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瑞亨公司为你导读:隧道工程防排水谁的设计与施工
作者:衡水瑞亨橡塑有限公司 来源:http://www.hbruiheng.com 发表时间:2012-6-19 浏览:次  

在铁路建设中,地下工程项目在各条干线上日趋增多,但防水问题一直是困扰地下丁程的难题之一。一些渗漏水严重的地下工程(隧道、车站)不得不多次治水、修补,给企业、国家造成巨大的经济损失。
  
  一、工程概况
  
  西汉线黑岔沟隧道全长376m,地处秦岭以北,沿线地质构造复杂,出口多为第四系松散堆积物。进口及洞内以闪长岩为主,时有破碎夹层,水系呈树枝状分布,区内降水充沛,以渗流为主,坡面迳流无冲刷,地下水主要为第四系松散堆积层的孔隙潜水和基岩裂隙水,以降水补给为主。洞净宽10.2m,净高7.15m,最大开挖跨度11.86m,排水沟纵坡均为-2.135%。其中Ⅲ类围岩96m,Ⅳ及V类围岩280m隧道按新奥法原理设计施工,采用初期锚喷砼和二次模注砼的复合衬砌形式。
  
  二、材料性能
  
  (一)防水板
  
  改性LDPE防水板主要物理机械性能指标如下:
  
  断裂拉伸强度:17.7NPa,扯断伸长率%:727,低温弯折性:-35℃,不透水性:0.3Mpa(30min无渗漏)。防水板厚度1.2mm,幅宽2.2m。土工布与防水板设在一起。土工布采用450g/m2,其主要性能指标如下:断裂强度:纵横向≥14KN/m,撕破强度:纵横向≥0.38KN,断裂伸长率%:纵横向25——100,CBR顶破强力:2.53KN。
  
  (二)排水半管
  
  以φ2.6mm钢丝绕制成φ100mm、螺距3cm的弹簧圈,外有复合膜包裹,半管耐压值(扁平率10%):≥800;复合膜:纵横抗拉强度(N/5cm)≥100,伸长率%:25-100,抗渗漏性:0.3MPa(30min无渗漏)。
  
  (三)纵横向排水管
  
  纵横向排水管采用HDPEφ116打孔双壁波纹管,眼孔直径6-8mm。
  
  三、防排水设计
  
  黑岔沟隧道防排水系统遵循“以排为主,防排结合,因地制宜,综合治理”的原则,设计要求达到:排水畅通,防水可靠,施工方便,保证运营期间隧道内不渗不漏,保证衬砌结构和洞内设备的正常使用以及行车安全。如图1。
  
  1)洞外排水
  
  洞门上方设截排水沟,将地表水引入路基边沟或洞门外端自然沟谷,以此形成完善的洞外排水系统。
  
  2)衬砌防水
  
  隧道明洞段采用粘土隔水层作为第一道防水线防止地表水渗漏,明洞衬砌外铺设土工布及防水板作为第二道防水措施;暗洞隧道在初期支护和二次衬砌间铺设土工布和防水板,防水板铺设范围由隧道拱顶至边墙下部的HDPEφ116打孔双壁波纹管内;二次衬砌沉降缝采用中埋式橡胶止水带止水,施工缝采用注浆管膨润土橡胶遇水膨胀止水条。
  
  3)衬砌排水
  
  初期支护根据地下水量大小按规定间距设置Yas排水半管将汇水以引入衬砌两侧墙脚外侧设置的打孔双壁波纹管中,在纵向间距50米设置一个检查井,从检查井引入路面两侧边沟内排出洞外。纵向波纹管及路面两侧边沟间隔适当距离设置检查井及沉淀池,方便维修及利用高压水冲洗疏通。在二次衬砌表面每个施工缝环向预留宽5cm,深3cm的矩形槽,与两侧人行道预留矩形槽相接,使少量的渗漏水流入两侧排水边沟。
  
  4)路面基层排水
  
  在路面下设置20厘米厚水泥处置碎石排水基层,将水引入路面两侧边沟或中心排水沟。
  
  四、隧道防排水施工技术
  
  1排水系统
  
  初期支护中,根据围岩量测结果,分2-4层喷射混凝土,在先期喷射混凝土表面发现有束流地下水处,采用Yas排水半管贴面排水,初期支护完成后,在其表面渗漏水范围内每纵向3米间距,无水地段每5米间距,上、中、下各打50mm的引水管并在半管外周包裹水泥砂浆及时封闭,使其与隧道衬砌墙脚纵向排水管连通。第一层喷射混凝土完成后,表面仍有渗漏水,需在渗漏水处安设第二道排水半管,处理方法同上,然后喷射第二层混凝土,第三层至直设计厚度,要求初期支护完成后,表达式面无渗漏现象,才能进行防水层的施工。
  
  施工技术要点:
  
  (1)铺设前,先测量长度,修整基面。若砼喷面不光滑或有凸出的铁线、钢管架,应进行整修处理。
  
  (2)安装时应保证Yas排水半管与岩面密贴、固定牢。
  
  (3)拱部施工时将排水半管预留到边墙下,端部用无纺布包裹,防止进水泥浆,便于边墙施工时接长。
  
  (4)将环向Yas排水半管接入纵向波纹管上的碎石内,水经碎石进入HDPE打孔双壁波纹管内。
  
  2防水系统
  
  1)防水板铺设
  
  清除初期支护表面钢筋网片等凸出部分先切断后用锤铆平抹砂浆;锚杆有凸出部分时,螺头顶预留5mm切断后。用塑料帽处理;补喷混凝土的凸凹量不超过正负5cm。初期支护表面符合要求后先铺设土工布,土工布紧贴喷射混凝土面平铺,用射钉枪上水泥钉锚固,平均拱顶3-4/m2点,边墙2-3/m2点;水泥钉与土工布间设热熔衬垫;在铺设JS21.2mm防水板时采用专用热熔器热熔在衬垫上,两者的粘结剥离强度不小于防水板的抗拉强度;防水板之间采用热熔粘结,搭接不小于10cm,且粘接剥离强度不小于防水板拉伸强度的80%。
  
  2)防水板施工注意事项:
  
  1绑扎钢筋和安装模板及台车时,防止碰撞和刮破防水板;挡头板的支撑在接触到防水板处须加设橡皮垫层;
  


651橡胶止水带安装方法1:

堵头钢模板由内侧和外侧弧形模板组成,对钢模根据安装顺序进行编号,通过内外侧模板将中埋式止水带夹紧固定。

止水带安装时,伸入模内和外露部分宽度应相等,为保持止水带平直,沿环向每0.5m处采用φ6mm短钢筋托平。

安装中埋式止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定位置,在顶部水平安装时使止水带形成盆式,以避免止水带下的气体在混凝土浇筑时无法逸出,形成孔隙。

止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。

止水带表面有杂质须清理干净,以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道,导致施工缝、变形缝漏水。

 

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安装方法2:

采用φ6mm钢筋制作的钢筋卡,每隔50cm安装一骨架对止水带进行固定。骨架采用铁丝和堵头模板进行连接和固定。二衬浇筑完成,堵头模板拆除后将止水带凿出,并将φ6钢筋拉直,扶正并固定止水带另一半。

651橡胶止水带施工要点:

⑴止水带埋设位置应准确,其中间空心圆环应与变形线重合。

⑵止水带应固定在挡头板上,先安装一端,浇筑混凝土时另一端作好防护,固定时只能在止水带的允许部位上打孔,不得损坏止水带的其它部分。固定止水带时应防止其偏移。

⑶止水带固定时应使其在界面部位保持平展,如发现有翻滚、扭矩结不展现象应及时调正。

⑷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,偏差不超过5cm。

⑸检查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超过3cm。

⑹用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,不得降低止水带的有效长度。

⑺在浇筑靠近止水带附近的混凝土时,严格控制浇筑混凝土的冲击力,避免力量过大
2合理确定防水板的松紧程度,留出一定的富余量,防止在灌注混凝土时拱顶的防水板绷紧,造成混凝土封顶厚度不够或由于泵送混凝土的压力破坏防水板;相临两幅防水板的吊挂松紧度要一致便于焊接;
  
  3绑扎钢筋和安装预埋件,应防止碰撞和刮破防水板;挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层;浇注发现损伤应立即修补;
  
  3)特殊情况下的处理办法:
  
  1在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧,为避免破裂,可根据范围大小,将该处塑料防水板破开,另裁一块防水板插进破口内使其紧贴岩壁,然后再将新旧两块防水板焊接成整体。
  
  2大面积漏水地段先用油布、薄膜、塑料布等材料,将水引离施工工作面,待防水板铺设到适当位置,再行拆除,引水顺防水板后流下。
  
  4)接缝焊接
  
  防水板的搭接宽度大于10cm。焊接时由中央电热楔将两防水层加热熔化,然后由上下驱动施压辊压在一起。焊缝宽度不得小于10cm。焊接防水板前取样进行实验,以确定合适的焊接温度、速度;纵横向交接时应避免出现十字焊缝。相临两幅防水板应交错铺设,交错距离不得小于80mm,以保证防水板的所有接缝为三层搭接的T字形。焊接T字形的接头处,应先将一侧的两幅防水板焊接好,用裁纸刀将焊缝两侧小边裁去,用热风焊枪将错台熔平再与另一幅焊接。
  
  5)防水混凝土
  
  防水混凝土强度C25,抗渗等级为S6,二次衬砌采用整体衬砌台车施工,长度为9m,混凝土的坍落度16-19cm。混凝土由灌车运送,输送泵泵送到台车内,混凝土从台车的各个窗口对称浇筑,在拱脚以下的混凝土采用插入式振动棒震捣,拱脚以上采用附着式振动器震捣。
  
  6)止水条及橡胶止水带
  
  为确保二次衬砌的防水效果,在施工缝处设置BW-96型遇水膨胀橡胶止水条(20×15mm),止水条采用水泥钉固定在端部混凝土居中位置。在沉降缝、伸缩缝处设置DW-50型橡胶止水带(300×5mm)。在台车的端部设置铰接挡头板,用于固定橡胶止水带,使其到二次衬砌的表面距离20cm,以满足止水带的设置要求。止水条及止水带的敷设如图4。
  
  施工技术要点:
  
  止水条的敷设应牢固:横平竖直、弧线圆顺、表面平齐、无扭曲。
  
  (2)橡胶止水带不得被钉子、钢筋及石子等刺破。破损应修补或更换。
  
  (3)在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移。
  
  (4)加强震捣,排除止水带两侧气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。
  
  (5)止水带长度尽量减少接头。如需搭接,其搭接长度≥10cm。
  
  二次衬砌施工缝环向预留宽5cm,深3cm矩形槽,与两侧人行道板预留矩形槽相接,使少量渗漏水流入两侧排水边沟。

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