高速铁路隧道防排水施工应用技术研究

高速铁路隧道防排水施工应用技术研究

聂明亮

中铁一局集团第五工程有限公司，陕西宝鸡721006

摘要：明确高速铁路隧道防排水施工的工艺、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道防排水施工，满足防排水施工的设计和验标要求，文章主要对衬砌防排水施工作了简要描述，以供参考。

关键词：防排水；施工工艺；操作要点

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0引言

当下高速铁路隧道工程中，隧道防排水措施的好坏将直接影响隧道衬砌质量，是关系到隧道主体工程使用寿命长短的重中之重，因此制定标准的防排水施工流程，以及对其施工要点的技术讨论是十分必要的。本文以长岗岭隧道防排水措施为实例切入，技术方面从初支表面预处理、纵环向排水、土工布及防水板铺设等几个方面，详细阐述了防排水施工中的工艺要点，同时提出施工中常见的技术问题，并提供了解决办法。管理方面通过总结本工点防排水改进措施的成功经验，以及现场管理的加强进行了表述，为接下来施工中预防病害提供了方法，提高了隧道后期运营的防水能力。

1 工程概况

长岗岭隧道为双线单洞隧道，隧道起讫里程DK53+900～DK67+651，全长13751m，为时速350km/h双线隧道，进出口隧线分界里程分别为：DK53+900、DK67+651。共设辅助坑道2座：即1号斜井、2号斜井。1号斜井位于线路右侧，与正洞左线交于DK59+500,长 1741m;2号斜井位于线路右侧，与正洞左线交于DK65+100，长1712m。斜井均采用双车道（6.3m×7.5m）。

根据现场实际情况，选我标段采用多功能防水板铺设平台，为减少防水板焊缝数量，我标段一次铺设幅宽6m防水板，防水板与垫片固定采用电磁焊工艺，防水板间连接采用自行式爬焊机焊接。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

2.1.1防水板铺设台架就位

防水板铺设台架为轮式自行台架，由地面人员控制行驶至施工部位。就位时应使台车中心尽量和隧道中线重合，并采用台车自带刹车系统锁死台车，以保证作业时不产生倾斜和晃动。

2.1.2初支表面处理

 (1)处理基面渗漏水，采用回填注浆堵水或埋设排水管直接引排水，保持基面无明显漏水。

(2)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，处理方法如下：

1)对钢筋网等凸出部分，先切断、再用锤铆平、最后用砂浆抹平，如下图示。

初支面钢筋处理

2)对有凸出的管道时，切断后用砂浆抹平，如图示意

初支面管道处理

3)对锚杆有凸出部位时，端头顶预留5mm 切断后，用塑料帽处理，如图示意：

初支面锚杆处理

4)对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，表面平整度满足D/L≤1/20(D为两凸凹面间凹进深度，L 为两凸凹面间距离且≯1m)。

初支面凹凸处处理

5)基面处理质量检查

①净空检查用激光断面仪等仪器进行，检查支护断面是否满足设计尺寸，每2米检测一个断面，如不满足设计净空要求时，则加密检查，并对侵限部分严格按照规范要求进行处理。

② 初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，表面平整度用2m 尺进行检查，其平整度≤5cm。

2.1.3 纵、环向排水

隧道两侧边墙脚处纵向设置内径φ100mm排水盲管（端头设置U型管），每段长10m，纵向排水管两端直接与隧道侧沟连通（φ100mm排水盲管，端头设置U型管头），中间每4m加密设置一道横向管引向侧沟，侧沟每10m设一道φ100mmPVC排水盲管通入中心沟（底板或仰拱填充面侧沟外侧每10m设一道φ50mmPVC排水盲管通入中心沟，主要通排道床底汇水）。

纵向盲管采用土工布、防水板反包处理，纵向盲管安装采用防水板条定位，定位间距不大于1m，确保盲管施工标高与设计一致，每模二衬独立设置。

隧道初期支护与二次衬砌间拱墙铺设防水板加土工布防水，防水板背后环向设置排水板，幅宽1m，在每板施工缝出设置；。

2.1.4土工布铺设

土工布采用暗钉固定，固定点间距：拱部0.5m；边墙0.8m固定，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。铺设平顺与喷砼表面密贴，无隆起，无褶皱，土工布搭接宽度不小于5cm；土工布超前防水板1幅铺设，防水板焊接在土工布热熔垫圈上，焊接须牢固可靠，并注意松弛程度，不得拉得过紧或大鼓包，铺设好的防水板与基面保持一致。搭接缝与“三缝”错开100cm。土工布外露长度1.2m，土工布外露1.4m。

土工布铺设示意图

2.1.5 防水板铺设

防水板铺挂时采用多功能作业平台进行安装，手动电磁焊接防水板与垫片。通过上料系统从隧道一侧边墙向另一侧铺设，采用电磁焊接将防水板熔焊在衬垫上，松紧适度并留有余量，保证防水板全面抵触到岩面并紧贴初期支护，并适当留有余地，防止灌注混凝土时挤裂拉坏防水板，搭接时采用边墙压拱部，下游压上游。

电磁焊枪

防水板铺设作业

2.1.6 防水板焊接

防水板之间的搭接缝应采用双面焊缝、爬焊机热熔焊接，焊接后两条焊缝间留一条空气道。细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的有效宽度不应小于15mm。

2.2操作要点控制

防水板必须按设计要求进行焊接，焊接应牢固，不得有漏焊，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。分段铺设的卷材的边缘部位预留至少20cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。

3 继续采用的工艺及加强措施

在防水板工程结束后，项目部召开了防水板首件工程现场总结会，根据防水板首件工程的实施情况，明确了需要继续采取的施工工艺，同时优化制定了相关改进措施。

3.1继续采用的工艺

多功能防水板铺设平台的使用，通过防水板首件工程明确该设备确实有助于现场防水板铺设作业，加快了施工进度，降低了施工人员的操作难度；防水板电磁焊施工工艺；防水板搭接焊采用爬焊机双缝焊接的施工工艺。

3.2 相关加强措施

加强对作业人员进行三级技术交底，逐项交底说明，将防水板首件工程施工过程出现的不足之处以及解决措施宣贯到每个工人；加强过程控制，对每一道工序进行仔细验收，不留死角，高标准严要求把控施工过程；加强对防水板铺设松弛度的控制，确保防水板密贴初支面，背后无空洞。

4 结束语

我标段通过长岗岭隧道出口防水板工程的施工，检验了施工方法、工艺流程的可行性，所测得的技术参数能够指导本标段防水板大面积施工，基本达到了首件施工的目的。通过本次防水板首件工程施工，得出以下结果：

（1）长岗岭隧道出口正洞段防水板作业施工现场机械、设备、人员满足现场施工需求。

（2）多功能防水板自动铺设台架的操作性较好，且能够提高防水板铺设功效，降低施工人员劳动强度。

（3）防水板与垫片连接采用电磁焊接工艺能满足现场施工质量及提高焊接效率。

（4）进一步固化确定了防水板施工工艺和技术参数，积累了宝贵的经验，可以为下一步大面积施工防水板提供指导作用。

参考文献：

[1]郭扬. 铁路山岭隧道施工中防排水技术探索[J]. 中国新技术新产品, 2012(4):1.

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