防水板全幅铺挂在公路隧道施工中的的应用--中国期刊网

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防水板全幅铺挂在公路隧道施工中的的应用

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李永军

[导读] 摘要：隧道防排水施工为隧道工程施工中最重要的施工环节之一，本文结合武九高速公路高楼山隧道2#斜井防水板施工实例，介绍了隧道防水板全幅铺挂的施工技术及经济效益，可为后续类似工程施工提供参考。

        中铁十七局集团第五工程有限公司山西省太原市 030008
        摘要：隧道防排水施工为隧道工程施工中最重要的施工环节之一，本文结合武九高速公路高楼山隧道2#斜井防水板施工实例，介绍了隧道防水板全幅铺挂的施工技术及经济效益，可为后续类似工程施工提供参考。
        关键词：公路隧道；防水板；全幅铺挂；施工技术
        1.概述
        随着国内高速公路建设的快速发展，公路隧道施工工艺、工法也在不断创新和提高，尤其对隧道防水，要求滴水不漏，隧道渗漏水为公路隧道常见病害之一，在隧道施工过程中，解决好防排水的问题是确保隧道工程质量，从根本上消除隧道病害和增加隧道使用寿命的重要环节，而采用防水板全幅铺挂即可比原施工工法节省两道防水板的纵向搭接接缝，又可降低由接缝（焊缝）不牢固（纵向防水板与纵向、环向防水板三点焊接处）导致的渗漏水问题。
        2.工程概况
        武都至九寨沟高速公路建设项目是平凉至绵阳国家高速公路（G8513）中的一段，起点位于陇南市武都区，终点文县青龙桥（甘川界），与四川省规划的 G8513 绵阳至九寨沟高速公路相接，路线总体走向由东北向西南，全长共 101.9公里。
        本线路的控制性工程为桔柑互通立交和高楼山特长隧道。高楼山特长隧道全长 12.248 Km，起点位于文县尖山乡尖山村东侧约200m处，终点位于文县城关镇凡昌村附近。高楼山隧道2#位于文县尚德镇渭沟内，全长2269.9m。
        3.施工方法及施工流程
        3.1提出方案的背景
        该隧道工程为武九高速公路控制性工程，根据设计文件提供，该工程有施工掘进距离长，水量大等特点，怎样避免和减少由于施工原因造成后期隧道的渗漏水是防排水工程施工中的总要环节。防水板施工中常见的施工方法为施工仰拱时预埋纵向排水管及部分防水板和土工布，仰拱施工完成后进行矮边墙施工，待矮边墙施工完成后再进行拱墙防水板挂设，并与边墙防水板采用爬焊机焊接，该施工方法工序繁琐，且不利于隧道整体防水，为最大限度的降低焊缝接头带来的渗漏水问题，项目部与业主方多次沟通提出防水板采用全幅铺挂方式进行施工，该方法在有效提升了隧道整体防水性能的同时降低了防水板焊缝数量，并减少了矮边墙施工环节。
        3.2适用范围
        适用于公路隧道及部分双线铁路隧道防水板施工。
        3.3.施工步骤及方法
        3.3.1铺设准备
        在洞外检验土工布及防水板外观质量，土工布采用350g/m2无纺土工布，防水板选用EVA防水卷材，幅宽为3m，厚度1.2mm，对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用。洞内在铺设基面标出拱顶中线，画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的断面线。
        3.3.2缓冲层铺设
        先进行土工布铺设，采用射钉固定，射钉上安设PVC垫片、热融衬垫，固定点间距：拱顶60度范围0.5m，拱腰45度范围0.7m，边墙1m。在凸凹较大的基面上，在断面变化处增加固定点，保证其与混凝土表面密贴。
        3.3.3防水板铺设
        （1）防水板铺设超前二次衬砌施工，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖面必须保持一定的安全距离。
        （2）该隧道二次衬砌施工时不施作矮边墙，采用一次成型式整体液压台车，施工仰拱时预留拱脚纵向排水管位置（待排水管与防水板安装后与二次衬砌一次性浇筑），防水板采用环向全幅铺设，从拱部向两侧边墙展铺，一次性敷设至拱脚处，并对纵向排水管进行包裹，铺设防水板时松紧应适度并留有余量（一般实铺长度与喷射混凝土面弧长的比值1.1~1.2：1），保证防水板全部面积均能抵到围岩。
        （3）分段铺设的卷材的边缘部位预留至少60cm的搭接余量并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。
        （4）附属洞室处铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，并与边墙防水板焊接成一个整体。
        （5）两幅防水板的搭接宽度不小于150mm。
        3.3.4防水板及排水管的固定
        采用超声波热合器，将防水板热熔在衬垫上，黏贴强度不小于防水板的抗拉强度。在拱脚处埋设三根固定钢筋（左右边墙对称每4m埋设一根）对拱脚处排水管进行固定，防止浇筑二次衬砌混凝土时纵向排水管及防水板上浮。
        3.3.5防水板焊接
        （1）焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头平整，不得有气泡折皱及空隙。
        （2）防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式双焊缝热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪。
        （3）开始焊接前，在小块防水板片上试焊，以掌握焊接温度和焊接速度。
        （4）单条焊缝的有效焊接宽度不小于15mm。
        （5）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。
        （6）焊缝无漏焊、假焊烤焦、焊穿、外露的固定点等现象，若有应予补焊，且用防水片覆盖焊接。
        3.3.6防水板焊缝是防水板施工的薄弱环节，需重点进行检查，且满足下列要求：
        （1）目测及尺量检查
        检查防水板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计，焊缝是否均匀连续表面平整光滑，有无波形断面。
        （2）充气检查
        检查采取随机抽样的原则，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊，直到不漏气为止。
        （3）防水层施工完成后，必须严加保护，施工中应注意以下几点：
        ①任何材料、工具，在铺设时应尽量远离已铺好的地段堆放，不得穿带钉子的鞋在防水层上走动，对现场施工人员加强防水层保护意识教育，严禁损坏。
        ②在没设保护层处（如侧墙）进行其他作业时不得破坏防水层，钢筋焊接作业时，防水板要用阻燃材料进行覆盖，避免焊火花损伤防水板，现场应配备一定数量的灭火器。
        ③二衬台车挡头板的支撑物在接触到防水板处必须加设橡皮垫层。
        ④采用钢筋混凝土衬砌时，要对钢筋头部进行防护，避免损伤防水板。
        ⑤绑扎钢筋和安装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。
        ⑥在灌注二次衬砌混凝土时，振捣棒不得接触防水层，浇筑时应有专人观察，发现损伤应立即修补；同时在混凝土输送泵出口处设置防护板，防止混凝土直接冲击防水板。
        ⑦二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm，以防止破损防水板。

                                  防水板全幅铺设图
        4、全幅铺挂防水板与普通防水板的施工方案对比及实际效益对比
        4.1、施工方案对比
        传统方法为仰拱施工时预埋纵向排水管及部分防水板和土工布，仰拱施工完成后进行矮边墙施工，待矮边墙施工完成后进行拱墙防水板挂设，与边墙防水板采用爬焊机焊接，该施工方法工序繁琐，且根据近年来个别隧道出现的渗水问题原因分析，有部分原因是因为焊缝太多，且矮边墙与拱墙防水板在纵、环搭接处存在三层防水板搭接焊，故该方法不利于隧道整体防水。
        防水板全幅铺挂有效降低了防水板焊缝数量，保证了防水板环向的整体性，并减少传统方法中矮边墙防水板施工环节，在节省劳动力、提高了工作效率的同时，减少了焊缝导致的防水板搭接浪费。
        4.2、实际效益对比
        4.2.1经济效益
        通过将全幅铺挂方法与传统施工方法相对比，全幅铺挂法从施工效率及对工程实体的防水效果均优于传统铺挂方式，采用全幅铺挂方式比传统方法每延米可节约防水板0.4m2。
        4.2.2社会效益
        该方法在有效节约成本的同时还能更好的提升隧道的整体防水效果，为工程建设的发展可起到一定的参考及推动作用。
        4.2.3技术效益
        防水板全幅铺挂可有效提升隧道的整体防水性能，属施工过程中的技术创新，为后续类似的隧道工程施工提供了技术经验。
        4.2.4节能效益
        传统方法施工时，对防水板的环向、纵向选料截取时，容易出现边角料的问题，全幅铺挂法可有效减少边角料的产生，在施工中起到一定节能效果。
        5.结束语
        隧道防水板施工是一项要求严格而且隐蔽性强的工程，防水板的施工方法直接影响隧道的防水效果，因此选用全幅铺挂施工方法既可有效避免和较少隧道渗漏水，还可减少施工工序以及节约资源，从而优质、高效完成施工生产任务，为实现品质工程更近一歩。
        参考文献：
        [1]公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）。人民交通出版社，2009
        [2]公路工程质量检验评定标准（JTG F80-1-2017）。人民交通出版社有限公司，2018
        [3]公路隧道设计细则（JTG/T D70-1-2010）。人民交通出版社，2010