浅谈防水板在铁路隧道施工中的应用

谭李峰 邢晓锋 张福成

摘要:本文从材料性能、施工准备、施工工艺、防水板的保护及施工注意事项、防水板铺设与相关工序的关系,对ECB防水板在铁路隧道施工中的应用进行了论述。

关键词:防水板铁路隧道施工应用

中图分类号:U25 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)6(c)-0088-01

在铁路隧道施工建设过程中,解决好防水问题,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之一,而选择好的防水材料和正确的施工工艺是铁路隧道防水成功的关键。因此在施工中应采取防、排、截、堵相结合的原则,严把工序质量关,加强过程控制,避免对隧道以后的运营带来较大安全隐患。

1 铁路隧道使用的ECB防水材料及物理性能指标（表1）

2 防水板施工工艺及流程

防水板铺设包括铺设准备、土工布铺设、防水板铺设、防水板焊接等环节。

2.1 铺设准备

(1)施工器具:热合焊接机、压焊机、热风焊枪、空气检测器。(2)施工现场的准备:①防水层铺设前,先对隧道初期喷射砼表面进行处理,切除锚杆头和钢筋露头,并抹平覆盖,深宽比大于1～10的凹坑进行喷砼找平处理,局部渗水处需先进行处理。②防水板施工前基面如有明水应采取措施封堵和引排。(在该处设置环向mm软式透水管,如无明水也应间距5～10m安设一道环向软式透水管进行排水,以防在此处渗水而无法排出。)

2.2 土工布的铺设

为防止防水板被凸起喷射混凝土挤破并有利于滤水,在防水板和混凝土喷层之间设置3mm厚土工布。铺设400g/m2土工布首先将无纺布固定到预定位置,然后用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射砼上。热熔衬垫要按拱部、边墙、底部不同间距布设,无纺布铺设要松紧适度。

2.3 铺设防水板

(1)防水板从拱顶开始向两侧铺设,铺设时与土工布密贴,松紧适度并留有余量,以防过紧而被衬砌混凝土挤破,保证防水板全部均到喷射混凝土面。两幅防水板的搭接宽度不应小于15cm,分段铺设的防水板应预留至少20cm的搭接余量。(2)挂设横向预埋防水板,防水板挂设高度以埋入仰拱填充标高下30cm为准,采用热熔垫圈热熔联接,防水板挂设顶端高度要与坡度平顺,以便于与环向拱墙衬砌防水板焊接。

2.4 防水板焊接

(1)防水板的焊接采用双焊缝,防水板焊缝焊接时,热合机行走速度控制在16～112m/min,焊机保持在离初期支护表面5～10cm处,单条焊缝宽度不小于15mm,整条焊缝要一气呵成,特殊部位可用人工焊接。防水板在与圆垫片进行热合,一般时间达5s即可。焊接后防水板两条缝间有一道空气通,用于气密性试验仪检测焊接质量。(2)防水板的纵向焊缝与横向焊缝重合时,先将焊缝边缘部位剪平约100cm,再进行焊接,然后用热风焊枪将重合部分焊接密实。

2.5 质量检查

(1)防水板施作时,要检查焊接质量和防水布无破损等情况。对不合格处及时进行修补,补丁剪成圆角用热风枪补焊。特别注意环向与纵向焊接时的质量,要求环向防水板位于纵向防水板背后,即靠近围岩一侧。焊缝应平顺、无褶皱、均匀连续,无假焊、漏焊、焊穿等现象。(2)焊缝质量检查方法:先堵住空气道的一端,然后用空气检测器从另一端打气加压。当压力达到0.25Mpa时,停止充气,保持该压力达15min,压力下降幅度在10%以内不漏气,用肥皂水涂在焊接缝上,产生气泡地方重新焊接。

3 防水板的保护及施工注意事项

3.1 防水板的保护

(1)当衬砌离开挖工作面较近时,衬砌端部预留的接头防水板要采取防护措施,防止掌子面放炮时,飞石砸破防水板。(2)衬砌钢筋的安装、各种预埋件的埋设、端头模板的安装及灌筑混凝土等作业都可能出现撞破、刺穿或烧穿防水板的现象,所以要加强施作上述工序时的防水板的保护,一旦破损必须立即进行修补。

3.2 施工时的注意事项

(1)当初期支护表面有股状涌水时,采取“埋管引排”的原则,将股状水通过引水管直接排入隧道侧沟内,然后再进行防水层铺设。(2)沿隧道纵向一次铺挂长度要比本次二次衬砌施工长度多1m以上,使防水板接缝与砼接缝错开1m以上。(3)钢筋接头采用焊接工艺时,因在钢筋就位及焊接时注意对防水层的有效保护,避免钢筋刺破、电火花烧破防水层或引起防水层的局部燃烧。防水板为易燃材料,需远离高温热源和火源,自然通风好,并采取可靠的防火措施。(4)防水板台车上必须设置安全护栏,放置止楔防止作业台车架滑动,还要有足够的照明确保作业人员安全。

4 防水板铺设与相关工序间的关系

(1)只有做好光面爆破才能保证防水板的挂设质量,避免因空洞、突起岩面扯裂和磨损防水板而造成的滴、渗水。初期支护表面施作平顺,确保防水板与喷射混凝土表面密贴,同时可以控制防水板松驰量。(2)加强环纵向盲管等排水管的施工管理,降低二次衬砌背后的水压力,确保排水畅通。(3)背贴式止水带应定位准确,其纵向轴线与施工缝对齐,背贴式止水带与防水板之间采用不透水焊接,将止水带两边焊接在防水板上。(4)浇筑二次衬砌混凝土前,必须将边墙基底的浮渣清理干净,以免造成洞身衬砌不均匀沉降和混凝土施工接缝处的防水板拉裂。

5 结语

隧道防水板施工是一项施工繁琐、隐蔽性强的工程,是确保铁路隧道衬砌质量和排水顺利的关键工序、也是从根本上消除隧道渗水、冻胀等病害和增加隧道使用寿命的重要环节。所以,对于保证隧道施工中质量的防水板应用展开探讨和研究意义重大。