隧道防排水施工作业指导书Word格式.docx
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3.1隧道防排水应符合铁道部现行建技[2010]13号《铁路隧道防水板铺设工艺技术规定》,《铁路隧道设计规范》(TB10003)及《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119)的有关规定。
隧道衬砌结构防水等级应满足现行国家标准《地下工程防水技术规范》(GB50108)的一级标准。
3.2防水板采用分离式,防水板原材料不得采用再生料,防水板厚度不应小于1.5mm。
复合后的防水板厚度不小于2.4mm。
防水板物理力学性能除应符合《铁路隧道设计规范》(TB10003—2005)有关规定外,尚应符合《铁路隧道防水材料技术条件》相关要求。
3.3本工程隧道防水,初期支护与二次衬砌之间拱部及边墙部位铺设ECB塑料防水板+无纺布(分离式)防水板主材厚1.5mm,复合后的厚度不小于2.4mm,幅宽不小于2.5m。
防水板与初期支护之间敷设400kg/m2无纺布。
隧道衬砌纵向施工缝采用外贴式橡胶止水带+遇水膨胀止水胶进行防水处理。
隧道衬砌环向施工缝(含仰拱)采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水胶进行防水处理。
隧道衬砌变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带+外贴式橡胶止水带+聚乙烯硬质泡沫板+双组份聚硫密封膏嵌缝材料进行防水处理。
3.4隧道排水采用双侧沟加中心沟的方式。
衬砌背后的积水通过环向和纵向盲管的汇集后引入侧沟,再经过侧沟的汇集和沉淀后通过横向引水管引入中心沟,再由中心沟排出洞外。
全隧二次衬砌背后设环向盲管,Φ50带孔波纹管,纵向每10m设置一环,集中出水处视水量大小加密设置;
两侧边墙脚设纵向盲管,Φ80带孔波纹管,环向盲沟与纵向盲沟均与隧道侧沟连通,纵向盲沟中部设置Φ100PVC泄水孔连通侧沟。
3.5侧沟在边墙衬砌侧应预留进水孔,间距宜为4m。
侧沟在中心水沟一侧应设置出水孔,间距为30m。
3.6隧道工程施工防水应提高混凝土自防水性能,混凝土抗渗等级不得低于P10。
3.7隧道工程施工防水应以施工缝、变形缝防水为重点。
3.8隧道工程施工排水应进行处理,达标后排放,并应符合现行《污水综合排放标准》(GB8978)的规定。
对排、渗水可能造成地下水污染时,应采取隔离措施。
3.9隧道工程施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、溪流进行调查,并应进行观测与试验,找出渗漏根源,按设计要求进行防渗处理。
3.10单位工程施工前,选取一循环,进行防水板安装焊接试验,确定施工工艺参数。
4施工程序及工艺流程
4.1施工程序
施工程序为:
铺设准备——缓冲层铺设——防水板铺设——防水板焊接——质量检查等环节。
4.2工艺流程
4.2.1隧道结构防排水施工工艺流程
图4-1隧道结构防排水施工工艺流程图
4.2.2防水板施工工艺流程
图4-2防水板施工工艺流程图
4.2.3环向、纵向排水盲管施工流程
4.2.4外贴式止水带施工流程
图4-4外贴式止水带施工流程图
4.2.5中埋式止水带施工流程
图4-5中埋式止水带施工流程图
5施工要求
5.1施工准备
5.1.1防排水施工作业系指在隧道初期支护完成,且隧道净空检查满足设计要求后进行的有关结构防排水施工作业。
5.1.2基面检查处理
基面处理与基面检查是保证防水板铺设质量的重要环节。
防水板铺设前,将喷混凝土层外露锚杆头或钢筋头切断,并用砂浆抹平;
对大面积的淋水部位,在铺设防水层前,应将水进行引排处理,保证焊接质量及施工安全;
附属洞室处防水板应提前处理,保证与正洞的搭接不小于30cm。
5.1.3试验段施工
单位工程施工前,选取一循环长度作为防水板施工试验段,确定工艺参数,用以指导该工序施工。
5.1.4在洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量,防水板耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。
5.2施工工艺
5.2.1基面处理方法
5.2.2.1对钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰,详见图5-2;
5.2.1.2对有突出的管道,先切割,后用砂浆抹平,详见图5-1、图5-2;
5.2.1.3基面应平整、无空鼓、裂缝、松酥,对于初期支护表面凸凹不平进行处理补喷,使混凝土表面平顺,凸凹满足D/L=1/10(D为凸面间凹进深度,L为两凸面间距离),详见图5-3。
图5-1初期支护面处理图
图5-2初期支护面处理图
图5-3初期支护面处理图
5.2.2排水盲管施工
排水盲管包括环向排水盲管、纵向集水盲管、横向排水管,三者采用变径三通连为一体,形成完整的排水系统。
其中,纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节,起到承上启下的作用,是关键环节。
5.2.2.1环向排水盲管沿纵向设置的间距根据设计要求进行布置,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环向排水盲管。
5.2.2.2纵向盲管的设置及坡度应按设计要求安设,并与环向、横向盲管连成一体,形成一个完整的排水系统。
5.2.2.3排水盲管施工
5.2.2.3.1施工前按规定划线,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易出现渗漏水的地方;
5.2.2.3.2钻定位孔,定位孔间距不得大于50cm;
5.2.2.3.3将膨胀锚栓打入定位孔;
5.2.2.3.4将盲管用无纺布包住,用扎丝捆好,用卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上;
5.2.2.3.5用三通将环、纵向排水盲管连接固定;
5.2.2.3.6横向排水盲管是连接纵向排水管与侧沟或中央排水管(沟)的水力通道,施工时严格按设计要求设置,仰拱及填充混凝土施工前预留横向排水管。
5.2.3无钉铺设防水层
在基面处理、排水盲管设置、水平施工缝止水条安装完成后,进行防水板施工作业,包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板铺设、防水板焊接、质量检查等环节。
5.2.3.1缓冲层铺设
缓冲层铺设前,先在隧道拱顶部位标出纵向中线,并根据基面凸凹情况留足富余量,宜由拱部向两侧边墙铺设。
用射钉将热塑性垫圈和缓冲层平顺地固定在基面上,固定点间距:
一般拱部0.5~0.8m、边墙0.8~1.0m,底部1~1.5m。
呈梅花形排列,基面凸凹较大处应增加固定点,使缓冲层与基面密贴。
缓冲层接缝搭接宽度不小于5cm,铺设的缓冲层应平顺,无隆起,无皱褶。
5.2.3.2防水板铺设
5.2.3.2.1防水板铺设应超前二次衬砌施工,并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板,同时与开挖开挖面应保持一定的安全距离。
5.2.3.2.2防水板采用环向铺设,从拱部向两侧边墙悬挂进行,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值为10:
8),以确保浇筑混凝土后防水板表面与基面密贴。
5.2.3.2.3分段铺设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。
5.2.3.2.4附属洞室处铺设防水板时,先按照附属洞室的大小和形状加工防水板,并与边墙防水板焊接成一个整体。
5.2.3.2.5防水板与无纺布分开铺设,先在初期支护上铺设无纺布,再利用无纺布安装专用热塑性垫圈把防水板固定在无纺布上。
防水板铺设见图5-4。
图5-4防水板铺设示意图
5.2.3.2.6防水板采用热熔法手工焊接在热塑性垫圈上,焊接应牢固可靠,避免浇筑和振捣混凝土时防水板脱落。
5.2.3.2.7防水板焊接,防水板之间接缝采用自动双焊缝热熔焊机焊接,单条焊缝的有效焊缝宽度不小于15mm。
焊接后两条缝间留一条空气道,焊缝搭接宽度大于15cm。
防水板焊缝见图5-5。
防水板焊接要求如下:
图5-5防水板焊接接缝示意图
(1)焊接时,防水板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。
(2)开始焊接前,应采用小块塑料片上试焊,以掌握焊接温度和焊接速度。
(3)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,热焊焊接。
(4)焊缝应无漏焊、假焊、烤焦、焊穿、外露固定点等现象,若有应予补焊,且用塑料片覆盖焊接。
5.2.3.3防水层保护
5.2.3.3.1任何材料、工具、在铺设时应尽量远离已铺好防水板的地段堆放,不得穿带钉子的鞋在防水层上走动,对现场施工人员加强防水层保护意识教育,严禁损坏。
5.2.3.3.2在没设保护层处(如拱顶、侧墙)进行其他作业时不得破坏防水层,钢筋焊接作业时,防水板要用阻燃材料进行覆盖,避免焊火花损伤防水板,现场应配备一定数量的灭火器。
5.2.3.3.3挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处必须加设橡皮垫层。
5.2.3.3.4钢筋混凝土衬砌,要对钢筋头部进行防护,避免损伤防水板。
5.2.3.3.5绑扎钢筋、安装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撞和刮破塑料板。
5.2.3.3.6在灌注二次衬砌混凝土时,振捣棒不得接触防水层,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补;
同时应在混凝土输送泵出口处设置防护板,防止混凝土直接冲击已铺好的防水板。
5.2.3.3.7二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm,以防止破损塑料防水板。
5.2.4止水带施工作业
止水带施工是隧道结构防排水的重要环节,本工程止水带主要有外贴式及中埋式。
5.2.4.1外贴式止水带施工工艺
(1)位置确定
外贴式止水带设置在衬砌结构施工缝、变形缝的外侧,施工时按设计要求先在需要安装止水带的位置放出安装线。
(2)基面处理
对于直接设置在岩壁或初期支护面上的外贴式止水带,设置的部位须预先用氯丁胶乳砂浆进行抹平处理,防水砂浆抹面的宽度应大于止水带宽度20cm以上。
(3)止水带固定
施工缝处设计有防水板的,采用粘接法将其与防水板连接。
对于施工缝处设计没有防水板的,止水带采用粘接法固定在岩壁或初期支护找平层上。
5.2.4.2中埋式止水带施工
5.2.4.2.1中埋式止水带施工工艺
中埋式止水带采用钢筋卡固定,钢筋卡采用φ6钢筋制作,衬砌施工时通过铁丝将钢筋卡和止水带固定在挡头模板上,钢筋卡环向间距0.3m。
在第二节衬砌时扳直钢筋卡将一起弯入的止水带垂直固定在第二节衬砌内。
安装时止水带垂直弯曲,一端垂直挡头模板,一端紧贴挡头模板(涂抹上脱模剂),待第一节衬砌完成后紧贴模板止水带弯入第二节衬砌。
中埋式止水带安装示意图见图5-6。
图5-6中埋式止水带安装示意图
5.2.5遇水膨胀止水胶施工
5.2.5.1预处理
事先用钢丝刷清楚敷设范围内施工缝面的砂粒及混凝土渣,然后用抹布擦净或高压水冲洗干净。
5.2.5.2施工工艺
遇水膨胀止水胶挤出断面15×
8mm(宽×
高),施工后混凝土基面和止水胶间无焊缝,连续均匀地敷设在基面上。
如遇挤出胶体部不连续或不均匀,可以用刮片适当刮匀或修整。
5.2.5.3养护、固化
为保证止水胶对混凝土有很好的粘结性,必须保证有充分的养护时间。
施工后的止水胶到表面硬化为止不超过24小时,表面硬化需要完全达到指标,融干燥后,才可以进行下一次混凝土续浇。
5.2.5.4浸水后的处理
如果止水胶施工到下次浇筑混凝土时间较长,施工时注意保护止水胶不要浸水。
如果遇浸水引起水膨胀而使止水胶剥离,在浇筑混凝土前必须加以修补。
修补方法如下:
先用钉子固定剥离的止水胶,除去积水;
再除去剥离的止水胶,重新施工。
5.2.5.5施工注意事项
止水胶距混凝土边缘的距离不得小于120mm,距离太小其膨胀应力会导致混凝土膨胀。
如需分次挤出时,其搭接长度不小于20mm。
下次混凝土浇筑时,振捣棒不得直接接触到止水胶。
5.2.6嵌缝材料的施工
5.2.6.1缝内两侧应平整、清洁、无渗水,并涂刷与嵌缝材料相容的基层处理剂。
5.2.6.2嵌缝时应设置与嵌缝材料隔离的背衬材料。
5.2.6.3嵌缝应密实,与两侧粘结牢固。
6劳动组织
防水板施工一般需要4~6个人一组,施工人员经培训合格后上岗,并保持相对稳定,可根据施工现场情况及时调整,止水带及排水盲管作业根据现场情况具体组织。
7材料要求
7.1排水盲管的材料要求
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。
7.2防水板规格及性能指标
7.2.1防水板应符合《铁道隧道防水材料暂行技术条件》防水板的相关要求:
⑴幅宽宜为2~4m;
⑵厚度为1.5m(注:
其中立体型防水板,凸点为圆形,高度6mm,直径15mm左右,凸点间距30~35mm,梅花型布置);
⑶耐刺穿性好,具有阻燃性;
⑷耐久性好、耐水性好、耐腐蚀性好;
7.2.2防水板的尺寸偏差及物理力学性能应符合下列规定:
表1防水板的规格尺寸及允许偏差
项目
厚度,mm
宽度,m
长度,m
规格
1.5
2.0,3.0,4.0
20以上
平均偏差
不允许出现负值
极限偏差(%)
-5
-1
\
表2防水板物理力学性能
序号
指标
EVA
ECB
PE
1
断裂拉伸强度/MPa≥
18
17
2
扯断伸长率/%≥
650
600
3
撕裂强度/kN/m≥
100
95
4
不透水性/0.3MPa/24h
无渗漏
5
低温弯折性/℃≤
-35
6
加热伸缩量,mm
延伸≤
收缩≤
7
热空气老化(80℃×
168h)
16
14
15
550
8
耐碱性[饱和Ca(OH)2×
168h]
9
人工候化
断裂拉伸强度保持率/%≥
80
扯断伸长率保持率/%≥
70
10
刺破强度/N
1.5mm
300
7.2.3ECB单面自粘式防水卷材一般规定
ECB单面自粘式防水卷材一般规定采用合成高分子类ECB塑料防水板+自粘橡胶胶料组成,要求主材ECB的厚度为1.5mm,复核后的厚度不小于2.4mm,幅宽不小于2.5mm。
7.2.4防水卷材规格及性能指标
⑴ECB塑料防水卷材规格及性能指标详见表2。
⑵自粘橡胶胶料的性能指标
自粘ECB应具有自粘性,与结构能够彼此粘结,本隧使用单面粘结,自粘橡胶胶料应采用增粘剂+丁基胶+沥青聚合而成。
自粘橡胶胶料的性能指标(参照JC898-2002)
①剪切性能(片材与片材):
≥6.0N/mm或粘结面外断裂;
(片材与水泥砂浆):
②剥离性能(片材与片材):
≥2.0N/mm或粘结面外断裂;
③自粘橡胶胶料的防霉等级:
达到或优于2级(参照GB2423-16-81J测试)。
7.3止水带规格及性能指标
7.3.1止水带应符合“《铁道隧道防水材料暂行技术条件》止水带”的相关要求:
⑴止水带的表面不允许有开胶、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷,中心孔偏心不允许超过管状断面的1/3;
⑵橡胶止水带的宽度应≥25cm;
钢边止水带的宽度应≥24cm.
⑶止水带表面有允许深度不大于2mm,面积不大于16mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷不超过4处。
7.3.2止水带的物理性质及尺寸偏差应符合下表要求:
表3橡胶止水带物理力学性能
性能要求
变形缝用(钢边)
施工缝用
硬度(邵尔A,度)
60±
拉伸强度(MPa)
≥15
≥12
拉断伸长率(%)
≥450
压缩永久变形(%)
70℃ⅹ24h
≤30
23℃ⅹ168h
≤20
撕裂强度(KN/m)
≥30
≥25
脆性温度(℃)
≤-45
热空气老化
70℃ⅹ168h
≤+6
≥10
≥400
臭氧老化50pphm:
20%,40℃,48h
无龟裂
橡胶与金属粘合
R型破坏
/
注:
钢边材料应采用镀锌钢板,材料性能应符合GB/T2581规定。
表4止水带尺寸公差
止水带公称尺寸
极限偏差
厚度Bmm
4~6mm
+1,0
6~10mm
+1.3,0
6~20mm
+2,0
宽度L,%
±
3,0
7.4遇水膨胀止水胶性能指标
表5遇水膨胀止水胶性能指标
检测项目
技术指标
固化前
外观
胶状物
含固量,%
≥85
下垂度(50±
2℃),mm
≤3
表干时间,h
≤2.4
固化后
橡胶状
延伸率,%
≥500
抗拉强度,MPa
≥0.3
最终体积膨胀率(室温、蒸馏水),%
220~300
浸水7d的膨胀率占最终膨胀的百分比,%
≤50
7.5嵌缝材料双组成份聚硫密封膏技术指标
表6双组成份聚硫密封膏技术指标
实验项目
优等品
一等品
合格品
颜色
灰色
密度,g/cm3
规定值±
0.1
适用期,h
2~6
标杆时间,h
不大于
24
渗出性指数
流动性
下垂度(N型),mm不大于
流平性(L型)
光滑平整
低温柔性,℃
-40
-30
拉伸粘接性
最大拉伸强度,MPa不小于
0.2
最大伸长率,%不小于
400
200
恢复率,%不小于
拉伸-压缩循环性能
级别
9030
8020
7010
粘接破坏面积,%不大于
25
加热失重,%
其余参见JC/483-92(96).
8机具设备
机具设备配置表
机具
规格型号
数量
用途
备注
简易吊装设备
自制
吊装防水板
射钉枪或铁锤
打入钢钉
简易台架
基面处理
铺设防水板
自动双缝热熔焊机
焊接防水板
手动电热熔接器
冲击电钻
钻定孔位
9质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1质量控制要求
9.1.1.1衬砌不渗水,结构表面无湿渍;
9.1.1.2防水层连接紧密,无渗水现象,立面拐角的防水毯无空鼓和皱褶;
9.1.1.3材料甩头预留长度不小于规定长度,其收边和保护达到了设计要求;
9.1.1.4防水层的破损处已按要求修补达标;
9.1.1.5防水层与其它防水材料的连接符合设计要求;
9.1.2排水盲管施工质量要求
9.1.2.1排水盲管的材料质量、直径、透水孔的大小、间距应满足设计要求;
9.1.2.2纵向排水盲管的安装坡度符合设计要求,通向水沟的横向排水管坡度应符合设计要求且不小于2%;
9.1.2.3盲管尽量与岩壁或初期支护表面密贴,与支护表面的最大间距不得大于5cm,盲管与支护脱开的最大长度不得大于10cm;
9.1.2.4盲管无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞,泄水孔通畅;
9.1.2.5施工中三通管留设位置准确,接头牢固。
9.1.3防水板施工质量检查及处理
9.1.3.1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。
9.1.3.2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。
检查时可将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,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。
9.1.3.3防水板铺设完毕后应对其表面进行全面的检查,发现破损部位应及时进行补焊,补丁应剪成圆角,不得有三角形或四边形等尖角存在,补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm。
补丁应满焊,不得翘边空鼓部位,补丁应进行漏气检测。
9.1.4止水带施工质量要求
9.1.4.1止水带的性能及技术参数必须满足设计要求。
9.1.4.2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。
9.1.4.3止水带安装的纵向位置,通常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。
9.1.4.4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。
9.1.4.5止水带接头的施工应满足以下要求:
1)检查接头处上下止水带的压茬方向,此方向应以排水畅通、将水外引为正确方向,即上部止水带靠近围岩,下部止水带靠近隧道衬砌。
2)接头强度检查:
用手轻撕接头。
3)观察接头强度和表面打毛情况,接头外观应平整光洁。
抗拉伸强度不低于母材的80%;
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