4隧道防排水施工作业指导书1要点Word下载.docx

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9）隧道工程施工防排水应积极采用经过试验和鉴定并经实践检验行之有效的新材料、新工艺、新技术，根据工程的水文地质条件、耐久性要求、施工技术水平、防水等级，选用适宜的材料。

10）衬砌背后设置排水盲管或暗沟时，应根据坑道的渗水情况，配合衬砌一次施工。

暗沟、泄水槽及其中配置的集水钻孔、排水孔（槽）和水管应组成完整的排水系统并应符合设计要求。

隧道防水分段隔离设置应符.隧道衬砌背后采用防水板防水时，应对铺设防水板的基面进行检查，基面外露的锚杆头、钢筋头等尖硬物应割除，凹凸不平处应补喷、抹平；

喷射钢纤维混凝土的表面铺设防水板前应补喷砂浆保护层，保证钢纤维不外露；

局部渗水处需先进行处理。

11）隧道、明洞、辅助坑道和缓冲结构宜采用自流排水，并应防止由于排水危及建筑物及农田水利设施等。

通向江、河、湖、海的排水出口高程低于洪（潮）水位时，应采取防倒灌措施。

4.防排水施工措施及方法

4.1施工防排水

1）洞内施工排水，应根据隧道渗水量和设备情况布置管路和泵站，一次或分段接力排出洞外，积水坑的容积应按实际排水量确定，其位置确定应考虑减少施工干扰。

配备的抽水机的能力应大于排水量20%以上，并应有备用台数。

2）利用辅助坑道排泄正洞水流时，应根据流量的大小与需要，设置排水沟，并保证通畅，严防坑道内积水和漫流。

3）隧道覆盖层较薄和渗透性强的地层，对地表积水应及早处理，并符合下列要求：

（1）洞口附近和浅埋隧道应整平洞顶地表，不得积水。

（2）地表坑洼、钻孔、深坑等处应填不透水土，并分层夯实。

（3）洞顶有流水的沟槽应予整治，确保水流通畅，必要时对沟床进行铺砌处理。

（4）洞顶设有高压水池或遇有水塘、水库等时，应有防渗措施，对水池溢水应设有疏导设施。

4）天沟、截水沟处理应符合下列要求:

（1）边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建，出水口必须防止顺坡散流。

洞门水沟应与路基边沟组成洞口排水系统，其流水应防止冲刷弃碴和危害农田水利。

（2）洞外路堑朝隧道方向为下坡时，应将路基边沟挖成反坡，向路堑方向排水，必要时应在洞口外适当位置设横向截水沟。

5）根据设计文件要求和施工的地质报告资料，预计有大量涌水或涌水量不大、但开挖后可能引起开挖面失稳时，应在开挖前进行预注浆、加固围岩等堵水处理。

6）采用超前钻孔排水以防止高压涌水危害时，应对工程地质和水文地质作详细的调查分析，先判明地下水流方向，再确定钻孔位置.方向.数目和钻进深度，并用采取下列防止涌水的措施：

（1）非施工人员必须撤出危险区。

（2）当隧道为下坡开挖时，应测算水量大小，备足抽水设备。

（3）在钻孔口应预先埋管设阀，控制排水量，防止承压水冲击及淹没坑道等意外险情发生。

（4）水平钻孔钻到预期的深度尚未出水时，可会同设计部门进一步进行地质和水文的勘测工作，重新判定地下水情况。

4.2结构防排水

4.2.1排水纵、横、环向盲管、中心排水管（沟）施工

1）排水盲管的管材、直径应符合设计要求；

透水孔的规格、间距符合设计要求。

2）环向排水盲管沿纵向设置的间距应满足设计要求，并应根据洞内渗、漏水的实际情况，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。

3）纵向集水盲管应与环向排水盲管、泄水管用变径三通连为一体，形成完整的排水系统。

4）排水盲管应紧贴渗水岩壁安设，减小地下水由围岩进入排水盲管的阻力；

排水盲管布置应圆顺，不得起伏不平。

5）排水盲管应固定牢固，并采取适当的保护措施，防止水泥浆窜入、堵塞排水盲管。

6）排水管路系统的连接应牢固、畅通，纵向排水盲管安装坡度符合设计要求，通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。

7）横向排水盲管接头应牢固、水路通畅。

8）中心排水管（沟）管径符合设计要求，管身不得变形、不得有裂缝。

中心排水管（沟）基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致，并符合设计要求，不得高低起伏。

9）安装纵横向盲沟

环向盲沟沿喷射混凝土外表面环向布置每10米一道为防止环向弹簧排水管被喷射混凝土堵塞用塑料布覆盖后用密格铁丝网和5cm长钉固定在基岩上，拱部钉距1m，墙部钉距2m，环向盲沟在边墙部与纵向排水管相连，纵向排水管沿二衬外略高于两侧排水沟底的位置纵向布设，每10米用横向引水管穿过二次衬砌引至两侧排水沟，环向排水管、横向引水管及纵向引水管采用三通联接。

4.2.2初期支护防排水处理

1）在隧道埋深大、节理发育、地下水丰富的情况下，为保证衬砌结构外围排水畅通，消除衬砌结构静水压力，可在初期支护（喷射混凝土层）完成之前视情况埋设排水半管或线形排水板，形成暗埋、永久式排水通道系统，将水引入隧道纵向排水管或通过盲沟（管）引入排水沟排出洞外。

如下图所示。

图1暗埋排水半管安装示意图

2）排水半管埋设应把初期支护喷射混凝土分为2～3层喷射，其施工工艺应符合以下规定：

（1）当隧道开挖后在围岩表面有线流或股流时，均设排水半管或线形排水板，在排水管周围喷射1～2cm厚水泥砂浆后，再进行喷射混凝土作业。

（2）必要时在无渗漏水地段，每隔一定间距，在其喷层表面上、下打设排水孔，安装排水半管或线形排水板，使隧道在使用期内因地下水的迁移变化而产生的渗漏水能顺利排出洞外。

（3）隧道同一断面只能铺设一道排水半管，避免造成初期支护出现薄弱断面或薄弱带。

（4）排水半管铺设时，利用工作平台，根据裂缝形状或打孔位置，排水半管紧贴岩面，用水泥钉每隔30cm对称钉牢，然后喷射速凝水泥砂浆封固。

（5）施工中必须严格控制各喷层厚度，保证排水半管埋设数量，避免凿槽或返工。

各层排水半管铺设或各喷层的间歇时间，必须在前一层喷射混凝土终凝后进行。

4.2.3防水板施工

4.2.3.1防水板铺设方法

防水板的铺设应采用无钉铺设工艺，目前常用的无钉铺设工艺有两种：

一种是通过热塑垫圈电焊固定防水板，另一种通过铁线挂设放水板。

通过热塑垫圈电焊固定防水板如图所示，先用射钉将热塑垫圈固定在基层（喷射混凝土初支）上，在将防水板电焊固定在垫圈上，这样射钉不穿过防水板，防水板是一个完整的整体。

图2暗钉圈固定缓冲层示意

采用铁丝挂设的方法是先钻眼安装膨胀螺钉，再将铁线沿纵向固定在膨胀螺钉上，然后将防水板通过其扣带系在铁线上。

4.2.3.2防水板铺设技术要求

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。

2）防水板铺设，宜采用从上向下的顺序铺设，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。

3）用热塑垫圈法铺设防水板，缓冲层搭接宽度应不小于50mm，可用热风焊枪点焊，每幅防水板应布置适当排数垫圈，每排垫圈距防水板边缘40cm左右，垫圈间距：

侧壁80cm，2～3个垫圈/m2，顶部40cm，3～4个垫圈/m2。

4）两幅防水板的搭接宽度不应小于100mm。

5）防水板环向挂设，每次长度为6m，环向铺设时，先拱后墙，下部防水板应压住上部防水板。

6）防水板宜在洞外焊大幅，按每次挂设长度焊好后方可进洞挂设。

7）防水板之间的搭接缝应采用双焊缝，利用调温、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。

8）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。

9）三层以上塑料防水板的搭接形式应采用“T”型接头，不允许接缝重叠。

图3防水板搭接示意图

10）分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。

11）绑扎或焊接钢筋时，应采取措施避免对卷材造成破坏。

12）混凝土振捣时，振捣棒不得接触防水板，以防防水板受到损伤。

4.2.3.3施工工艺流程

防水板挂设施工工艺流程见下图。

4.2.3.4施工机具设备及材料

爬形热合焊机2台，电锤（钻）3把、自制工作平台1台。

4.2.3.5质量标准和检验要求

防水板质量检查应按《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》进行。

1）防水板铺设前，基面不得有锚杆头和钢筋头外露，对凹凸不平部位应修凿补喷使其平顺，出露的锚杆头和钢筋头应割除，用砂浆抹平。

2）防水板铺设应超前二次衬砌施工9～20m，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。

3）防水板应环向进行铺设，焊接工序与固定工序紧密配合，宜先焊接后固定。

4）前后两环防水板的搭接宽度为10cm，焊缝不小于5cm。

焊缝若有漏焊、假焊应补焊；

若有焊焦、焊穿应用防水板焊贴覆盖。

5）防水板焊接质量检测

（1）外观检查

防水板铺设均匀连续，接缝宽度不小于25mm，搭接宽度不小于100mm，接缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊穿或夹层等现象。

（2）接缝质量检查

防水板的搭接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10%以内，说明焊缝合格；

如压力下降过快，说明有未焊好处。

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。

6）防水板挂于通过膨胀螺栓固定的铁线上，相邻两铁线间环向间距为0.8m（边墙1.0m），而防水板预留至0.9m，以保持松驰度；

膨胀螺栓应尽量施作在基面凹的部位，使防水板密贴围岩。

7）已铺设的防水板不因爆破、行走平台而受损。

8）防水板要按隐蔽工程进行检查，发现有质量问题及时处理。

9）每环衬砌接头即施工缝处是衬砌防水的关键环节，该处防水板后（基面）要施作环向透水软管，并在接头中部预留2cm深的凹槽，用于安设环向止水条。

10）防水板挂好后，必须经质量检查人员检查合格并报监理工程师检查签认后方可进行混凝土灌注。

4.2.4分区防水施工

4.2.4.1分区防水原理

分区防水是把隧道防水进行隔离分区的一种防水技术，一旦某一区域发生防水板破坏漏水，不会发生“窜流”影响其它分区，便于针对一定的区段采取相应的治理措施。

分区隔离防水采用将背贴式止水带沿分界线环向粘结/焊接在防水板上，浇注混凝土时，止水带的凸齿嵌入混凝土中形成隔离带，以阻隔两个区域的水相互串通。

其结构如图所示。

图5分区防水示意图

4.2.4.2背贴式止水带的安设

背贴式止水带应安设在两环衬砌的接缝处，其纵向位置误差应不大于5cm，背贴式止水带应与先前铺设的防水板焊接密实，其焊缝应经充气试验检验合格，检验方法同防水板焊缝。

用热风焊机将背贴式止水带焊接在环向施工缝处的防水板上，浇筑二次衬砌混凝土后背贴式止水带的肋带嵌入二次衬砌砼内，这样由环向背贴式止水带在防水板内侧分隔成一个个防水分区，背贴式止水带安装完毕后应及时在上面安装Φ5～6mm的注浆软管，管壁梅花型钻设小圆孔，其间距为80mm，注浆软管置于背贴式止水带两竖肋中间的槽内，混凝土施工完毕后及时注入水泥净浆，注浆压力0.3MPa，充填止水带竖肋内不密实的混凝土空隙。

4.2.4.3施工工艺流程

祥见图6《施工工艺流程图》

图6施工工艺流程图

4.2.4.4质量标准和要求

1）区段的长度应根据洞内渗漏水量的大小确定，富水地段可按衬砌段长度分区，发生渗漏水时可进行注浆。

2）背贴式止水带尽量采用与防水板材质相同的塑料止水带，其与防水板的连接采用双焊缝热焊于防水板上，另一面与二次衬砌密贴，对于设计为橡胶止水带时，其与防水板的连接可采用粘接法连接。

3）背贴式止水带安装完成后，应及时在上面安装注浆软管，管壁梅花形布设适宜间距的注浆孔，注浆软管置于背贴式止水带两牙口内槽，用防水板边角料采用热焊（或冷接）焊在止水带上，焊点间距50cm。

混凝土施工完毕后，及时注入水泥净浆，压力一般0.3MPa左右，充填止水带牙口内不密实的混凝土空隙。

4）采用分区防水的区段，注浆顺序为先进行拱顶处回填注浆、再进行背贴式止水带上花软管注浆、最后进行分区的注浆嘴注浆。

5）混凝土浇筑结束后及时对顶部没浇满的部位回填灌浆保护顶部止水带分区效果防止顶部窜水现象发生。

4.2.5施工缝、变形缝施工

4.2.5.1施工缝、变形缝的止水原理

二缝（施工缝、变形缝）是混凝土与混凝土界面之间的缝隙，在混凝土界面嵌入止水材料时，止水材料和混凝土之间同时也形成了新的界面（缝隙），因此，二缝的止水都是界面缝隙的止水，在考虑了混凝土与混凝土界面缝隙的止水后，必须解决止水材料自身和混凝土界面的密封止水，同时必须满足土木工程止水材料的可靠性和耐久性。

施工缝缝隙一般都不大，在混凝土施工过程中和投入使用后，存在少量混凝土伸缩变形，沉降变形，相应止水材料也要适应这些变形，才能达到止水目的。

与施工缝相比，变形缝缝隙较宽，要考虑采用吸水膨胀率较大的遇水膨胀止水材料。

4.2.5.2施工缝、变形缝采用复合式防水结构

复合式防水结构同时由背贴式止水带与中埋式止水带或遇水膨胀止水条组成。

如图所示。

图7施工缝防水复合构造形式

图8中埋式止水带与外贴防水层复合使用

图9中埋式止水带、遇水膨胀止水条与嵌缝材料复合使用

施工缝、变形缝采用复合式防水结构，避免了以往防水处理的不足，但工序作业相对增多，材料用量也增加。

施工时合理设置并减少施工缝，加强施工缝、变形缝处理工艺管理和质量控制。

4.2.5.3施工缝的施工处理

施工缝处理采用特殊的防水措施，一般有L型、企口（凹凸）型、阶梯型、止水钢板、圆形锁口管、波纹管、混凝土预制、橡胶止水带等接头。

从施工工艺、经济指标、工程质量分析，采用L型、企口型接头，工艺简单、工程质量容易控制、经济，是防渗漏水比较有效的措施。

L型、企口型接头使接触面增大，可以获得更大的粘结力，使渗水路线延长，也使水流方向平行于接触面的法线，降低渗透系数，主要采用L型接头；

在渗漏水严重的地方，可以采用与其它方法结合。

针对L型接头，从设计，模板制作，安装到浇注混凝土提出一套程序化防水措施。

1）施工缝避开排水盲沟，不要在涌水量大的地方设施工缝。

一定要设，必须堵水，把水引向其它盲沟。

2）制作专门的接头模板，重复使用，以便能规范化施工。

3）把混凝土施工缝内的杂物清理干净，凿毛，用水清洗净，以增加粘结力。

4）浇筑混凝土要振捣密实。

地下水系发达的地方，施工缝处的混凝土掺人石棉、玻璃纤维或预埋连接筋等。

4.2.5.4变形缝施工

变形缝缝隙较宽，选择变形缝防水材料时，除了选用橡胶止水带止水外，还考虑到橡胶止水带有限的压缩变形能力和弹性变形能力以及与混凝土之间的密封还存在一定的缺陷，不能完全填充和密封其变形范围以外的孔隙，为此，又选用了一种具有“双重止水功能”的遇水膨胀止水条作补充，它可以通过自身的弹性和遇水时体积膨胀来进一步填充和密封橡胶弹性变形以外的橡胶和混凝土之间的界面缝隙，以此来达到可靠的止水效果。

1）变形缝的设置与应符合下列规定：

（1）变形缝的位置、宽度、构造型式应符合设计要求；

（2）缝内两侧应平整、清洁、无渗水；

（3）缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料或遇水膨胀止水条；

（4）嵌缝应密实。

2）变形缝嵌缝材料及嵌填施工应符合系列要求：

（1）嵌缝材料要求最大拉伸强度不应小于0.2MPa，最大伸长率应大于300％，且拉、压循环性能为80℃时拉伸—压缩率不小于±

20％。

（2）缝内两侧平整、清洁、无渗水，涂刷的基层处理剂符合设计要求。

（3）背衬材料的设置应符合设计要求。

（4）嵌填密实，与两侧粘接牢固。

4.2.6止水带施工

1）止水带宜选用橡胶止水带或钢边橡胶止水带

对水压力大、变形大的施工缝、变形缝应选用钢边止水带，当地下水有腐蚀性介质的应选用氯丁橡胶、三元乙丙胶材质的止水带。

当设计选用其它新型、成熟、可靠的材料时，其物理性能应符合国家相关标准的要求。

2）橡胶止水带的材质、形状、尺寸、物理机械性能应符合设计及现行《橡胶止水带》（HG/T2288）的规定:

（1）止水带的宽度宜控制在300～350mm，并视水压力大小调整宽窄；

止水带的截面尺寸用精度为0.05mm的卡尺，其它尺寸用精度为1mm的卷尺检查测量。

两种典型止水带断面结构见图：

图10两种典型止水带断面结构示意图

注：

W-止水带宽度；

T-止水带厚度A—此部分外观质量要求较严；

B—此部分外观质量要求较宽；

（2）橡胶止水带产品外观质量应符合下表规定：

表1橡胶止水带产品外观质量要求

序号

缺陷

名称

A部分

B部分

1

气泡

直径不大于1mm的气泡，

每米不允许超过3处

直径不大于2mm的气泡，

每米不允许超过4处

2

杂质

面积不大于4mm2的杂质，

面积不大于8mm的杂质，

3

接缝

不允许有裂口及“海绵”现象。

高度

不大于1.5mm的凸起每米不超过2处

4

凹痕

不允许

允许有深度不超过0.5mm，

面积不大于10mm2每米不超4处

5

中孔

偏心

中心孔周边对称部位

厚度差不超过1mm

（3）橡胶止水带物理机械性能及检验标准见下表

表2橡胶止水带物理机械性能及检验标

项目

指标

试验标准

B型

S型

J型

硬度（昭尔A）（度）

60±

GB531

拉伸强度（MP）

15

12

10

GB528；

采用I型试样

扯断伸长率（%）

380

300

压缩永久变形

70℃×

72h（%）

35

GB7759；

采用B型试样；

压缩率25％

23℃×

168h（%）

20

撕裂强度（N/m）

30

25

GB/T529

6

脆性温度（℃）

-45

-40

GB1682

7

热空气老化

72h

硬度变化（邵尔A）（度）

+8

GB3512

拉伸强度变化率（降低）（%）

伸长率变化率（降低）（%）

96h

9

250

8

臭氧老化（50pphm；

20%；

48h）

2级

0级

GB7762；

矩形试样

1、B型适用于变形缝用止水带；

S型适用于施工缝止水带；

J型适用于有特殊耐老化要求的接缝用止水带。

2、本表参照GB18173.2制定。

其中压缩永久变形指标反映了橡胶止水带的使用性能，是重要的指标项目。

（4）钢边橡胶止水带的物理力学性能见下表

表3钢边橡胶止水带的物理力学性能

性能指标

硬度（邵尔A）

62±

拉伸强度（MPa）

≥18

≥400

压缩永久变形（70℃×

24ｈ），%

≤35

撕裂强度（N/mm）

≥35

热老化70℃×

168ｈ

硬度变化（邵尔A）

≤+8

≥16.2

≥320

拉伸永久变形（70℃×

24h，拉伸100％）

≤20

橡胶与金属带

粘合试验

破坏类型

橡胶破坏（R）

粘合强度（MPa）

≥6

3）止水带的安装应符合以下规定：

（1）止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合。

（2）止水带应固定在挡头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分；

固定止水带时，应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。

（3）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。

止水带常用的固定方法有以下三种。

图11止水带常用的固定形式

4）止水带安装完成后应对止水带的埋设位置进行检查

（1）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。

（2）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能超过3cm。

（3）用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交，否则会降低止水带的有效长度。

3）止水带的长度应根据施工要求事先向生产厂家定制（一环长），尽量避免接头。

如确需接头，应满足以下要求（如图所示）

图12止水带常用接头形式

（1）橡胶止水带接头必须粘接良好，不应采用不加处理的”搭接”。

（2）粘接前应做好接头表面的清刷与打毛，接头处选在衬