隧道结构防排水施工工艺
一、工艺概述
隧道工程要求结构具有良好的防水、排水功能；施工中应采取防水、排水措施，创造良好的施工环境。这里主要介绍隧道结构防排水施工工艺。
隧道结构防排水内容包括防水隔离层，施工缝、变形缝和诱导缝等节点防水，纵向和环向盲沟、排水管（沟）等。
帷幕注浆是隧道结构防水和施工防水的重要措施。
二、适用条件
隧道结构防排水施工。
三、作业内容
1、注浆；2、净空检查；3、基面处理；4、防水层铺设；5、各个节点防水施工 。
四、质量标准及检验方法
㈠、原材料及成品、半成品质量检验
1、防水材料的品种、规格、性能等必须符合现行国家产品标准和施工图要求。不合格的产品不得在施工中使用。
2、防排水所需的防水板、土工复合材料、盲管、止水带及止水条等必须有产品合格证和性能检测报告，同时必须满足施工图要求和国家有关标准的规定。
3、防水板必须选用高分子材料，幅宽一般为2～4m ，厚度不小于1.2mm，且符合施工图要求，耐刺穿性好、柔性好、耐久性好；塑料防水板的物理力学性能必须符合表1
表1塑料防水板主要物理性能
㈡ 基面和防水层铺设质量检验标准
① 基面检查
1、基面外露的锚杆头、钢筋头等坚硬物等必须割除。
2、凹凸不平处必须补喷、抹平。
3、喷射钢筋纤维混凝土的表面铺设防水层前必须补喷砂浆保护层，保证钢纤维不外露。
4、局部渗水、漏水处需先进行处理。
②防水层
1、防水板必须按施工图要求进行双焊缝焊接，焊接牢固，不得有渗漏，每一单焊缝的宽度不得小于15mm。
2、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0.25 Mpa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，说明焊缝不严。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。
3、防水板铺设范围及铺挂方式必须符合施工图要求。铺设时防水板留有一定的余量，挂吊点设置的数量必须合理。环向铺设时应是先拱后墙，下部防水板必住上部防水板。挂设好的防水板应有一定的环向松弛度。
4、防水板焊缝无漏焊、假焊、焊焦和焊穿等现象。
五、施工准备
隧道防排水施工前应对地表及隧道附近的井泉、池沼、水库、河流进行调查，并进行观测与试验，分析其对隧道渗漏水的影响，按规定进行处理。隧道覆盖层较薄或地表水有可能渗入隧道时，施工前应对地表水、坑、洼等进行处理。
1、防水板铺设及止水带、止水条安装采用专用台架进行铺设和安装。铺设前进行精确放样，画出标准线进行试铺后，确定防水板每环的尺寸，并尽量减少接头。
2、基面处理必须达到施工图要求。
3、防水板焊工和止水带、止水条等安装工必须经过培训合格后，方可进行操作。焊缝充气检查仪器必须定期进行效验。
4、防水板铺设应采用无钉铺设工艺，松紧适度并留有余量，要保证防水板与围岩密贴。
六、施工机械及工艺装备
目前国内铁路客运专线隧道内防排水施工的主要机械见表2
表2铁路客运专线隧道内防排水施工的主要机械表
七、工艺及质量控制流程
防排水结构施工工艺及质量控制流程见附图。
八、工艺步序说明
㈠洞口工程防排水
1、明洞及洞门混凝土施工结束后，施作外层防水层。
2、外防水层采用1.2mm厚防水板加土工布，铺设前先对混凝土表面找平，防水板现场拼焊铺设，并对焊缝进行充气检查，达到质量标准后再进行下一步施工。
3、铺设完后施作水泥砂浆保护层，然后进行土方回填和施作黏土隔水层。
4、土方回填时从下至上按设计对称进行回填其余采用灰土回填，每层松铺厚度不大于30cm，用蛙式打夯机逐层填筑夯实，并做好墙后排水设施。
5、最后进行坡面浆砌骨架防护，并喷播植草。
㈡初期支护背后注浆
根据渗漏水情况，必要时对初期支护背后进行注浆处理，确保初期支护与围岩的密实，并达到要求的止水效果。
㈢ 系统盲管施工
1、环向排水盲管施作方法：
一般情况下，隧道初期支护与防水板间设直径ф50mm软式透水环向盲管，在泄水孔外口高程处直接与隧道排水侧沟相连通。环向盲管设置间距8～10m，并根据地下水发育情况调整。
2、纵向排水盲管施作方法
纵向排水盲管沿纵向布设于隧道左、右墙脚外侧泄水孔外口高程处分段设置，段长8～10m，中间安设ф50mm的PVC管与隧道排水侧沟相连。按规定划线，以使盲管位置准确合理，盲管安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻
孔，定位孔间距在30～50cm。将膨胀锚栓打入或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲管的两侧。用无纺布全包盲管，用软质物裹好；用卡子卡住盲管，然后固定在膨胀螺栓上。
3、主要技术措施
按规定划线,以使盲管位置准确合理。
盲管与岩面尽量密贴。
集中出水点沿水源方向钻孔，然后将单根集中引水管插入其中，并用速凝砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。
盲管上有接头用无纺布等渗水材料包裹，防止喷混凝土料或杂物进入堵塞管道。
㈣ 防水层施工
初期支护与二次衬砌间设防水板和土工布作为防水层，材质符合设计要求标准。防水板无钉铺设施工方法见某隧道防水板无钉铺设施工示意图2。 ①基面处理
铺设防水层前对初期支护大致找平，边墙及拱部补喷找平、底部砂浆找平。外露的锚杆、管棚等切除、磨平，水泥砂浆封堵找平等。
在铺设防水板前，初期支护喷层表面漏水及时处理，采用注浆堵水或埋设排水管直接引排到边沟，应保持基面的干燥。
②铺设防水板
防水板采用无钉铺设方法，一次铺设长度根据混凝土循环灌筑长度确定，环向长度应大于基面周长，预留一定富余量，一般为10%。铺设前精确放样，画线标定位置，先行试铺，再加以调整，尽量减少接头数量。防水板采用自上而下的循序铺设，采用无钉孔固定技术，即先用φ80塑料垫圈和射钉将无纺布固定于基面上，再将防水板应用专用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度260～2900C，根据生产厂技术条件确定、速度焊接在垫圈上。垫圈间距：0.5～0.7m，边墙1.0～1.2m，呈梅花型布置。为保证防水板一定的松弛度，焊接时，防水板长度应为垫圈间距的1.1倍～1.2倍，多处的部分应卷起。 两幅防水板的搭接宽度应不小于10cm。三层以上防水板的搭接型式为T
型。
每段防水板铺设长度应使本段二次衬砌长度预留60cm以上，并对其进
行保护，以便与下一段搭接。
③防水板焊接
防水板固定后对搭接缝进行焊接。
防水板焊接采用熔接器热容黏结，形成双焊缝，焊接缝不小于15mm，两
层板的焊接缝间距不小于150mm，双缝焊接的中间空腔用于充气检查焊缝的严密性，检查时，充气0.25Mpa，15min后压力下降10％以内为合格；否则，在焊缝表面刷肥皂水检查漏气点，补焊后重新检验。当纵向接缝与环向接缝成十字交叉时（十字形接缝），事先对纵向接缝的多于搭接部分齐根处削去，将台阶修理成斜面并整平。
④二衬混凝土灌注前加强对防水层的保护，注意钢筋的运输及绑扎过程中可能对防水板产生的损伤，发现层面有破损及时修补。钢筋焊接时应采取防止灼伤防水板的措施；灌筑混凝土时振捣棒不得接触防水板。要保持防水层接头处的洁净、干燥，同时在下以阶段施工前不得将其弄破损。
⑤防水板铺设注意事项
防水板铺设前，必须进行基面处理合局部漏水处的处理，避免板后积水，或排水板损坏。
防水板，特别时凹凸较大的基面上，要预留足够的松散系数，并在断面变化处增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴。同时做好防水板与泄水孔的紧闭性连接。
铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离。
衬砌混凝土灌筑前检查防水板质量，填写检查证。灌筑衬砌混凝土时，不损坏塑料防水板。
防水板是易燃物品，一旦引燃，将造成火灾，因此工作区内禁止烟火，并设消防设施和高压水管备用，防止电焊渣溅到防水板上。
⑥防水板质量检查和处理
防水板铺设完毕，应进行外观检查和接缝质量检查，发现问题及时处理。
㈤ 止水带施工
止水带施工中采用泡沫塑料对止水带进行定位，避免其在混凝土灌筑过程中发生移位。灌筑混凝土时应注意避免混凝土中的尖角和锐利的钢筋刺破止水
带。在二次衬砌混凝土灌筑后的12h内，拆除堵头模版，然后用钢丝刷将接缝处的混凝土刷毛，并将接缝处清理干净。在下组混凝土灌筑前先将接缝混凝土洒水润湿，然后刷水泥砂浆两道，30min后可以关注混凝土。止水带全环施作，止水带施作除材料长度愿意外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于30cm。
① 施工缝、变形缝处理
环向施工缝处设中埋式止水带及排水管，仰供部位设中埋式止水带；纵向施工缝刷涂混凝土界面剂。变形缝拱墙部位采用中埋式橡胶止水带，沥青木丝板塞缝、聚硫密封胶（内侧设排水暗槽引排渗入水）沉降缝仰供部位采用中埋式橡胶止水带，沥青木丝板塞缝并环向设双层抗剪钢筋，以减小沉降的不均匀。
② 排水边沟施工
隧道内排水沟盖板采用预制混凝土板，沟槽采用架立定型钢模板立模，现场灌筑混凝土，插入式振捣器固密实。水沟立模和安装钢筋期间，将边墙环向排水管接引到排水沟内，并保持排水管路畅通。
③ 防水混凝土
混凝土抗渗等级不小于P8.应选用合格的原料，进行混凝土配合比设计，严格控制外加剂的品质和掺量，严格搅拌时间和运输过程的时间控制，使混凝土灌筑过程做到连续，振捣密实，保护层达到规定要求等措施保证混凝土抗渗性指标达到要求。
九、作业组织
防排水施工工艺劳动力组织见表3
表3防排水施工工艺每班劳动力组织表
十、 生产效率及材料消耗
根据设计要求和现场围岩级别等情况确定各种材料消耗。
十一、施工安全及环境保护
防水板、无纺布施工，应防止电线漏电、钢筋焊渣，以及防水板焊接时引燃。
㈠施工安全
1、施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带。
2、施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。
3、必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。
4、施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理。
5、施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事前通知有关人员。
6、当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5Mpa。
7、非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。 喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3。作业人员应戴防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。 ㈡环境保护
1、开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。
2、临时工程及现场布置应采取措施保护自然环境。
3、隧道弃渣场坡面应按设计进行复垦或绿化，渣顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护，防止水土流失。
4、施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物；
5、施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定地点。
