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1、隧道衬砌结构防排水施工技术隧道衬砌结构防排水施工技术摘 要】随着我国现代化铁路和公路建设的进展，对隧道的防水要求越来越高。防排水系统施工质量的好坏，直接影响隧道工程整体质量和运营使用，文章重点介绍了防水板和弹簧排水管在公路隧道中的应用。【关键词】公路隧道；防排水；施工技术一、概述阳朔龙脊山隧道全长 501 米，隧道宽度为 12 米，本隧道自阳朔漓江大桥引出，距大桥 50 米。属桂林地区的重点工程，本隧道围岩裂隙水与断层带水比较丰富，设计要求在复合式衬砌及加强段模筑衬砌背后拱部、边墙均设置防水板。阳朔龙脊山隧道采用了 EVA 聚醋酸乙烯防水板。本材料抗撕裂性能好，可大幅拼接。为防止防水板被喷层凸
2、起部位挤破并利于滤水，在 EVA 防水板与喷层间加设土工布滤水层构成复合防水板。EVA 防水板采用无钉敷设，接缝采用热焊接方法。接缝的焊接是保证防水效果的关键。防水板背后设环向盲沟及纵向盲沟，盲沟采用 100 软式透水管，间距 lOm，另用巾 60PVC 硬塑管将纵向盲沟的水引入水沟内。从而形成综合立体通道的防排水结构。二、材料性能（一）复合防水板EVA 聚醋酸乙烯防水板主要物理机械性能指标如下：比重：O.9l0.93。拉伸强度：16.2MPa，断裂伸长率610，低温弯折性：-20，抗渗透性：不渗水，毒性：无。防水板厚度 1.2mm，幅宽 2.2m。复合式防水板无纺布与防水板设在一起，无纺布采
3、用 150300gm2，其主要性能指标如下：拉伸强度：横向380N5cm，纵向350N5cm，撕裂强度：横向200N，纵向300N，延伸率：横向 4010%，纵向 5010%，拉破强度：2800N。（二）弹簧排水管以 2.6mm 钢丝绕制成 100mm、螺距 3cm 的弹簧圈。（三）纵横向排水管纵向排水管采用直径 100mm 弹簧排水管，横向排水管为直径 60mm 的 PVC 硬塑管。图 1 隧道防排水断面图三、环向、纵向弹簧排水管及横向排水管的安装环向排水管安装首先延环向每隔 1 米锚钉一枚，锚钉露出砼的部位一般不能高于弹簧排水管的直径，接着利用操作平台，从一侧向另一侧用铁丝将排水管密贴砼固
4、定在悬挂锚钉上。台车一定要稳固，锚钉锚于喷混凝土表面要牢固，以免弹簧管掉下砸伤人。每道弹簧盲管的端头要有 10cm 的富余量，以便与纵向排水管搭接。弹簧排水管的间距为 10m，施工中应根据地下水的实际情况进行调整，地下水丰富处可增加 12 道。纵向弹簧排水管位于水沟底以上 20cm，纵向弹簧排水管安装首先按隧道的坡度每隔 l 米将锚钉锚于喷凝土表面，然后将排水管用铁丝固定在锚钌上，另外在环向排水管的接头处，将纵向弹簧排水管割破将环向排水管、横向排水管分别与纵向排水管相联，并将接头密缝。四、复合防水板的安装施工前要做好操作人员的岗位培训工作，并对各种机具设备进行检查调试，配齐、配足各种需用材料。
5、要检查初期支护净空，提前处理岩面欠挖，否则待衬砌台车就位后再处理欠挖，既影响施工进度，又容易损坏防水板，降低防水效果。检查岩面平整度，凸出岩石的喷射混凝土要凿除，用砂浆填平，防止硌坏防水板。凸出的锚杆及钢筋头等要割掉，用大锤砸平，防止刺破塑料防水板。铺设塑料防水板之前将防水板在洞外找一平地进行拼幅，每三幅焊接在一起，再用装载机将拼装在一起的防水板放在架子上进行安装。复合防水板后面的无纺布每隔 l 米均有一个吊带，因此安装可采用无钉法逐环顺序进行。铺设前先在混凝土内钉入锚钉，然后延纵向拉铁丝，铁丝间距为 90cm，因防水板铺设要求平整，并保证防水板要有一定的松弛系数，防止混凝土施工中将防水板绷紧
6、拉坏。然后将整卷防水板沿环向从侧面开始自上而下进行铺设，边铺设边将吊带系在铁丝上。要保证相邻两环防水板搭接宽度 10cm，搭接不够或过宽都不好，过宽焊机吃不进去，导致焊机行走困难，会产生皱折，影响焊接质量。每次铺设的防水板要伸出二次衬砌外 50cm，以保证与下一组防水板有足够的搭接宽度，也便于操作。衬砌混凝土施工中要注意保护好防水板，防止损坏拉伤，尤其是有钢筋段，焊接钢筋时需对防水板加以保护，以防止烤焦、损坏。五、防水板焊接（一）热焊接法原理与特点 热焊接法的原理即通过某种手段把热量传到接缝处的防水板表面，使表面熔化，然后通过滚轮加压，使防水板在表面熔深范围内产生分子渗透和交换并熔成一体，焊接
7、深度取决于滚轮压力大小、热源温度高低及表面受热时间长短。热焊接法包括热楔焊接法、热风焊接法和挤压焊条焊接法。龙脊山隧道主要采用前 2 种焊接方法，分别介绍如下：1.热楔法。这种焊接法的工作原理是：利用一个电加热楔，正常工作时位于 2 块搭接的防渗膜之间，通过接触直接将热传到两防渗膜表面上，随着焊机的行进，表面已熔化的防渗膜被送入 2 个压辊之间，压合在一起，热楔温度由装在热楔中的加热管及温度控制器进行控制，根据需要控制温度和调整行进速度以达到最佳效果。这种方法可实现自动化焊接，具有焊缝质量稳定，操作容易，检测容易等特点，非常适用于直线形长缝的焊接。缺点是不适用于焊接折缝、沟槽角缘缝隙及修补小型
8、空洞。2.热风焊接法。这种方法的工作原理是：利用鼓风机吹出的空气通过回执器产生高温气流经过焊枪口吹送到接缝部位的表面，使接缝处防水板熔融，随即加以滚压。使其粘合在一起。这种焊枪质量仅 lkg 左右，操作简单，可以焊接角隅弯缝、沟槽等，人工操作受环境条件影响小，我国目前能够生产此种焊枪。这种焊接方法的缺点是必须有熟练的操作工，才能保证质量，否则容易漏焊或质量不合格。（二）热楔焊接法工艺要点1.做好使用焊机前的准备工作，遵照使用方法进行试焊，以便确定行走速度和热楔温度。2.焊机滚轮上的胶带表面及热楔表面如粘附有被热熔化的防渗膜材料的残余物或其它杂物，会影响热传导及焊接质量，因此，必须经常清理，保持
9、胶带及热楔表瓯清洁。3.焊接为 2 道，每道 10mm 宽，在 2 道焊缝中间约 15mm 的空腔用以检查焊接质量。如 2 道焊缝的 1 道质量达到要求，另外 1 道不好时，可能是由于热楔与焊机行走方向不垂直，可稍加调节热楔的弹簧。4.焊机上下轮的胶带压力由压杆轮轴上压力机构产生，如果压力过小，上下轮的胶带之间产生打滑现象，如果压力过大，会导致摩阻力增大，焊机难以行走，甚至产生卡带现象。压力不合适时必须停机调整。5.将要焊接的防水板沿焊接机行走方向分别由左侧和右侧插入热楔的下部，待温度达到 250300时，搬动加压手柄使滚轮自动压紧防水板，焊接机前进，热楔将防水板表层熔融粘合。六、焊缝的质量检
10、查由于在双焊线焊缝的两焊缝之间有一空腔，检查时将空腔两端封死，在一端插入气针，并密封气针四周，然后向空腔内充气，根据材料品种和厚度不同，可在 100kPa150kPa 之间选定充气压力值，充气后观察 1min2min，若腔内空气压力无明显降低，则认为接缝密封性良好。一般情况下，这种检查法每次可充气长度约为 60m100m。在操作过程中，应严格注意长时缝两端和检查装置的气密性，还应保持整个待检双焊线焊缝空腔的连通，否则可能得到错误结论，一般要求接缝强度不低于母材强度的 80%。七、结语实验表明，搞好隧道防渗漏工作，重点是搞好结构防排水工作，在施工中要高标准、严要求。加强对防水板的检查。阳朔龙脊山隧道采用此技术，仅整治渗漏水一项，就节约资金约 30 万元。
