的铺设，如成形不好，须用浆砌片石或模筑混凝土使其外观平顺后，方可铺设防水板，对于热合器不易焊接的部位用热风枪手工焊接。工作台面板及人员上下的梯子要稳固可靠，不得有裸露的尖钉及锋利器角物。 操作时工作人员严禁吸烟，热焊机操作手必须经过培训，并且人员相对固定。9. 防水层的保护防水层施工完成后，必须严加保护，否则