洞身防排水作业指导书讲解.docx
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洞身防排水作业指导书讲解
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隧道防排水工程作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用于渝黔铁路土建5标隧道防排水工程。
2编制依据
⑴《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)
⑵《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)
⑶《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TBJ287-2004)
⑷《铁路隧道防排水施工技术指南》(TZ331-2009)
⑸渝黔铁路土建5标隧道施工图
3作业准备
3.1内业准备
⑴组织有关人员对施工图纸、施工组织设计及相关资料进行学习,层层进行技术、质量和安全交底。
⑵对隧道工程及周边环境有影响的地表水和地下水进行调查。
⑶对有关技术人员和特殊工种工人进行上岗前培训,并进行考核,达标者方可上岗。
⑷隧道防排水各工序间应有交接检查并填写记录。
3.2外业准备
⑴防水板焊接工具、工作台车。
⑵防排水机具:
橡胶衔接硫化机(止水带焊接)、自动双缝热熔焊接机(防水板接缝焊接)、手动电热熔接器(热熔垫圈焊接)、防水板台车、搅拌机、注浆泵、输浆管、浆液混合器、注浆管、水泵、注浆钻机等。
⑶施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足管理、技术人员进场生活、办公需要。
4技术要求
⑴洞口工程防排水施工前应对洞口处地理环境进行调查,参比设计有无出入,如与设计不符应及时与工程部沟通,工程部联系设计单位进行重新确认。
⑵土工布防水板施工前应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理,切除锚杆头、钢筋头等坚硬物,凸凹不平处需补喷、抹平。
⑶防排水工程施工前应向监理工程师报检,许可后方可开始施工。
5施工程序与工艺流程
5.1施工程序
5.1.1地表防排水
地表处理前对隧道附近的地面、井泉、水库及河流进行调查、观测与试验,分析其对隧道渗漏水的影响,并编制相应的地表处理计划。
天沟、截水沟等走向应结合地形条件选择对地面植被破坏最小、排水畅通方案,并结合永久排水系统现行修建。
按照设计要求施做截水沟,排水沟、截水沟排水应顺畅、无淤积阻塞。
5.1.2洞内反坡排水步骤及方法
必须采取机械排水;
根据排水距离、坡度、水量和设备等情况选用排水沟或管路,或分段接力或一次将水排出洞外;
分段开挖反坡排水沟时,在每段下坡终点开挖集水坑,使水流至坑内,再用水泵将水抽到下段水沟流入下一个集水坑,这样逐段前进,将水排出洞外。
反坡水沟坡度不宜小于0.5%;
隧道进尺较短时,可在开挖面附近开挖集水井,安装水泵,将水一次送出洞外。
沟管断面、集水坑(井)的容积按实际排水量确定;
水泵的功率应大于排水量所需功率20%以上,并有备用水泵;
做好停电时的应急排水准备工作。
5.1.3结构防排水步骤及方法
5.1.3.1基面处理
基面处理主要对初期支护表面的渗漏水,外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。
⑵处理基面渗漏水,采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟,保持基面无明显漏水;
对初期支护混凝土表面外露的锚杆头、钢筋尖头等硬物割除,可按图5-1-1、图5-1-2处理。
图5-1-1初期支护面钢筋头处理图
图5-1-2初期支护面锚杆头处理图
基面应平整,无空鼓、裂缝、松酥,表面平整度应符合D/L≤1/10要求,否则应进行喷射混凝土或抹水泥砂浆找平处理。
式中L——基面相邻两凸面的距离(L≤1);
D——基面相邻两凸面间凹进去的深度。
5.1.3.2透水盲管
隧道排水盲管包括φ80纵向透水盲管、φ50环向透水盲管,排水盲管直接弯入侧沟,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,起着承上启下的作用,是关键环节。
⑴排水盲管布置
拱墙初期支护与二次衬砌之间设φ50环向透水盲管,间距12m(同衬砌台车长度),当水量较大时,可在水量较大处增设1-2道;边墙墙角处纵向设φ80纵向透水盲管,纵向盲管应设在衬砌边墙脚处防水层外侧,纵向坡度不得小于2‰,与线路纵向设计坡度一致,环、纵向透水盲管两端均直接弯入隧道侧沟。
⑵纵环向排水盲管安装施作步骤与方法
按设计划线,以使盲管位置准确合理。
钻定位孔,定位孔间距在30~50cm,在凸凹不平处应适当增加固定点。
将膨胀锚栓打入定位孔。
排水盲管布置时应尽量顺直,并与初期支护表面密贴,空隙不得大于5cm,盲管与喷射混凝土基面脱开长度不得大于10cm。
用土工布包住盲管,扎丝捆好;U型卡子卡住盲管,然后固定在膨胀螺栓上。
对集中出水点,应铺设单根排水盲管,并用速凝砂浆将周围封堵,使地下水从管中集中引出。
当隧道初期支护表面有大面积渗漏水时,可设双根或多根排水盲管,将水引入纵向排水盲管。
5.1.3.3防水层防水
㈠设置防水层是保证隧道防水功能的重要措施,且各级围岩的隧道衬砌均铺设防水层;防水层采用分离式防水层,由防水板加土工布组成。
防水板采用EVA防水板,厚度不小于1.5mm;土工布密度不小于350g/m2。
㈡缓冲层材料采用土工布,选用的土工布应符合下列要求:
⑴具有一定的厚度,其单位面积质量不宜小于350g/m2;
⑵具有良好的导水性;
⑶具有适应初期支护由于荷载或温度变化引起的变形能力;
⑷具有良好的化学稳定性和耐久性,能抵抗地下水或混凝土、水泥砂浆析出水的侵蚀。
㈢防水板选用高分子材料,在设计确定的长度内不允许有接头;防水板表面应平整、边缘整齐,无裂纹、机械损伤、折痕、孔洞、气泡及异常粘结部分等影响使用的缺陷;防水板除特殊要求外,外观颜色应为材料本色,不得添加颜料和填料;在不影响使用的条件下,防水板表面凹痕,深度不得超过厚度的5%。
防水板应具备耐刺穿性好、柔性好、耐久性好等特点,并具备一定的阻燃性。
㈣防水板材料性能、土工布材料性能见表5.1.3,5.1.4。
表5.1.3EVA防水板物理力学性能表
序号
项目
指标
EVA
1
断裂拉伸强度(MPa)
≥18
2
拉断伸长率(%)
≥650
3
撕裂强度(KN/m)
≥10
4
不透水性(0.3MPa/24h)
无渗漏
5
低温折弯性(℃)
≤-35
6
加热伸缩量(mm)
延伸
≤2
收缩
≤6
7
热空气老化
(80℃×168h)
断裂拉伸强度(MPa)
≥16
拉断伸长率(%)
≥600
8
耐碱性【Ca(OH)2饱和溶液×168h】
断裂拉伸强度(MPa)
≥17
拉断伸长率(%)
≥600
9
人工候化
断裂拉伸强度保持率(%)
≥80
拉断伸长率保持率(%)
≥70
10
刺破强度(N)
防水板厚度(mm)
1.5
300
表5.1.4土工布技术指标表
项目
技术指标
备注
断裂能力(KN/m)
≥10
纵横向
断裂伸长率(%)
≥20
纵横向
CBR顶破强力(KN)
≥2.1
垂直渗透系数(cm/s)
K×(10-1~10-3),K=1.0~9.9
撕破强力(KN)
≥3.3
纵横向
化学稳定性
强度下降不小于20%
生物稳定性
强度下降不小于5%
可燃性等级
V或VI
㈤铺设准备工作
防水板铺设前,应先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理,切除锚杆头、钢筋头等坚硬物,凸凹不平处需补喷、抹平,凹坑深度比应小于等于1/10;漏水处需先进行注浆处理。
洞外检验防水板及土工布质量;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;铺设防水板的专用台车就位;洞内在铺设基面标出拱顶中线,画出隧道中线及垂直隧道中线的横断面线。
㈥土工布铺设
对于设计为分离式的防水板,先进行土工布铺设,采用射钉固定(如图5-1-3)。
图5-1-3热塑性垫圈固定土工布示意图
土工布铺设的具体步骤为:
先在隧道拱部位标出纵向中线;
使土工布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土工布平整顺直地固定在基面上,每幅防水板布置适当排数垫圈,拱部0.5~0.8m间距,边墙0.8~1.0m间距,呈梅花形排列,并左右上下成行固定;
土工布幅间搭接宽不小于100mm,一般仅设环向接缝,当长度不够时,设轴向接缝,确保上部(靠近拱部的一张)被下部(靠近底部的一张)土工布压紧。
防水板铺设
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;
采用从下向上的顺序铺设,下部防水板应压住上部防水板,松紧应适度并留有余量(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;
两幅防水板的搭接宽度不应小于15cm(见图5-1-4),分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接量,并且对预留部分边缘部位进行有效的保护;
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。
对于自动双缝热熔焊机不易焊接的部位用热风枪手工焊接,并确保其质量。
图4-1-4防水板焊接示意图
防水板固定
对于分离式的防水板,可用热风焊枪或自动双缝热熔焊机,使防水板其融化与塑料垫圈粘结牢固。
在凸凹较大的基面上,在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴;
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双缝热熔焊机焊接,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;
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。
在焊缝搭接的部位焊缝必须错开,不允许有三层以上的接缝重叠(见图4-1-5)。
焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台;
图5-1-5防水板搭接示意图
焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖;
5.1.3.4施工缝、变形缝防水
环向施工缝采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀橡胶止水条,纵向施工缝采用中埋式橡胶止水带+混凝土界面剂;变形缝在地层承载力显著变化、断面明显变化处设置,变形缝的宽度为20mm,采用中埋式橡胶止水带+遇水膨胀止水条+聚硫橡胶嵌缝材料两道防水措施,并填塞沥青木丝板。
⑴中埋式橡胶止水带安装
确保位置准确,固定牢固,其中间空心圆环应与变形缝的中线重合。
沿衬砌轴线每隔0.5~1.0m钻一φ12的钢筋孔。
将制成的钢筋卡穿过挡头模板,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上,待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯钢筋卡紧止水带,其施工方法见图5-1-6、5-1-7。
图5-1-6环向施工缝变形缝止水带安装示意图
中埋式橡胶止水带在转弯处应做成圆弧形,橡胶止水带的转角半径不应小于200mm。
仰拱与边墙处施工缝的止水带安装应采用钢筋卡夹设固定,保证其顺直。
中埋式橡胶止水带安装径向位置,设计允许偏差为±5cm,安装的纵向位置允许偏离中心为±3cm。
止水带应与衬砌端头模板校正,以确保止水带安装方向和质量。
中埋式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,当确需接头时,宜采取搭接形式,搭接长度不得小于10cm,宜采用橡胶衔接硫化机进行焊接,焊缝宽度不得小于50mm,止水带接头必须焊接良好,接头外观应平整光洁。
⑵遇水膨胀止水条安装
遇水膨胀止水条安装采用预留槽嵌入法,挡头板制作时应预留安装止水条的浅槽。
拆除混凝土模板后,修整预留槽,将止水条嵌入槽内,并用配套的胶粘剂或水泥钉固定止水条,再浇筑下一环混凝土。
遇水膨胀止水条接头处应重叠搭接后再粘结固定,沿施工缝形成闭合环路,期间不得留断点,搭接长度不应小于50mm。
止水条定位后至浇筑下一环混凝土之前,应避免被水浸泡,必要时应加涂缓膨剂,防止其提前膨胀。
5.2工艺流程
5.2.1施工防排水
(1)洞口排水工艺流程见图5-2-1
(2)洞内排水工艺流程见图5-2-2
图5-2-1洞口排水工艺流程图图5-2-2洞内排水工艺流程图
5.2.2结构防排水
防水混凝土衬砌
混凝土施工应符合国家现行标准规定,并满足设计的等级、抗渗性、耐久性等要求,防水混凝土工艺流程见图5-2-3。
图5-2-3防水混凝土工艺流程图
⑵防水层防水
①防水板防水
复合式衬砌隧道在初期支护与二次衬砌之间采用分离式防水层,其工艺流程见图5-2-4。
图5-2-4防水板防水工艺流程图
注浆防水其施工工艺流程见图5-2-5。
6施工要求
⑴加强施工管理,严格操作工艺,加强混凝土的养护工作。
⑵防水混凝土的关键是提高混凝土的密实性,必须采用高频机械捣密实;同时防止混凝土的开裂,因此,施工中重视配合比及掺加的外加剂。
⑶施工缝、变形缝是防水薄弱环节,必须按程序认真施做。
⑷架立、绑扎钢筋时,如有焊接,应在焊接钢筋的部位外放一块铁皮等以防高温烧坏防排水系统;在施工凿毛处理及安装和拆除模板台车堵头板时,应注意保护防水板,使其不被破坏。
⑸防水板张挂不要过紧也不应过松,以免初期支护表面有凹凸时,在灌注混凝土时挤裂。
⑹为防止浇筑模注混凝土时混凝土浆液导致隧道盲管过滤功能失效,防水板的铺设必须低于纵向盲管一定距离,并于边缘加密固定,并且进水孔(管)处的防水板开孔必须保证圆顺,且应略小于进水孔外径,以便能利用防水板弹性,使孔管密贴穿过防水板,使孔缝不露浆。
⑺施工缝、变形缝施作防水措施前,应先用钢刷将其表面疏松、起皮、浮灰等清理干净,使施工缝(变形缝)表面基本平整、干燥、无污物。
⑻仰拱与仰拱填充不得一次施作,施工缝应错开,仰拱不得分幅施作。
7劳动组织
李家营隧道进口防排水作业人员组织及分工见表7.1.1。
表7.1.1隧道进口段防排水作业人员组织及分工表
序号
职务
人数
负责项目及工作内容
1
管理人员
1
全面负责相关部门的协调工作。
2
现场工程师
3
责隧道进口段防排水施工的技术工作;项目部部物资部长负责所需材料的进场工作。
3
熟练工人
10
负责止水带、膨胀止水条安装工作。
4
质量控制及相关资料填写
2
负责对土工布、防水板、止水带、止水条、透水盲管施工进行质量有效性监控;
对施工时质量验收和资料表格的填写。
8材料要求
防排水工程中所用原材料必须经过工地试验室检验,并检验状态为合格后方可用于防排水工程施工。
9设备机具配置
防排水工程机械设备配置情况见表9.1.1。
表9.1.1防排水工程设备概况表
序号
设备名称
设备型号
设备性能
设备数量
1
作业台架
6m
良好
1
2
橡胶硫化焊机
良好
1
3
电焊机
BX1-315
良好
1
4
双缝热熔爬焊机
良好
1
5
手动电热熔接器
良好
3
6
搅拌机
良好
1
7
注浆泵
良好
1
8
浆液混合器
良好
1
9
水泵
良好
1
10
注浆钻机
良好
1
10质量控制及检验
10.1质量控制
⑴主控项目
①防水板、土工复合材料的材质、性能、规格必须符合设计要求。
检验数量:
按进场批次检验
检验方法:
进行材质性能试验
②防水板必须按设计要求进行焊接,焊接应牢固,不得有漏焊。
检查数量:
检查焊缝数量的5%,并不得小于3条焊缝。
检查方法:
采用双焊缝间充气检查。
③防水板铺设范围及铺挂方式应符合要求。
铺设时防水板应留有一定的余量,挂吊点设置的数量应合理。
检查数量:
全部检验。
检查方法:
查隐蔽工程验收记录、观察。
⑵一般项目:
①铺挂防水板的基面应坚实、平整、圆顺,无翻水现象;阴阳角处应作成圆弧形。
检查数量:
全部检查。
检查方法:
查隐蔽工程验收记录、观察。
②防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦、焊穿等现象。
检查数量:
全部检查。
检查方法:
查隐蔽工程验收记录、观察。
③防水板的铺设应与基层固定牢固,不得有绷紧和破损现象。
检查数量:
全部检查。
检查方法:
查隐蔽工程验收记录、观察。
④防水板的搭接宽度不应小于15cm,允许偏差为-10mm,焊缝宽度不小于2cm。
检查数量:
检查焊缝数量的5%,并不得小于3条焊缝。
检查方法:
观察和尺量检查。
10.2质量检验
⑴衬砌不渗水、无漏水、无流水,结构表面无湿渍;
⑵混凝土抗压强度和抗渗等级符合设计要求;
⑶防水层连接紧密,无渗水现象,立面拐角的防水板无空鼓和皱褶;
⑷防水板甩头预留长度为1-2m,其收边和保护达到设计要求;
⑸防水层与其它防水材料的连接符合设计要求。
⑹防水层的破损处按要求修补达标;
⑺防排水工程施工中所用原材料必须为合格品。
⑻防水板焊缝质量检查采取随机抽样方法,环向焊缝每衬砌循环抽试2条,纵向焊缝每循环抽试1条,充气检测长度不宜大于40m。
⑼防水板搭接缝的焊接质量应按充气法检查(即密封性检查),将5号注射针与压力表相接,然后进行充气,当压力表达到规定压力(一般为0.25Mpa)时停止充气,保持10分钟以上,若压力下降在10%以内,说明焊缝合格。
如压力下降过快,说明焊缝不严,此时须用检测液(如肥皂水)找出漏气部位,用手动热熔焊接修补后再次检测,直到完全粘合。
11安全及环保要求
11.1安全要求
隧道防排水工程的危险源辨识及应对措施要求如下表11.1.1。
表11.1.1隧道防排水工程的危险源辨识及应对措施表
序号
危险源辨识
应对措施要求
备注
1
机动车触碰伤害
所有司机必须持证上岗,车辆保养要及时,严禁车辆带病上路;作业台架地段设置“慢行”标志,台台架两端设置红色显示灯。
2
触电伤害
电线包皮应完好,开关应装在固定闸刀盒内并上锁;非电工人员严禁触碰闸刀。
3
坠物伤害
台车上不得堆放料具。
工作台上应铺满木板。
并设安全栏杆。
4
喷浆管爆裂伤害
每班结束时必须对注浆管进行清理;开始前必须对注浆管进行检查,有破损的及时更换。
5
注浆管接头脱落伤害
每班开始前由安全员对注浆管接头进行检查,以确保接头牢固。
6
浆料或粉尘对操作员皮肤或眼部伤害
注浆作业时,所有操作工人必须带安全帽,防尘口罩,防尘工作服,雨靴,橡胶手套。
7
高空坠落伤害
每班作业前检查安全员必须检查台架是否座牢,台架自身有无损坏,作业人员必须佩戴安全带。
8
火灾
作业台车上配备灭火器;防水板施工时严禁吸烟。
11.2环保要求
隧道防排水工程的环境因素辨识及环保要求见表11.2.1。
表11.2.1隧道防排水工程的环境因素辨识及环保要求表
序号
环境影响因素辨识
环保要求
1
粉尘污染
洞内施工位置洒水降尘;加强通风,改善洞内环境;
2
废弃物
防排水施工产生的废弃物运到当地环保部门指定的地点弃置
3
施工污水污染农田及水源
生产污水必须经过沉淀过滤后方可排放;
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