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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2008-05-06

以排为主防排结合治水确保隧道整体不渗不漏

济南铁路局建设项目管理中心闫立中

摘要：结合衬砌施工缝防水施工技术在胶新铁路下水峪隧道施工中的应用情况，分析了隧道渗漏水原因，介绍了预防措施、施工工艺要点、施工注意事项、劳动力组织及施工效果。
关键词：隧道施工、施工缝、衬砌防水、施工技术
根据有关资料介绍，我国的铁路隧道有1/3渗漏水、隧道长期漏水能使衬砌、钢轨、轨枕受到腐蚀，严寒地区还会产生挂冰侵入限界。对于电气化铁路，渗水可能危及行车安全，钢轨上潮湿或有水还将降低机车的牵引力，造成减速甚至中断行车。所以，隧道渗漏水已成为历来同行们难于攻关的问题。
根据多年的隧道施工经验，避免隧道渗漏水的关键在于隧道衬砌施工中，但多数铁路隧道设计上只有拱部设防水板，边墙不设防水板，并且在施工上总存在一些不完善的地方，我们在胶新铁路下水峪隧道一上场就高度重视防水问题，一直把防水问题作为一项攻关课题，立下目标，采取了以排水为主，防排结合方法，确保隧道不渗不漏。施工中逐步小结并完善，现已完成全部衬砌。虽然埋深浅，但经过几次连续大暴雨及绵雨考验，达到了不渗不漏的效果，我认为对隧道防渗的施工中，有很多经验，也有不少教训，很有必要对其进行总结，为以后的隧道施工提供参考。
1、工程概况：
下水峪隧道为单线铁路隧道，全长1040m，预留电气化铁路，为全线最长隧道，埋深最大为３８.８m 。隧道位于低缓丘陵上，地形起伏不大，岩层受多期应力作用，节理、裂隙发育，褶皱严重。地下水较发育Ｋ＝０.3m/d。
下水峪隧道自开工以来，经过合理配置生产要素，科学组织、精心施工，严格按新奥法原理组织施工。施工中展开科技攻关，严格把关。隧道衬砌施工已经结束，达到了不渗不漏的目标。
2、渗漏水原因的分析：
2.1混凝土自身的原因
普通混凝土在硬化过程中，由于多余水分（未起水化作用的游离水）的蒸发，在混凝土中留下开放性毛细孔道，特别是混凝土拌合物在沉降泌水过程中，析出的水一部分被挤向上面，一部分积聚在集料颗粒的下面，使其间形成透水通路。这样，当围岩节理发育，岩石破碎，风化严重时，大气降水和地下水就会渗到混凝土中，当水压较大时，洞内就有渗漏现象发生。
2.2施工因素造成的渗漏水
⑴ 混凝土和易性欠佳，或施工工序质量控制不严，导致混凝土质地不均匀；捣固不密实，水泥与骨料不能很好粘结，形成疏松层或留下各种形状的透水缝隙。
⑵ 衬砌材料中有杂物，腐烂后形成缝隙或孔洞。
⑶ 施工缝未做处理或处理不好，挡头板粗糙，有的用杂木、片石堵塞，漏浆严重，产生漏水缝隙。
⑷ 灌注衬砌时，地下水流入混凝土，改变了混凝土的水灰比，造成混凝土内泌水通道增加。
⑸ 隧道围岩较差，必要时采用先拱后墙法施工的拱脚回填不密实，拱墙结合处不密贴，造成渗漏水。
⑹ 明洞与暗洞连接处未留沉降缝，因不均匀下沉造成衬砌开裂；明洞外帖式防水层施工质量差，特别是明暗洞结合处防水层处理不好，造成渗漏水。
⑺ 隧道两侧围岩性质差异大，边墙基础沉降不均匀引起衬砌混凝土开裂。
3、预防措施
对付隧道渗漏水应以预防为主，即通过完善合理的设计，严格控制施工质量，特别是衬砌的灌注质量，施工缝的处理，来消除衬砌中的渗水缝隙，并严格按设计要求做好防水处理，才能有效的避免渗漏水的出现。
3.1设计方面
笔者认为，在设计方面应做好如下工作，做好工程地质和水文地质勘探工作，切实掌握围岩的地质构造、裂隙和节理情况、地下水的类型，以及隧道顶面的地形，积水情况等，并据之制定防水措施；选用适宜的防水措施和防水材料，对其有侵蚀性的水应考虑采用防腐蚀水泥，以延长衬砌的寿命。
3.2施工方面
在施工时，应当对渗漏水的预防给予高度的重视，尽量在施工阶段把防水设施完全做好，而不要等以后再处理。为此，我们做了以下工作：
⑴ 严格按设计和按给定的配合比制混凝土。砼中掺入适量粉煤灰，提高砼密实性，采用泵送混凝土连续灌注，以减少施工缝，并加强混凝土的振捣和养生。
⑵ 不断完善爆破技术，实施控制爆破，严格控制超欠挖，光爆效果多次受到业主及监理单位表彰。
⑶ 必须根据隧道的水文地质情况、水流性质、渗流量的大小、岩层裂隙倾向及地表水补给情况，严格按设计做好衬砌背后的排水设施，尽可能将施工用水、排水及永久性排水统筹考虑，这是我们要作的重点。
4、预防渗漏水的施工工艺
我国隧道工作者通过理论和实践经验的总结，提出“以排为主，截、堵、排相结合”的综合治水方法。在胶新铁路下水峪隧道，我们主要以排为主，达到了不渗不漏的治水目标，现将我们的具体作法简介如下：
排，是将地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排出。“以排为主”就是给地下水以排的出路，但不是只排不堵，为了“排”就必须“截”、“堵”。此处我所讲的“截”“堵”“排”只要是针对衬砌混凝土基岩中渗流水的综合治理，使隧道达到不渗不漏的目的。混凝土施工缝是防水最薄弱之处，稍有不慎，就会在施工缝处出现渗漏水，在保证混凝土施工质量的前提下，我们主要是对施工缝的防排水作了如下的施工处理。
4.1施工工艺流程

4.2施工工艺
⑴ 由于下水峪隧道采用全液压大模板衬砌台车，泵送砼浇注，为了便于脱模及台车行车，台车设计考虑先灌注一部分矮边墙，以便于台车降位脱模。为此，治水工作从矮边墙就着手，否则将出现矮边墙接头处渗漏。先按中线标高支好矮边墙模板，牢固后按测算施工缝位置预埋φ50软式透水管，渗涌水较大处加密布设。接着在矮边墙与边墙施工缝处纵向布设防水板，钉牢补好孔洞。其布设图如下：

按要求布设好后浇注砼，浇注砼时随时注意透水软管校正，以免被挤走堵口达不到排水目的。
⑵ 将台车每两板间施工缝处拱部防水板与矮边墙防水布粘接上。台车长9m，在4.5m处布设一φ60~φ80稻草盲沟，与边墙φ50透水管接好，固定牢固，采用电钻打φ22孔，孔中钉入木桩，用防水布条包住钉在木桩上，以免浇砼时挤走拉断。
⑶ 调整台车、立挡头模。我们立挡头模采用电钻沿施工缝钻孔后插φ22钢筋，外套φ40钢管支撑挡头板，这样支撑挡头模牢固且快速，便于拆模。作挡头模时尽量不要将施工缝处防水板弄坏。
⑷ 灌注砼。用输送泵灌注砼，灌注时注意整理防水板，将防水板浇注在砼。
⑸ 拆挡头板。
⑹ 修补拆挡头板时弄坏的防水板，预埋接缝处φ50透水管后将外露防水板钉于墙上，下部与边墙透水盲管套接，并用防水布包扎如下图所示，以免浇注时分离开堵住，流水不通而形成水压引起渗漏水。
⑺ 浇注下一板砼。浇注时注意将接缝处防水板浇注于砼中。
4.3注意事项
在施工缝防治水施工过程中注意以下几方面的问题：
⑴ 在施工矮边墙时，布设防水板时一定要留出一定余地，并将盲管埋于防水板与围岩之间，不能布设反了，以免矮边墙顶渗漏水。浇注砼随时校正好软式透水管，以保证其位置正确性。
⑵ 布设盲管时一定要用2cm宽防水板条将盲沟固定于围岩上，并且固定间距环向约50cm一条，以免盲管被砼挤走，保证不了其位置。
⑶ 施工挡头板时将施工缝处外侧防水板轻折与挡头板紧贴，避免施工钢筋及钢管时穿破，拆出挡头板后及时检查，并将破坏处粘补牢固。
⑷ 预埋施工缝处φ50软式透水管时，一定要将透水管包住，再将防水板钉于围岩上后粘补好钉孔。
⑸ 浇注下一板砼时，一定要注意将施工缝处防水板浇注砼中。
⑹ 浇注砼必须一次连续全断面浇注完毕，并保证振动质量。
5、劳动力组织
6、施工效果
由于上下全体干部职工思想重视、操作认真、工艺过关，目前隧道的衬砌已经做完，尚未发现渗漏点，尤其是DK104+540断层及DK104+580断层，开挖时具有大量涌水，衬砌后也未出现渗漏水现象。
7、几点体会
⑴ 由于该隧道仅拱部设计布设防水板，边墙不设防水板，要使全隧道达到不渗不漏的防水效果，防水施工必须全体干部职工从思想上重视，施工行为上严谨，因为造成防水施工失败的主要原因常常是操作人员思想松懈，施工不认真规范，检查人员粗糙马虎，把关不严，跟班不够认真，要求不严，只求过得去就行，加强各级人员的防水责任意识，是保证隧道防水达到不渗不漏的关键。
⑵ 光面爆破、衬砌支护是有效防水的基础。光爆效果好，环向软管就可以圆顺地沿围岩表面设置。初期支护表面平顺，可免去挂防水板前的局部找平工作，避免防水板刺破和拉裂。
⑶ 施工过程中对防水板，特别是施工缝处的保护是确保防水效果的重要环节。防水板铺好后必须进行妥善保护，挡头模板的安装、砼输送管的就位及灌注砼作业都可能撞破、刺穿防水板，防水板一旦被损坏，停下来修补，费工、费时又费力，影响防水效果。
⑷ 格检查是确保防排水施工质量的保障。施工过程中必须层层检查，严格把关，控制好每个施工环节。
认真做好隧道防排水系统施工，是贯穿隧道施工始终的连续性工作。只有我们不断探索、不断总结、积累和提高、进一步完善操作工艺和管理制度，才能确保隧道整体不渗不漏目标的实现。

劳动力组织
序号工种人数职责
1 工班长 1 负责衬砌作业的全面工作
2 防水板工 6 负责拱部及施工缝处防水板挂、粘补工作
3 支挡头板工 6 负责台车调试及支立挡头板
4 电工 1 负责作业中用电管理
5 安质员 1 负责检查防水板及透水管的施工质量以及作业安全
合计 15

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