铁路隧道工程
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防排水施工作业指导书
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目 录
1.适用范围 ................................................................................................ 1 2.作业准备 ................................................................................................. 1 3.技术要求 ................................................................................................. 1 4.施工程序与工艺流程 ............................................................................. 1 5.施工要求 ................................................................................................. 2 6.劳力组织 ............................................................................................... 17 7.材料要求 ............................................................................................... 17 8.设备机具配置 ....................................................................................... 17 9.质量控制及检验 ................................................................................... 17 10.安全及环保要求 ................................................................................. 21
防排水施工作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用铁路隧道结构防排水施工。 2.作业准备
⑴施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容,并及时与现场进行核对。进行施工技术交底,作业人员应进行岗前培训和安全教育,特殊工种的作业人员应持证上岗。
⑵施工机械配备应满足正常施工需求。 3.技术要求 3.1技术指标
隧道防排水采用“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠,经济合理,不留后患的目的。
衬砌结构不允许渗水和漏水,表面无湿渍。 3.2技术标准
⑴《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10417-2003)。 ⑵隧道防水等级满足一级标准,防水设计应符合国家现行《铁路隧道防排水技术规范》(TB 10119)的有关规定。
⑶抗渗等级不小于P10。
⑷防水板应选用抗拉强度及延伸率高,耐碱性强的材料,沿拱墙铺设,厚度不小于1.5mm,土工布不少于350g/m2。
4.施工程序与工艺流程 4.1施工程序 4.1.1纵向排水盲管
施工程序为:定位钻孔→安装锚栓→捆绑盲管→纵向连接→安装钢筋托架。
4.1.2环向排水盲管
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施工程序为:定位钻孔→安装锚栓→固定盲管→环向连接 4.1.3土工布、毛细排水板及防水板
施工程序为:作业平台就位→基面处理→铺设土工布→打设挂钉→挂设毛细排水板→挂设防水板→焊接防水板→检查。
4.1.4止水带
安装衬砌台车内侧定型钢档头模板→钢边止水带安装→安装台车外侧木模板→背贴止水带安装→拆挡头板→下一环止水带安装。
4.2工艺流程 见图4-1、4-2。 5.施工要求 5.1施工准备 5.1.1洞外准备
检验防水板质量,用铅笔划焊接线及拱顶分中线,按每循环设计长度截取,对称卷起备用。
5.1.2洞内准备
施工作业平台准备:施工时准备作业台架,用于基面处理及铺设防水板,基面处理超前防水板一个循环。
5.1.3断面量测
测量断面,对隧道净空进行量测检查,对个别欠挖部位进行处理,以满足净空要求;同时准确测放拱顶分中线。
5.1.4基面处理
局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到侧沟;锚杆头和钢筋露头、钢筋网等凸出部分,先切断后用锤铆平抹砂浆素灰;有凸出的管道时,用砂浆抹平;锚杆有凸出部位时,螺头顶预留5mm切断后,用塑料帽处理;初期支护应无空鼓、裂缝、松酥,表面应平顺,凹坑深宽比应控制在1/10以内;深宽比大于1/10的凹坑应用细石混凝土填平,基面严重不
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平整的要进行混凝土的复喷,确保初支砼面平顺,无尖锐棱角。采用平整度尺及塞尺检查。
施工准备 防水层作业台车就位 围岩或初期支护表面处表面质量检验 合格 原材料检 验和试验 环纵向排水盲管安装 安装检验 合格 原材料检 验和试验 挂土工布、排水板、防水板 铺设质量检验 合格 衬砌台车就位,安装 止水带、设置注浆管 安装质量检合格 二衬砼浇筑 排水沟施工 衬砌背后回填注浆 排水盲管接引 防排水 施工质量检验 合格 结束 实施补救措不合格 不合格 不合格 不合格
图4-1隧道结构防排水施工工艺流程图
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1.防水板质量检查/检验; 2.划焊缝搭接线; 3.防水板可分拱部和边墙两段截取,对称卷起备用。 洞 外 准 备 准备工作 洞 内 准 备 1.工作平台就位; 2.初支及渗漏水处理 3.切除锚杆及钢筋网端头; 4.如超挖超过铺板规定,编铁丝网回填; 5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。 超声波焊机及爬焊机 固定防水板 焊接防水板搭接缝 焊缝补强 质量检查 Y 移工作平台 下一循环 N 图4-2隧道防水板施工工艺流程图
5.2施工步骤
5.2.1环向排水板施作方法
环向排水板,设置在隧道拱墙,每组衬砌端头设置一道。 5.2.2 纵向排水盲管施作方法
纵向排水盲管布设于隧道两侧边墙脚水沟底上20cm(水沟盖板顶下60cm),距离施工缝不小于30cm。设于防水板外侧,设计为φ100打孔波纹管,并用土工布包裹。纵向分段长度据衬砌台车衬砌长度确定,一般为12米,两端弯成135°引出,外套PVC管引出,圆顺过渡至衬砌表面,水沟电缆槽施工时接入侧沟。
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纵向排水盲管按设计规定测量划线,以使盲管位置准确合理,盲管安设的坡度不小于3‰或同隧道纵坡。安装盲管前必须对基面进行处理,坑洼处补喷平顺,凸出处凿除多余混凝土后再补喷平顺,以保证盲管安装时的平顺度。纵向盲管顶部安装预制好的无砂混凝土,减少衬砌背后脱空及加强排水性能。
盲管采用5cm长的锚固钉及防水板窄条(20~30cm)锚固在岩面上,锚固钉间距按50cm布置, 纵向盲管用土工布包裹,防水板挂设好后,用防水板反向半包。
5.2.3 土工布缓冲层铺挂
⑴土工布缓冲层应与防水板分开铺设。 ⑵施工要求
①铺设土工布缓冲层时先在隧道拱顶部位标出纵向中线,并根据基面凹凸情况留足富余量,宜由拱部向两侧边墙铺设。
②铺设土工布缓冲层,首先用作业台车将单幅土工布固定到预订位置,然后应用射钉将热熔垫圈和土工布固定在基面上,固定点呈梅花形布置,拱部50~80cm,边墙80~100cm,底部100~150cm。基面凹凸较大处应该增加固定点,使土工布缓冲层与基面密贴,要松紧适度,不致因过紧被撕裂。
③土工布缓冲层搭接宽度不应小于5cm。
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热熔垫圈固定示意图
土工布固定效果图
5.2.4 防水板铺挂与焊接 ⑴防水板铺挂
铺设防水板先用作业台车将防水板固定到预定位置,然后用手持超声波焊接机焊接,使防水板焊接在固定土工布的专用热塑性圆垫圈上。防水板铺设应松紧适度并留有余量,以保证混凝土浇筑后与初期支护表面密贴,防止过紧过松,防水板受挤压,紧绷破损或形成人为蓄水点。防水板间搭接缝应与施工缝错开应不小于1.0m。所有阴角部位均用水泥砂浆做成100mm*100mm的倒角,阳角部位要圆顺。
防水板环向铺设时,下部防水板应压住上部防水板;防水板纵向搭接与环向搭接处应采用“丁”字接头。
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超声波焊接压焊固定防水板:
墙部压焊:用专用支撑杆顶压防水板,手持超声波焊接机,超声波焊接机与压过的防水板面保持垂直,再用力压紧并按下开关,熔化防水板后,在焊接枪头压入防水板约0.5mm时,即可停止焊接,单点焊接持续时间约3秒(如图)。施作时,必须将防水板与垫圈压密贴,如果防水板与垫圈之间没压密贴,将严重影响焊接质量。
超声波焊机使用
拱部压焊:在进行拱部焊接前,先用临时钢筋支撑把防水板撑至喷射混凝土面,再按照墙部压焊的方法进行焊接。
焊点数量:边墙部位每个垫圈焊3个点;拱部每个垫圈焊4个点,且宜均匀布置于垫圈上,以保证焊接牢固。
采用超声波焊机效果图
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⑵防水板连接焊接
防水板的焊接是防水施工中最重要的施工工艺,焊接采用自动双缝热熔焊接机,细部处理或修补采用手动电热熔器,单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm,防水板搭接宽度不小于15cm,分段铺设防水板边缘预留不小于60cm的搭接余量。两焊缝间预留充气检查腔充气检查;当纵向焊缝
与环向焊缝成十字交叉时,事先将纵向焊缝处的多余搭接部分齐根削去,将台阶修理成斜面并熔平。
防水板搭接示意图
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防水板搭接长度检查
⑶防水板质量检查
防水板铺设后进行质量检查,检查防水板有无漏焊、假焊、烧焦和焊穿,检查焊缝宽度是否均匀连续,是否表面光滑,有无波形断面。焊缝质量采用充气法检查。焊接后两条缝间留1条空气道,焊缝检测采用充气试验检测仪检测防水板焊接质量,先堵住空气道一端,然后采用充气试验检测仪冲一端打气加压,当压力达到0.25MPa时停止充气,保持15cm以上,压力下降10%以内,说明合格。否则用肥皂水找出漏气部位,用手动热焊机修补后再次进行检测,直到完全不漏气为止。
防水板气密性试验
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⑷防水板修补
如发现防水板有破损,必须及时修补,先取一小块圆形防水板,除尽防水板上的灰尘将其置于破损处,热后用手动电热熔器修补,采用真空检测器检测,不合格必须重新修补。
防水板破损修补
5.2.5止水带安装及焊接
止水带分为背贴式橡胶止水带、中埋式钢边橡胶止水带。施工中要严格按照设计要求在施工缝、变形缝或有特殊要求的不透水段落采取单一形式或组合形式。
(1)二衬端头环向钢边止水带施工
二次衬砌端头模板采用定制的内、外弧形钢模板固定钢边止水带。 台车端模弧长取1000mm左右一块,分上、下端模,上下端模通过铰耳连接,中间预留2cm止水带缝,端模面板厚10mm。端模下模板通过铰耳连接在台车弧形模板上,通过钢管加固。端模上模板通过铰耳与下模板连接在一起。
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台车端模板安装示意图
台车段模板安装详图
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施工准备 台车定位 安装衬砌台车下部端模板 加固下部模板 安装中埋式止水带及上部端模板 安装上部端模外侧木模及背贴止水带 加固上部模板及外侧木模 检查端模整体 混凝土施工 衬砌台车端模安装工艺流程图
(2)仰拱端头环向止水带施工
仰拱端模采用两块L型模板组成,两块L型模板用螺栓进行连接加固,中埋式钢边橡胶止水带安装于两块L型模板中间。
中埋式橡胶止水带背贴式橡胶止水带仰拱端模安装示意图
(3)二衬纵向施工缝止水带施工
隧道纵向施工缝采用中埋式钢板止水带+背贴止水带进行防水处理。 钢板止水带在仰拱混凝土浇筑前安装完毕,采用自制夹具进行固定。
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具体方法:将纵向钢板止水带用卡具夹住,再用卡具上的螺栓进行固定,纵向间距为1.5m/个。钢板止水带采用贴合四面边满焊接方式连接,搭接满足40cm。
钢板止水带固定效果图
(4)钢边止水带、背贴止水带施工焊接
止水带要提前按照弧长裁好,需要连接的采用专用焊接机器进行焊接。止水带焊接前用砂轮机打磨止水带搭接处,然后中间黏贴专用生胶片,利用专用夹具进行热熔连接。止水带接头错开施工缝不小于1m。
止水带专用焊接机
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施工准备 测量放样 安装止水带夹具 安装止水带 自制止水带夹具固定止水带 浇筑仰拱混凝土 仰拱混凝土养护 拆除止水带夹具 下一循环施纵向中埋止水带安装工艺流程图
(5)变形缝采用中埋钢边橡胶止水带与外贴式止水带及防水嵌缝材料组合的防水构造。
变形缝构造设计图
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%。
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嵌缝材料的嵌入厚度与变形缝的宽度之比宜为2:3,嵌缝材料与混凝土表面宜留有一定的距离,一般视温度高低为5~10mm。
变形缝嵌缝施工应保证缝内平整、清洁、无渗水,缝底应先设置与嵌缝材料无粘结力的背衬材料,背衬材料可用隔离纸,嵌缝应密实。
用填缝材料填塞变形缝前,应将缝内清理干净,不得有积水。 5.3施工控制要点
5.3.1排水盲管施工控制要点
⑴划线时注意排水管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方。 ⑵纵向排水盲管平面位置允许偏差为±20mm,底面高程允许偏差为±10mm。
⑶排水管用土工布包裹,防止泥沙、喷混凝土料或者杂物进入堵塞管道。
⑷用防水板半裹纵向盲管,使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内。
5.3.2防水板施工控制要点
⑴防水板铺设应超前衬砌施工1~2个循环,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。
⑵防水板应存放在室内,库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好,并应远离高温热源及油脂等污物。
⑶任何材料、工具远离已铺好的地段堆放。
⑷铺设前进行准确放样,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。
⑸安装空位要严格控制方向和排列距离,避免安装时搭接困难。 ⑹在凹凸较大的基面上,铺设防水板时要预留足够的松散系数,并在断面变化处增加固定点,保证其与混凝土表面密贴。
⑺保持防水板接头处的洁净、干燥,同时在下一阶段施工前避免将其
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损坏。
⑻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。焊缝搭接处必须用刀刮成缓角后拼接,使其不出现错台。
⑼对于洞室处防水板的铺设,如成形不好,用浆砌片石或模筑混凝土使其外观平顺,方可铺设防水板,对于热合器不易焊接的部位用热风枪手工焊接,并确保其质量。
⑽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。 ⑾分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量,允许偏差为-10mm,并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。
⑿安装钢筋和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防水板。
⒀浇筑混凝土时,应防止碰击防水板,浇筑时应有专人观察,发现损伤应立即修补。
⒁防水板搭接缝与施工缝错开距离不应小于100cm,允许偏差为-5cm。防水板按设计要求进行双焊缝焊接时,每一单焊缝的宽度不应小于15mm。
5.3.3止水带施工控制要点
⑴止水带埋设位置应准确、牢固、平直,中埋式其中心线(中间空心圆环)应与施工缝(变形缝)的中心线重合。
⑵止水带应固定在二衬或仰拱的定制模具上,浇筑混凝土时作好保护,不得损坏止水带,固定止水带时应防止其偏移。止水带固定牢固、平直,不得有扭曲、破损现象。不可避免须设接头时,严格按规范要求处理。
⑶止水带固定时应使其在界面部位保持平展,如发现有翻滚、扭曲不展现象应及时调正。
⑷检查止水带安装的径向位置偏差,用钢卷尺量测内模到止水带的距离,与设计位置相比,偏差不超过±5cm。
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⑸背贴止水带的转弯半径不得小于200mm,钢边止水带的转弯半径不得小于300mm。
⑹用角尺检查止水带与衬砌端头模板是否正交,不得降低止水带的有效长度。
⑺在浇筑靠近止水带附近的混凝土时,严格控制浇筑混凝土的冲击力,避免力量过大造成止水带损坏或出现“跑模”情况。
6.劳力组织
施工人员应结合施工方案、机械配备等要求进行合理配置。一般情况下人员配置为:
作业班长1人,技术主管1人,专职安全员1人,防水板挂设4人一组。
7.材料要求
工程中使用的防水材料应有产品合格证书和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。不合格的产品不得在工程中使用。防水板材料、盲管及止水带应保管在没有火源的地点,保管场所应有注意防火的标志并备有灭火器,下部铺垫隔层。
8.设备机具配置
依照施工方案、设备、人员及现场实际情况配置。 正常施工情况下配备如下:
防水板台架1台、射钉枪4把、冲击电钻2把、自动爬焊机2台、超声波焊机2台。
9.质量控制及检验 9.1盲管 9.1.1主控项目
⑴盲管材料质量符合设计要求。 检验数量:按进场批次检验。
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检查方法:进行试验。 ⑵盲管的布置应符合设计要求。
检查数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察。 9.1.2一般项目
盲管的构造应符合设计要求。 9.2排水板 9.2.1主控项目
⑴排水板材料质量符合设计要求。 检验数量:按进场批次检验。 检查方法:进行试验。
⑵排水板安装型式应符合设计要求。 检查数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察 9.2.2一般项目
铺设排水板的位置偏差,铺设应无褶皱、平顺。 检查数量:施工单位、监理单位没一浇筑环段检查一次。 检查方法:观察、尺量 9.3防水板 9.3.1主控项目
⑴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:按进场批次每10000㎡检验一次,不足10000㎡也按一次计。
检验方法:检查产品合格证、质量证明文件,并对防水板的厚度、密度、抗拉强度、断裂延伸率和土工复合材料单位面积的质量等性能指标进行检验。
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⑵防水板焊缝应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)第11.10.4条规定。
检验数量:施工单位、监理单位每一浇筑段环向检查1条焊缝、纵向检查2条焊缝。
检验方法:焊缝宽度施工单位采用尺量,焊缝质量施工单位采用双焊缝间充气检查。监理单位见证检验。
⑶防水板铺设应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)第11.10.3条规定。
检验数量:施工单位、监理单位每一浇筑段检查一次。 检验方法:观察和尺量。 9.3.2一般项目
⑴铺设防水板的基面阴阳角处应做成R≥10cm圆弧面,转角1m范围内宜布设双层防水板。
检查数量:施工单位全部检查。 检查方法:观察和尺量。
⑵缓冲层(土工布)接缝搭接宽度不得小于5cm。缓冲层应平顺、无隆起,无褶皱。
检查数量:施工单位全部检查。 检查方法:观察,尺量。
⑶防水板铺设应与开挖工作面保持一定的安全的距离,应有可靠的防护措施保护防水板。
检查数量:施工单位全部检查。 检查方法:观察。 9.4施工缝、变形缝防水 9.4.1主控项目
⑴施工缝、变形缝所用止水带的品种、规格、性能等应符合设计要求
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检验数量:施工单位按进场批次检验。监理单位按施工单位检验次数的10%见证检验。
检验方法:施工单位检查产品合格证、出厂检验报告并进行有关性能试验,监理单位检查全部产品合格证、出厂检验报告、进场试验报告,并见证试验。
⑵止水带的安装、连接应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)第11.6.7条规定:
检查数量:施工单位全部检查,监理单位按施工单位检验数量的20%抽检,但至少进行一次。
检查方法:施工单位观察、尺量,监理单位见证试验。
⑶施工缝的设置应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)第11.6.5条规定:
检查数量:施工单位全部检查,监理单位按施工单位检验数量的20%抽检,但至少进行一次。
检查方法:观察、测量。
⑷施工缝的浇筑应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417)第11.6.6条规定:
检查数量:施工单位全部检查,监理单位按施工单位检验数量的20%抽检,但至少进行一次。
检查方法:施工单位观察,监理单位见证。
⑷变形缝的位置、宽度和构造形式等应符合设计要求。 检查数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察、尺量。 9.4.2一般项目
变形缝应缝宽均匀、缝身竖直,环向贯通,填塞密室,外表光洁。密封材料嵌填严密,黏结牢固,无开裂、鼓包、下塌现象。
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检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察。 10.安全及环保要求 10.1 安全要求
10.1.1进入工地须带安全帽,时刻注意安全,靠边行走,不得当道而行,以免机械碰伤。
10.1.2防水板及土工布卷材应存放室内,库房应整洁、干燥、无火源,自然通风要好,库房温度不得高于40度,并应远离高温热源。存放地点应设置消防器材及防火安全警示标志,并有专人负责看管和发放。
10.1.3防水板铺设地段应配备足够数量的消防器材。
10.1.4防水板施工时严禁吸烟,如钢筋需焊接作业时,应设临时阻燃挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板。
10.1.5防水板作业面的照明灯具严禁烘烤防水板。其防水板间距不得小于50cm。
10.1.6高处作业须系安全带,简易台车须有护栏等安保设施。 10.1.7现场用电须有专业电工指导监督,严禁乱拉乱接,热熔设备应有专人跟踪保管,避免烫伤。
10.1.8防水板作业台车边缘须设安全围栏,防止掉落。 10.2 环保要求
10.2.1 现场防水板、土工布、止水带、排水盲管等材料搬运及装卸作业要文明,做到轻起、稳放、确保原材料不受变形。
10.2.2做好洞内临时排水,保持作业面干净。
10.2.3禁止焚烧防水板、止水带等能产生有毒、有害气体的物质。 10.2.4施工废水及施工垃圾不得随意排放、丢弃,施工废水得经过处理池处理后再排放到指定地点,施工垃圾倒置在指定地方统一处理。
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