淺談防水板在鐵路隧道施工中的應用

譚李峰 邢曉鋒 張福成

摘要:本文從材料性能、施工準備、施工工藝、防水板的保護及施工注意事項、防水板鋪設與相關工序的關系,對ECB防水板在鐵路隧道施工中的應用進行了論述。

關鍵詞:防水板鐵路隧道施工應用

中圖分類號:U25 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)6(c)-0088-01

在鐵路隧道施工建設過程中,解決好防水問題,是確保隧道工程質量、從根本上消除隧道病害和增加隧道使用壽命的重要環節之一,而選擇好的防水材料和正確的施工工藝是鐵路隧道防水成功的關鍵。因此在施工中應采取防、排、截、堵相結合的原則,嚴把工序質量關,加強過程控制,避免對隧道以后的運營帶來較大安全隱患。

1 鐵路隧道使用的ECB防水材料及物理性能指標（表1）

2 防水板施工工藝及流程

防水板鋪設包括鋪設準備、土工布鋪設、防水板鋪設、防水板焊接等環節。

2.1 鋪設準備

(1)施工器具:熱合焊接機、壓焊機、熱風焊槍、空氣檢測器。(2)施工現場的準備:①防水層鋪設前,先對隧道初期噴射砼表面進行處理,切除錨桿頭和鋼筋露頭,并抹平覆蓋,深寬比大于1～10的凹坑進行噴砼找平處理,局部滲水處需先進行處理。②防水板施工前基面如有明水應采取措施封堵和引排。(在該處設置環向mm軟式透水管,如無明水也應間距5～10m安設一道環向軟式透水管進行排水,以防在此處滲水而無法排出。)

2.2 土工布的鋪設

為防止防水板被凸起噴射混凝土擠破并有利于濾水,在防水板和混凝土噴層之間設置3mm厚土工布。鋪設400g/m2土工布首先將無紡布固定到預定位置,然后用熱熔襯墊及射釘將無紡布固定在噴射砼上。熱熔襯墊要按拱部、邊墻、底部不同間距布設,無紡布鋪設要松緊適度。

2.3 鋪設防水板

(1)防水板從拱頂開始向兩側鋪設,鋪設時與土工布密貼,松緊適度并留有余量,以防過緊而被襯砌混凝土擠破,保證防水板全部均到噴射混凝土面。兩幅防水板的搭接寬度不應小于15cm,分段鋪設的防水板應預留至少20cm的搭接余量。(2)掛設橫向預埋防水板,防水板掛設高度以埋入仰拱填充標高下30cm為準,采用熱熔墊圈熱熔聯接,防水板掛設頂端高度要與坡度平順,以便于與環向拱墻襯砌防水板焊接。

2.4 防水板焊接

(1)防水板的焊接采用雙焊縫,防水板焊縫焊接時,熱合機行走速度控制在16～112m/min,焊機保持在離初期支護表面5～10cm處,單條焊縫寬度不小于15mm,整條焊縫要一氣呵成,特殊部位可用人工焊接。防水板在與圓墊片進行熱合,一般時間達5s即可。焊接后防水板兩條縫間有一道空氣通,用于氣密性試驗儀檢測焊接質量。(2)防水板的縱向焊縫與橫向焊縫重合時,先將焊縫邊緣部位剪平約100cm,再進行焊接,然后用熱風焊槍將重合部分焊接密實。

2.5 質量檢查

(1)防水板施作時,要檢查焊接質量和防水布無破損等情況。對不合格處及時進行修補,補丁剪成圓角用熱風槍補焊。特別注意環向與縱向焊接時的質量,要求環向防水板位于縱向防水板背后,即靠近圍巖一側。焊縫應平順、無褶皺、均勻連續,無假焊、漏焊、焊穿等現象。(2)焊縫質量檢查方法:先堵住空氣道的一端,然后用空氣檢測器從另一端打氣加壓。當壓力達到0.25Mpa時,停止充氣,保持該壓力達15min,壓力下降幅度在10%以內不漏氣,用肥皂水涂在焊接縫上,產生氣泡地方重新焊接。

3 防水板的保護及施工注意事項

3.1 防水板的保護

(1)當襯砌離開挖工作面較近時,襯砌端部預留的接頭防水板要采取防護措施,防止掌子面放炮時,飛石砸破防水板。(2)襯砌鋼筋的安裝、各種預埋件的埋設、端頭模板的安裝及灌筑混凝土等作業都可能出現撞破、刺穿或燒穿防水板的現象,所以要加強施作上述工序時的防水板的保護,一旦破損必須立即進行修補。

3.2 施工時的注意事項

(1)當初期支護表面有股狀涌水時,采取“埋管引排”的原則,將股狀水通過引水管直接排入隧道側溝內,然后再進行防水層鋪設。(2)沿隧道縱向一次鋪掛長度要比本次二次襯砌施工長度多1m以上,使防水板接縫與砼接縫錯開1m以上。(3)鋼筋接頭采用焊接工藝時,因在鋼筋就位及焊接時注意對防水層的有效保護,避免鋼筋刺破、電火花燒破防水層或引起防水層的局部燃燒。防水板為易燃材料,需遠離高溫熱源和火源,自然通風好,并采取可靠的防火措施。(4)防水板臺車上必須設置安全護欄,放置止楔防止作業臺車架滑動,還要有足夠的照明確保作業人員安全。

4 防水板鋪設與相關工序間的關系

(1)只有做好光面爆破才能保證防水板的掛設質量,避免因空洞、突起巖面扯裂和磨損防水板而造成的滴、滲水。初期支護表面施作平順,確保防水板與噴射混凝土表面密貼,同時可以控制防水板松馳量。(2)加強環縱向盲管等排水管的施工管理,降低二次襯砌背后的水壓力,確保排水暢通。(3)背貼式止水帶應定位準確,其縱向軸線與施工縫對齊,背貼式止水帶與防水板之間采用不透水焊接,將止水帶兩邊焊接在防水板上。(4)澆筑二次襯砌混凝土前,必須將邊墻基底的浮渣清理干凈,以免造成洞身襯砌不均勻沉降和混凝土施工接縫處的防水板拉裂。

5 結語

隧道防水板施工是一項施工繁瑣、隱蔽性強的工程,是確保鐵路隧道襯砌質量和排水順利的關鍵工序、也是從根本上消除隧道滲水、凍脹等病害和增加隧道使用壽命的重要環節。所以,對于保證隧道施工中質量的防水板應用展開探討和研究意義重大。