二衬防水施工质量控制

二衬防水施工质量控制

李宁

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041

摘要：二衬防水施工是隧道施工的重要工序，是隧道工程质量控制的重要环节，本文结合铁路隧道防水工程的设计、施工及管理实践，对铁路隧道二衬防水工程的质量控制问题进行了分析、总结、讨论。

关键词：二衬；防水；质量控制

1工程概况

中老铁路标段起于森村隧道中点终于拉孟山隧道出口，线路全长37.401km（DK225+065～DK261+590），其中隧道5座，总长度21.795km，占标段全长的58.3%；隧区属剥蚀中高山地貌，地形起伏，地面高差大，地面横坡陡峻，自然坡度10°～45°，局部陡峻，坡度大于70°，坡面植被发育属热带和亚热带季风气候区，降雨量丰富。

2隧道渗水原因分析

2.1隧道防水设计原则

隧道排水遵循“以排为主，防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理、保护环境”的原则，采取切实可靠的措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。隧道防水重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主体，以防水层防水、施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水等措施。

图1隧道防水设计图

图2纵向施工缝防水设计图

前期施工过程中，存在矮边墙渗水、纵向施工缝渗水等现象。经现场勘查，针对存在问题，组织对隧道衬砌防水施工工序工艺情况进行专项排查，排查发现前期施工中部分泄水孔堵塞，排水不通畅；施工缝位置凿毛不规范，未达到设计要求；仰拱施工过程中钢边止水带预埋弯曲，不平直；在混凝土浇筑质量较差的仓位，出现渗水的比率最大。

图3常见渗水部位示意图

结合隧道防水设计原则“以排为主，防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理、保护环境”分析。前期衬砌施工防水质量差主要原因如下：

（1）泄水孔排水的影响；

（2）防水板施工质量的影响；

（3）施工缝施工的影响；

（4）止水带安装的影响；

（5）二衬混凝土振捣的影响。

3二衬防水施工质量控制

针对前期存在问题，结合原因分析结果，制定隧道防水施工质量控制措施，现场管理人员对施工班组技术教培，提高施工班组技术水平，施工过程中加强管理、监督、指导，严格按照制定措施施工。

1.为防止泄水孔堵塞，排水不通畅，环向盲管用土工布包裹，5-10m布置一道，从仰拱矮边墙引至侧边排水沟，现场采用钢筋固定，防止混凝土浇筑过程中发生偏移，确保孔口向下倾斜，排水通畅。出水量较大的隧道或地下水发育地段，增加环向盲管进行排水，环向盲管间可距控制在2-5m。

2.在铺设防水板前，首先对隧道初支面进行处理，对初支面进行排查，如存在钢筋头等尖锐物需进行切除，防止戳破防水板，造成渗漏。初期支护喷层表面漏水及时处理，采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边沟，应保持基面的干燥。

基面处理完成后，方可铺设防水板。要求土工布铺设平顺，搭接不小于5cm，热熔垫圈按梅花形布置，边墙间距80cm-100cm，拱顶间距50cm-80cm，土工布铺设完成后方可铺设防水板，防水板铺设中应注意以下几点：

（1）将防水板按每循环设计长度加预留松弛量截取，对称卷起备用，铺设防水板台架就位，检验防水板质量。

（2）两幅防水板的搭接宽度不小于15cm；环向铺设时，下部防水板应压住上部防水板。

（3）焊缝宽度不小于1.5cm，焊接严密，不得焊焦、焊穿、漏焊和假焊。焊接完后的卷材表面有空气通道，用以检测焊接质量。

（4）采用无钉铺设工艺，铺设要表面平顺、无褶皱、有一定松弛量，分段铺设的防水板，其边缘部位预留至少60cm的搭接余量，并且对预留部分边缘部位进行有效的保护。

（5）焊接牢固，人力无法撕开，焊缝检测用5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气，在0.25MPa压力作用下，保持15min，压力下降在10﹪以内，说明焊缝合格，补焊至合格为止。

（6）钢筋安装施工中严禁损坏防水板，若造成损坏，及时进行修补。

图4土工布、防水板布设示意图

加密热熔垫圈，采用先进的电磁焊机及三焊缝焊机焊接防水板，防水板施工质量得到明显提高，防水板渗漏概率大大降低。

3.施工缝渗水是二衬施工中常见的现象，特别是仰拱矮边墙与二衬之间的施工缝，施工缝接头部位凿毛处理不到位影响接缝的防水质量，造成接缝处混凝土出现冷接缝，整体粘结性差，造成局部渗水。混凝土环向、纵向施工缝接缝严格按照规范要求进行凿毛，凿毛必须凿除混凝土面的浮浆，且凿毛面积不小于75%，凿毛过程中严禁损坏止水带，混凝土凿毛完成后，采用高压风进行清理，并在接缝混凝土表面双层涂刷水泥基渗透结晶性防水涂料，用量1.5kg/m2，确保施工缝位置混凝土衔接质量。

图5施工缝凿毛效果图

4.钢边橡胶止水带的安装要按照规范要求进行施工，为确保钢便止水带安装平直，采用角钢夹住止水带，并用U型卡具加固，避免混凝土浇筑过程中出现跑位。现场采用双面焊接，止水带在环、纵向交叉位置要进行焊接处理，并使用卡具加固，防止混凝土浇筑或振捣时止水带跑位，导致接头部位出现渗水。

仰拱开仓验收时，检查钢边止水带安装是否牢固，若能左右摇动，则加固不牢固，安装牢固后方可开仓浇筑混凝土。

采用角钢及U型卡具加固钢便止水带的技术措施，仰拱矮边墙钢便止水带预埋平直、居中，增强了防水效果。

5.混凝土浇筑严格落实“三逐两孔两振”工艺。混凝土浇筑时，分窗入模，混凝土最大下落高度不超过2m，台车前后端混凝土高度差不超过0.6m，尽量对此对称浇注，左右两侧混凝土浇筑面高差控制在0.5m以内，严禁单侧一次浇筑超过0.5m以上。同时合理控制混凝土浇筑速度，浇筑混凝土时不得直接冲向防水板板面流至浇筑位置，以防混凝土离析。边墙部位每浇筑一层后采用插入式振捣棒进行振捣，每层厚度控制在50cm以内，插入式振动棒在混凝土中移位时，应竖向缓慢拔出，不得在混凝土浇筑仓内平拖，插入式振捣棒振捣时间宜为20-30s；台车两端边角部位采用附着式振捣器辅助振捣，附着式振捣器振捣时间宜为50s。起拱线以上的拱部左右对称分层灌注混凝土，每层厚度控制在50cm以内，每灌注完一层后采用拱部附着式振捣器进行分层振捣，振捣时间宜为50s。泵送下料口应及时移动，不得用插入式振动棒将下料口处堆积的拌合物推向远处，混凝土振捣时，振捣棒不得接触防水板，以防防水板受到损伤。

通过加强施工过程监督管理，采取技术手段，采用电磁焊机、三焊缝焊机等先进设备，二衬泄水孔排水情况良好，基本无仰拱矮边墙渗水、施工缝渗水等情况，隧道防水施工质量得到明显提高。

结语

二衬防水施工质量控制是隧道工程质量控制的核心和难题，防水工程质量的好坏直接影响铁路工程的感观、结构安全、运营安全及结构耐久性，除了技术措施，还应加强施工现场管理，引进先进设备，综合治理，严密控制。

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