武广客运专线大瑶山1~#隧道衬砌结构防排水施工技术

1、武广客运专线大瑶山1#隧道衬砌结构防排水施工技术2011年第8期西部探矿工程177?隧道工程?武广客运专线大瑶山1#隧道衬砌结构防排水施工技术赵建萍(中铁隧道股份,河南郑州450000)摘要:武广客运专线大瑶山1#隧道防排水系统施工质量的好坏,直接影响隧道工程整体质量和运波纹管排水管无砂砼排水体在客运专线隧道中的应用.关键词:客运专线隧道;防排水;纵向排水管无砂砼排水体;施工技术中图分类号:U25文献标识码:B文章编号:lOO457l6(2O11)O8一Ol77一O4.1概述大瑶山l#隧道沿西北至东南走向,穿越海拔958m的狮子山.地层岩性及地质构造复杂,泗公坑倒转背斜发育,存在13条断层,主

2、要分布有碳酸盐岩段,碎屑岩区,岩溶发育,有溶洞,溶蚀裂隙,岩溶管道等;剩余为碎屑岩一浅变质砂岩分布区.F1F6断层位于灰岩段,其中:F4,F5易出现较大规模突水,涌水涌泥;F3附近易出现中等涌水,突水;F6附近雨季出现较小规模涌水突水的可能性大,正常涌水量预测约为7000ms/d,最大涌水量预测约为24000m3/d.F7F9断层位于砂岩段,其中:F7可能导水,易出现中等规模突水;F8可能为隔水断裂;F9F13断裂性质不明;正常涌水量预测为883m./d.2防排水设计防排水:隧道拱墙设防水板加土工布,二次衬砌混凝土采用防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级不小于P12;环向施工缝及拱墙部位设置中埋式

3、止水带及排水管,仰拱部位设置中埋式止水带;纵向施工缝刷涂混凝土界面剂.变形缝拱墙部位防水采用中埋橡胶止水带,沥青木丝板塞缝,聚硫密封胶(内侧设置排水暗槽接水盒子引排渗入水)等措施;沉降缝仰拱部位采用中埋式橡胶止水带,沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪钢筋板被喷层凸起部位挤破并利于滤水,在EVA防水板与盲沟,环向盲沟采用jz5O打孔波纹管4m一环,在隧道浅埋地段,富水地段,洞口地段和断层破碎地段边基内引水管间距为每4m一环两根5O打孔波纹管,纵向盲沟采用160/142双壁打孑L波纹管15m一段,两端接头采用135.弯头接人侧沟,中间用j2100PVC硬塑管将纵排水结构.根据本隧道的岩溶分布及断层特

4、征,设计中采取超前帷幕注浆,开挖后径向注浆等措施进行堵水.隧道进口段穿过岩溶,断裂破碎带,地下水较大,采用以排为主可能会影响生态环境,根据实际情况对该段采用"以堵为主,限量排放"的原则,达到堵水有效,防水可靠,经济合理的目的.3隧道防排水施工根据客运专线规范的要求,防排水施工总体原则:客运专线铁路隧道正洞衬砌防水等级应达到国家标准地下工程防水技术规范规定的一级防水标准,不允许渗水,衬砌结构表面无湿渍.根据洞内渗,漏水的实际情况,在初期支护(喷射混凝土上层)施作之前视情况埋设排水盲管,形成暗埋,永久式排水通道系统,将水引入隧道纵向排水管,并通过横向泄水管引入排水沟,在地下水较

5、大的地段应加密设置排水盲管,在初期支护表面有大面积淌水和局部流水,且流量大于控制排水量时,采用全断面围岩注浆堵水后,再进行复喷混凝土作业.*收稿日期:2O1o-10-15作者简介:赵建萍(1983一),女(汉族),甘肃武威人,助理工程师,现从事隧道及地下工程方面技术工作.178西部探矿工程2011年第8期客运专线铁路隧道结构防排水施工一般包括基面检查处理,矮边墙砼施工,环向排水盲管安装,纵向排水盲管安装,无砂砼排水体施工,土工布铺设,防水板铺设,施工缝,变形缝处理等工序.(1)基面处理:岩面处理基层应平整,无尖锐物体;表面平整度拱部7cm,边墙5cm,宽深比D/L1/lo.确保初期支护表面平顺

6、.(2)基面处理质量检查:净空检查用全站仪,断面仪等仪器进行检查,检查支护断面是否满足设计尺寸及规平整,无空鼓,裂缝,松酥.(1)排水盲管布置及施工流程:排水盲管一般包括环向排水盲管,纵向排水盲管,横向泄水管,三者采用异性三通连为一体,形成完整的排水系统.环向,纵向排水盲管施工主要环节其施工流程为:测量断面和矮边墙的标高一模板安装定位一矮边墙砼施工一环向盲管铺设一盲管纵向环向连接一排水体无砂砼施工.(2)排水盲管施工:环向排水管施工:环向排水管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设,环向排水管布置应圆顺,不得起伏不平,各固定点可采用防水板的边角料割成2cm宽的长条捆住盲管,之后将长条的两端用钢钉牢固的固

7、定在岩面在初期支护渗漏水较多处加密.矮边墙模板安装及砼施工:安装矮边墙施工使用钢模板,浇注与拱墙衬砌砼一样等级.纵向排水管及无砂砼排水体施工:纵向排水管埋设高度为内轨面下33cm处,安装时与隧道纵坡度一纵向排水管上方的渗水体采用无砂砼,排水体采用预先割好的防水板包裹,防水板宽度80cm,与拱墙防水板采用双焊缝焊接,上部防水板(拱墙防水板)压住下部防水板下部(包裹排水体的防水板).根据试验室提供的无砂砼配合比,现场搅制,填塞均匀饱满,纵向排水管上排水体表面坡度一般应不小于45.,以达到与初期支护表面顺接良好为宜;排水体骨料粒排水体骨料粒径要求1632mm,宜选用卵石颗粒.图l纵向排水管无砂砼布置

8、图各种管的连接:各种管子连接处采用特种PVC胶进行粘贴,必须粘贴紧密.施工控制要点: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;盲管用无纺布渗水材料包裹,防止泥砂,喷混凝土料或杂物进入堵塞管道;纵向盲管用防水卷材(防水板)半裹,使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流人管内.排水盲管安装质量检查:盲管尽量与岩壁密贴,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lOcm;施工中三通管留设位置准确,接头应2011年第8期西部探矿工程179牢固;盲管中无泥砂,喷混凝土料或杂物堵塞,泄水孔畅通;对于排水不畅通地段必须及时凿通.(1)施工工艺流程:在基面严格按照规定要求处理完成后,进

9、行防水板铺设,防水板铺设包括铺设准备,防水板铺设,防水板固定,防水板焊接等环节.(2)施作步骤与方法:铺设准备:洞外检查,检验防水板质量,对检查合设,防水板为EVA复合式防水板,幅宽4m,厚度1.5mm,且性能符合设计要求,耐刺穿性好,柔性好,耐久性好;土工布重量400g.防水板铺设:防水板铺设超前二次衬砌施工1组或2组,同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离.防水层(土工布)的铺设采用悬挂铺设法,固定点间宽度15cm,采用从下向上的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板.铺设时,根据喷射混凝土平整度的情况,保持一定的松弛度(铺设好后,用手推向初期支护面,无紧绷感觉).防水板焊接:防水板之间的搭接

10、缝应采用双焊缝,调温,调速具有热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接,细部处理或采用手持焊枪修补焊接;焊接时,接缝处必须檫洗干净,且焊缝接头应平整,不得有气泡折皱及空隙.防水板破损修补:防水板破损处修补的补丁原则用真空检测器检测困难的地段可采用小补丁上罩大补丁的做法,其检测方法及标准同焊缝充气法.施工控制要点:贮存:防水板存放在室内,库房应整洁,干燥,无火源,自然通风要好,存放处远离高温热源及油脂等污物.安装及衬砌中的保护:安装定位挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处加设垫层;防水层在绑扎钢筋和混凝土施工时应严加保护,在钢筋焊接时应在焊接处用薄模板及衬砌台车就位时,在钢筋保护层垫块外包土工布防止碰

11、撞和刮破防水板;浇注混凝土时,应防止振捣棒碰击防水板,并由专人观察,发现损伤应立即修补.防水板的施工质量检查:目测检验:手将已固定好的防水板上托或挤压,检查其与喷射混凝土表面的密贴程度及预留量,检查防水板有无烤焦,焊穿,假焊和漏焊,焊接宽度是否符合设计,焊缝表面是否平整光滑,有无波形断面.充气检查:防水板的搭接焊缝焊接质量检查应按充气法检查,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0.25MPa时停止充气,保持15min,压力下降在l0以内,说明焊缝合格;如压力下的过快,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.二次衬砌的施工缝处是隧道防水的薄弱环

12、节,如处理不当,极易发生渗漏水.(1)中埋式橡胶止水带施工:中埋式橡胶止水带施工包括堵头模板安装,固定止水带,堵头木模板加固等环节,其施工工艺流程如图2,图3所示.图2中埋式橡胶止水带示意图/l一一端习板<钢板止水带<一一一0【,=三模板台车一一一IJ一,一:j5L21l,r簟望差耋誉薹耋瓣,模板台车外轮廓2图3中埋式钢板腻子止水带示意图(2)中埋式钢板腻子止水带施工:中埋式钢板腻子止水带施工包括内层止水带模型安装,止水带固定,外层止水带模型安装,堵头木模板安装等环节,其施工工艺流程如图3所示.180西部探矿工程2011年第8期(3)止水带施工控制要点:中埋式止水带

13、应固定在钢板制作止水带双"L"模型上,先安装"'形模型一边,止水带铺展平整后,再安装"L"形模型另一边,止水带固定牢固,最后再安装堵头模板,不得损坏止水带;固定止水带时,应防止止水带偏移,以免单侧缩短,影响止水带效果.止水带定位时,应使其在界面部位保持平展,不得使橡胶止水带翻滚,扭结,如发现有扭结不展现象应及时进行调正.在浇捣靠近止水带附近的混凝土时,应严格控制浇捣的冲击力,避免力量过大而刺破止水带,同时还必须充分振捣,保证混凝土与止水带的紧密结合,施工中如发现破裂现象应及时修补.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

14、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)止水带安装检查:止水带安装的横向位置,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不应超过5cm.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,用钢卷尺检查,要求止水带偏离中心不能超过3cm.4结束语隧道的防排水施工是隧道施工的特殊工序,只有进行严格加强材料进场检验,不断提高防排水施工工艺,并不断加强对施工人员的培训,提高施工人员防排水专业素质,加强技术管理,才能确保工程质量.大瑶山l#隧道防排水工作在业主,外方监理,监理,集团公司项目经理部等多方指导下,经过施工人员精细施工,取得了较好的防水效果.参考

15、文献:E13TZ212-2005客运专线铁路隧道工程施工技术指南s.2005.EJ.隧道建设,2005(5).33TZ204-2008铁路隧道工程施工技术指南s.2008.TheConstructionTechnologyofWaterproofandDI旧PassengerDedicatedLineZHAOJiarrping(ChinaRailwayTunnelCo.,LTD.ZhengzhouHenan450000,China)Abstract:Theconstructionqualityofwaterproofanddrainagecatedlinedirectlyaffecttheen

16、tirequalityofwholetunnelproectanditsoperation.Adoptedprincipleof"integrationofpreventing,draining,blockingandcutting,comprehensivegovernanceadjustmeasurestolocalconditions",thepaperstressestheap-p】icationofflashingandverticalringedrippleddrainpipewithoutconcretedrainageinthepassengerdedica

17、tedlinetunnel-Keywords:passengerdedicatedlinetunne1)waterproofanddrainage;veiealdrainpipewithoutconcretedrainage;constructiontechnology(上接第176页)较易发生滑坡的地层5;另外,滑坡大部分位于晋获断裂带附近,岩石破碎,节理,裂隙发育;采煤在一定程度上也加剧了滑坡的活动性.崩塌发生区主要在研究区东,北部,以基岩崩塌为主,公路沿线是崩塌发生最频繁的地方.由于修路,开挖坡脚,使本来就较陡的边坡更加陡峻,加上岩石风化,裂隙发育,在外界其他因素(如降雨,冬春季节结冰与解冻等)影响下,承载不了自身重力,从而发生崩塌.潜在不稳定斜坡也是一种比较多见的灾害,尤其是在公路沿线g.此外,由于高平有一部分属黄土梁峁下,裂隙逐渐扩大,土体失去稳定,就会发生崩塌或滑动.参考文献:13李智毅,王智济,杨裕云.工程地质学基础M.中国地质大