摘 要：結合重慶輕軌大坪隧道的施工實踐,全面介紹淺埋特大跨隧道的防排水設計與施工,包括防水板、防水混凝土、施工縫、沉降縫及大拱腳等防排水技術要點,為淺埋特大跨隧道的防排水設計與施工提供了有益的參考。

　　關鍵詞：特大跨隧道；防水排水；設計施工

　　隨著城市基礎建設的發(fā)展,地下工程建設項目在各大城市日趨增多,但防水問題一直是困擾地下工程的難題之一。由于防水問題解決不好,帶來許多麻煩:一些滲漏水嚴重的地下工程(地鐵隧道、車站)不得不多次治水、修補給企業(yè)、國家造成巨大的經濟損失和社會影響。本文作者結合重慶輕軌大坪隧道的施工,在相關文獻的基礎上認為隧道的防水是完全能達到設計防水要求的。

　　重慶市輕軌較新線一期工程于2000年開始修建,已于2004年下半年建成通車。該線上的大坪隧道是全線的控制性工程之一。隧道埋深較淺,洞頂巖體厚4～15m,圍巖節(jié)理發(fā)育,有較豐富的裂隙水,成洞條件差,屬淺埋、超淺埋隧道。道岔段開挖跨度為27.2m。車站段開挖跨度26.3m,高為19.4m,斷面面積430m³。設計為大拱腳,薄邊墻結構。隧道內設站內結構,有照明、通風、通訊、消防、屏蔽門等設備,預留洞室,預埋管線種類數(shù)量繁多。站內設施完成后要進行精裝修。故隧道對防排水質量要求很高,隧道設計為一級防水,為確保隧道襯砌表面、安裝設備孔眼內及底板面不滲、不漏,采取了相應的防排水措施。

　　1、綜合防排水設計

　　大坪隧道綜合防排水系統(tǒng)按"以排為主、防、排、堵相結合"的原則進行設計如圖1。

　　1.1 排水設計

　　由于隧道埋深較淺,開挖跨度較大,地下水發(fā)育,隧道底板設四道排水溝,溝底拱坡為3%,匯流洞內流水。初期支護與防水板之間設Φ50環(huán)向彈簧軟式透水管,設置間距為6m,局部水量大時可適當增加。

　　在隧道兩側墻腳初期支護與二次襯砌之間分別Φ80彈簧軟式透水管作為縱向排水,環(huán)向透水管與縱向透水管相接處采用三通管相連接,在縱向排水管與水溝之間用Φ80硬塑管相連(如圖2),使圍巖的裂隙水經環(huán)向透水管、縱向排水管及橫向引水管引至隧道邊溝排出洞外。

　　1.2 防水措施

　　在初期支護與二次襯砌之間設EVA高強度型合成樹脂防水卷材,土工布設置在防水卷材與噴射混凝土層之間,其作用兼作襯砌背排水層及緩沖層。二次襯砌采用防水等級為P8的混凝土,工作縫設置BW-96型遇水膨脹橡膠止水條(20×15mm),沉降縫、變形縫處設置E5型橋式橡膠止水帶(290×Φ25×R25×10mm)。

　　2、防排水施工技術

　　2.1 排水系統(tǒng)

　　環(huán)向排水管設在噴射混凝土面與無紡布之間,一班地段每道設一根,遇水量較大地段設置2根,先將軟式透水管用長5cm的Φ12膨脹螺釘及細格鐵絲網錨固在噴射混凝土面上如圖3,錨固板條的間距為50cm。

　　施工技術要點：

　　(1)鋪設前,先測量長度,修整基面。若砼噴面不光滑或有凸出的鐵線、鋼管架,應進行整修處理。

　　(2)安裝時應保證環(huán)向排水管順直且與巖面密貼、固定牢。

　　(3)拱部施工時將排水盲管預留至邊墻下,端部用無紡布包裹,防止進水泥漿,便于邊墻施工時接長。

　　(4)將環(huán)向排水管通過三通管接入縱向排水溝。

　　2.2 防水系統(tǒng)

　　2.2.1 防水板鋪設

　　詳細檢查初期支護表面,清除鋼筋頭、網片、鐵絲等凸出、尖銳物體,防止將防水板刺破或損壞。檢查噴面是否平整,平整度應符合1/10 經檢查初期支護表面符合要求后先鋪設無紡布,無紡布緊貼噴射混凝土面平鋪,用射釘槍固定,固定釘與無紡布間設熱熔襯墊;無紡布鋪設好后在隧道內拱頂彈出中心線,將預先卷好的EVA防水卷材貼噴射混凝土面環(huán)向展開�？v向采用無釘連接,前后兩圈EVA搭接及焊接寬度不小于10cm,采用手動熱熔接器雙道粘合,留加壓孔道;環(huán)向將EVA樹脂防水卷材,鋪在無紡布外,并用手動熱熔接器在熱熔襯墊處將EVA與無紡布連接。

　　鋪設技術要點：

　　(1)合理確定防水板的松緊程度,留出一定的富余量,尤其是拱頂?shù)牟课?防止在灌注混凝土時。

　　(1)合理確定防水板的松緊程度,留出一定的富余量,尤其是拱頂?shù)牟课?防止在灌注混凝土時拱頂?shù)姆浪�板繃緊,造成混凝土封頂厚度不夠或由于泵送混凝土的壓力破壞防水板;

　　(2)相臨兩幅防水板的吊掛松緊度要一致便于焊接;

　　(3)新鋪的防水板與已鋪的防水板對正、對齊,如有偏差采用裁紙刀切割。

　　2.2.2 接縫焊接

　　防水板的搭接寬度≥10cm,用SYW-B型自動調溫電熱式雙道塑料熱焊機焊接,焊機采用上下雙金屬網花施壓輥,由雙鏈條、雙鏈輪驅動,用螺絲彈簧桿調整工作壓力,,能夠焊接不同厚度的防水卷材。焊接時由中央電熱楔將兩防水層加熱熔化,然后由上下驅動施壓輥壓在一起。焊縫寬度不得小于10cm。對于不能適用熱焊機焊接的邊角及急需修補的地方可采用偏噴嘴熱風焊槍焊接。焊槍通過焊嘴吹熱風加熱,使防水板達到熔融狀態(tài),然后用壓輥加壓,使兩片防水板熔貼在一起。

　　焊接技術要點：

　　(1)焊接防水板前取樣進行實驗,以確定合適的焊接溫度、速度。經實驗1.5mm厚EVA高強度合成樹脂防水卷材焊接溫度為450～500℃,速度在1～2擋之間。

　　(2)焊接前用棉紗清理焊口,必要時進行拋光,做到無水、無塵、無油污,確保焊口干凈。

　　(3)熱焊機必須使用穩(wěn)壓器,確保工作電壓恒定。

　　(4)一條焊縫一次完成。

　　(5)縱橫向交接時應避免出現(xiàn)十字焊縫。相臨兩幅防水板應交錯鋪設,交錯距離不得小于80mm,以保證防水板的所有接縫為三層搭接的T字形。焊接T字形的接頭處,應先將一側的兩幅防水板焊接好,用裁紙刀將焊縫兩側小邊裁去,用熱風焊槍將錯臺熔平再與另一幅焊接。

　　(6)發(fā)現(xiàn)虛焊、漏焊時必須切開焊縫,用熱焊槍對切開的損傷部位用大于破損直徑一倍以上的母材補焊。修補材料的接觸面必須用砂輪機磨光。

　　(7)設備使用后,應及時清除焊機焊頭上的殘留料,以備下次使用。

　　(8)由于焊機功率大、體積小,對長期擱置重新使用或在相對濕度85%以上空氣中停止使用10h以上再使用時,要求放到100℃烘箱中干燥后方可使用,也可直接接通電源調溫150℃預熱50～120min以排除潮氣。

　　2.2.3 焊縫質量檢查

　　(1)目測檢查焊縫,焊跡應透明,無雜質,無氣泡。

　　(2)對焊縫抽檢進行室內實驗抗拉強度大于母材強度。

　　(3)對焊縫間的空腔作充氣檢查,將5#注射針與壓力表相連,用打氣筒打氣,當壓力表達到0.3MPa停止充氣,保持15min,壓力下降10%以內為合格。

　　2.2.4 防水混凝土

　　防水混凝土等級C30P8,二次襯砌采用整體襯砌臺車施工,長度為6m,邊墻混凝土的坍落度12～16cm,拱部混凝土的坍落度16~19cm,越到拱部其坍落度越大,邊墻混凝土的厚度為60cm,拱部的混凝土設計為大拱腳,拱頂至拱腳的厚度變化60～150cm�；炷�土的震搗采用內外震搗,保證混凝土的模內流動,對混凝土的密實有利。

　　防水混凝土施工要點：

　　(1)混凝土灌注過程中要注意混凝土的下落高度,若是下落高度太高,將造成灌注窗口部位的下方混凝土粗骨料的配合比發(fā)生變化,滿足不了防水混凝土的抗?jié)B要求。故要求混凝土的下落高度控制在2m以下。

　　(2)混凝土的震搗采用內外震搗,在臺車每隔2m高度開設一排震搗窗,加強混凝土的震搗,保證混凝土的密實度。

　　(3)在砼中摻外加劑以提高砼的抗?jié)B性、和易性、密實性,以補償砼的收縮性能。

　　(4)混凝土從臺車中部灌注入模,向兩端移動過程中,其配合比會發(fā)生較大的變化,故襯砌臺車不宜太長。

　　2.2.4 止水條及橡膠止水帶

　　為確保二次襯砌的防水效果,在施工縫處設置BW-96型遇水膨脹橡膠止水條(20×15mm),止水條采用水泥釘固定在端部混凝土居中位置。在沉降縫、伸縮縫處設置E5型橋式橡膠止水帶(290×Φ25×R25×10mm)。在臺車的端部設置鉸接擋頭板,用于固定橡膠止水帶,使其到二次襯砌的表面距離20cm,以滿足止水帶的設置要求。止水條及止水帶的敷設如圖4。

　　施工技術要點：

　　(1)止水條的敷設應牢固、嚴密飽滿有序:橫平豎直、弧線圓順、表面平齊、無扭曲。

　　(2)橡膠止水帶不得被釘子、鋼筋及石子等刺破。發(fā)現(xiàn)破損應及時修補或更換。

　　(3)在固定止水帶和灌注混凝土過程中應防止止水帶偏移。

　　(4)加強混凝土的震搗,排除止水帶兩側氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。

　　(5)根據每一環(huán)止水帶長度,向廠商定制適宜的長度,盡量減少接頭。如需搭接,其搭接長度≥10cm。

　　4、拱腳處防水板的保護

　　二次襯砌采用先拱后墻法施工,為防拱腳處的壓力、襯砌鋼筋的安裝、邊墻爆破炸壞防水板,在拱墻結合部防水卷材要作特殊保護措施,在拱墻結合部位施作雙層防水卷材(如圖5),在拱腳砼底部挖槽(配合拱墻鋼筋連接用),將EVA卷入槽內,槽用砂回填,回填后用水泥砂漿抹平,防止灌砼時,砼漿液流入槽內,待邊墻開挖時,再撬掉砂漿層,將防水板從小槽內拉出,與邊墻防水板焊接,小槽寬100×100cm,沿隧道通長布置,防水板卷入小槽長度為30～50cm。同時,為使拱部二襯鋼筋與拱腳處防水板間的點接觸變?yōu)槊娼佑|,以防鋼筋刺穿防水板,對二襯環(huán)向主鋼筋增加兩塊10cm寬厚10mm的鋼墊板。

　　5、結語

　　大坪車站隧道采用綜合防排水技術,大大提高了隧道的防水能力,確保了工程質量。現(xiàn)襯砌工程完工已二年余,襯砌表面未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象。

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