麻山隧道防排水工程施工专项方案

麻山隧道防排水工程专项施工方案1编制说明1.1编制依据(1)新建杭州至长沙客运专线HCZJ-3标麻山隧道施工设计图纸；(2)《高速铁路设计规范》(试行)(TB10621-2009J971-2009)；(3)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005J449-2005)及其局部条文修订(铁建设[2009]22、62号文)；(4)《铁路隧道防水材料技术条件（暂行）》；(5)《铁路隧道防排水技术规范》（TB10119-2000）；(6)《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；(7)《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）；(8)《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ104-2008）；(9)《铁路隧道防排水施工技术指南》（TZ331-2009）(9)中铁第四勘察设计院相关工作联系单。1.2编制原则(1)采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则；对于隧道穿过断裂破碎带段，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。(2)隧道防水应重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主体，以施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水和防水层加强防水。(3)当地下水对混凝土结构具有侵蚀性时，应采取相应措施，保证结构的安全和耐久性(4)防水排水专项施工方案除应符合《铁路隧道工程施工技术指南》外，尚应符合环境保护和劳动卫生有关法律、法规的要求。1.3编制范围本方案适用范围：新建杭州至长沙铁路客运专线HCZJ-3标麻山隧道防排水施工2工程概况2.1工程简介新建杭州至长沙铁路客运专线HCZJ-3标麻山隧道起于浙江省义乌市后宅街道杨畈田村，止于义乌市后宅镇毛店桥头村，隧道起讫里程DK114+935～DK118+485.4.255,全长3551.255m，本隧道将穿过F1（DK115+300）、F2(DK115+500)、F3(DK117+720～770)、F4(DK116+600)、F5(DK117+810)共5个断层影响段，岩体极为破碎，富水性强，成洞较为困难。特别是F3断层，破碎带宽度30～50m，属于绍大断裂，不可预见因素多，施工中可能出现围岩失稳、突泥、突水等地质灾害。2.2水文地质条件2.2.1地表水地表水主要为季节性溪沟，靠大气降水补给，汇集于沟谷，调绘时水量不大。隧道洞身范围内，地表水均从丘坡下通过，未经过丘间谷地。2.2.2地下水的类型、埋藏情况及其变化特征根据区内地层岩性组合及地下水的赋存条件、水理性质和水力特征，隧道走廊带内地下水类型可划分为二类：(1)松散孔隙潜水赋存于隧道区地表沟谷地和槽谷中的第四系冲洪积、残坡积层中，多屑弱含水岩组。该类地下水分布面积小，富水性差，水量贫乏，对隧道工程影响较小。(2)碎屑岩类裂隙孔隙水分布于侏罗系上统大爽组的火山碎屑岩含水组中。地下水赋存于粉砂岩、细砂岩、凝灰质砂岩的构造裂隙中，靠大气降水补给，水量较贫乏，对隧道工程影响较小；但是断层构造带中水量相对较丰，应注意其对隧道工程的影响。2.2.3地下水补给、径流、排泄及地表水的关系(1)补给特征测区地形切割强烈，相对高差大，地面植被发育，表土层普遍较薄(一般小于5m)，强风化深度5~20m，大气降水为地下水主要补给来源。(2)径流及排泄特征大气降水通过裂隙、断裂带下渗后，通过包气带后由垂向径流转向水平径流。大部分赋存于浅部(35m以上)，地下水主要以连通性较好的风化裂隙层为赋存介质，经短距离径流后再沟谷呈散流排泄，属于层状裂隙水。少部分补充到深部，地下水沿着构造裂隙、断裂带通道径流，属深层脉状裂隙水。在隧道浅埋段可能遇到含水丰富的层状裂隙水，深埋区可能遇到脉状裂隙水。隧道防排水设施贯穿于整个隧道，设计上对地下水、地表水进行了妥善处理，洞内外形成了一个完整的防排水系统，保证了隧道结构的正常使用和行车安全。3防排水材料主要技术指标(1)防水卷材：防水板采用EVA防水板厚度为1.5mm，抗撕裂强度≥100KN/m，断裂拉伸强度≥18Mpa，扯断伸长率≥650%，刺破强度300N，低温-35℃无裂纹，不透水性为0.3Mpa/24h无渗漏。(2)土工布：重量≥400g/m2，断裂能力≥10kN·m-1，断裂延伸率≥20%，CRB顶破强力≥2.1kN，撕破强力≥0.33kN。(3)排水盲沟：打孔波纹管采用HDPE材质，开孔率不小于40%，开孔为长条型，孔口的大小可为10mm*1.5mm，在360度范围内均匀分布，环刚度≥4kpa；环向：HDPEΦ50打孔波纹管；纵向：HDPE107/93双壁打孔波纹管(外裹土工布)；横向：HDPEΦ50单壁打孔波纹管(外裹土工布)、Φ100PVC排水管。(4)橡胶止水带：撕裂强度≥30KN/m，拉伸强度≥15Mpa，扯断伸长率≥450%.(5)其他材料遇水膨胀止水胶：撕裂强度≥30KN/m，拉伸强度≥0.5Mpa，断裂伸长率≥400%，体积膨胀倍率400%。抗水压1.5MPa不渗水。聚硫密封胶：SGJL851M型新型防水聚硫密封胶，密度1.6±0.1g/cm3，适用期2-6h，表干时间≤24h，下垂度≤1mm，恢复率≥80%，低温柔性-55℃，粘结强度≥0.4Mpa，伸长率≥500%，颜色接近砼。4机械设备及人员配备4.1劳动力安排每个隧道施工队伍防排水管理人员1人，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设3个工班，施工高峰期可适当增加劳动力，并下设专职安全员一人，负责洞内外安全工作。注：下表所提供劳动为每个隧道单侧开挖防排水施工所需劳动力，所需人员和机械均在下表中列出。防排水劳动力安排表序号工班名称劳动力安排承担任务1风水电保障工班4负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作2测量工班6负责各种水管位置的准确固定3铺设工班16负责防水层的铺设。4安全员2负责洞内外安全5管理人员2负责全队的现场管理6合计304.2机械设备配置机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段每座隧道防排水施工的主要机械设备见下表。主要施工机械设备配置表序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机PC200台12装载机ZL-50C台13风动凿岩机YT-28台24风镐G10A台25液压衬砌台车自制整体式(轨行式)台16多功能台架轨行式台27发电机120kw台15施工工艺防排水设施施工工艺流程图衬砌接缝处理立钢模测量放样水沟施工准备支撑牢固盖板安装浇筑混凝土结束检查铺设质量达合格喷砼面整平挂环向透水管盲沟挂纵向透水管盲沟防水板卷材焊连成型防水板运入倒置暗钉圈焊接固定塑料防水板钉设土工布下一环铺挂防水板接缝焊接接缝处理台车就位安装挡头板浇筑混凝土安设止水条变形缝聚硫密封胶嵌缝5.1防水系统5.1.1防水层铺设防水层铺设超前二次衬砌施工1~2个衬砌段长度，并设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板，同时与开挖掌子面保持一定的安全距离。(1)施工准备及基面处理A铺设防水板前对初期支护表面进行锤击声检查，必要时辅以其它物探手段，发现空洞及时进行处理。对初期支护的渗漏水情况进行检查，并采用注浆或引排等措施进行处理。彻底清除各种异物，如：石子等，做到现场平整干净。B基面应平整，不能出现酥松、起砂、无大的明显的凹凸起伏。不平处用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平处理，确保初期支护表面平整，无空鼓、裂缝、松酥。C铲除各类尖锐突出物体，如：钢筋头、铁丝、凸出在作业面上的各种尖锐物体，并且清除地面积水。D根据图纸标高尺寸，定好基准线，准确无误地按线下料。E施工设备如焊接机、检漏器、热风枪、电闸箱等，在工作前要做好检查和调整。确保设备正常运行，达到焊接要求，保证工程质量。见图5-1“初期支护面处理图”。(2)防水板材的焊接A板材采用双缝调温、调速热楔式自动爬行式热合机热熔焊接，依据板材的厚度和自然环境的温差调整好焊接机的速度和焊接温度进行焊接。焊接完后的防水卷材留有空气道,用以检测焊接质量，具体见图5-2“防水板焊接示意图”。B检查方法：用5号注射针与压力表相接，然后进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持10min以上，若压力下降在10%以内，说明焊缝合格；如压力下降过快，说明焊缝不严。用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方应重新补焊，直到不漏气为止。图5-1初期支护面处理图说明：(1)钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰；(2)有凸出的管道时，用砂浆抹平；(3)锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理；(4)表面凹凸不平处补喷混凝土使其表面平整圆顺。（4）（3）补喷砼R≥5cmR≥3cm切断塑料帽保护砂浆盖帽初期支护界面5mm以上切断螺栓用砂浆填死（2）面要平整切断（1）砂浆素灰抹面切断用锤打搭接长度不小于双焊缝搭接，单条焊缝的有效宽度不小于空气道图5-2防水板焊接示意图(3)防水板材的铺设、固定A防水板采用防水板铺挂作业台车施工，防水板铺挂作业台车采用型钢焊制而成，并与模板台车行走同一轨道；轨道的中线和轨面标高误差小于±10mm。台车前端，安装与二次衬砌内轮廓一致的刚架和扶梯，供作业人员检查初期支护的平整度和轮廓尺寸。台车上配备不同高度的作业平台，能达到隧道周边任一部位。台车上配备辐射状的防水板支撑系统。台车上配备提升(成卷)防水板的卷扬机和铺放防水板的设施。见图5-3“防水板铺挂作业台车示意图”。横断面衬砌内轮廓线123541234纵断面图5-3防水板铺挂作业台车示意图1-二次衬砌内轮廓检查刚架；2-人梯；3-作业平台；4防水板扇形支撑；5-门架。B根据实际情况下料，进行精确放样后，弹出标准线进行试铺后确定防水板一环的尺寸，尽量减少接头。按基准线铺设防水板；用防水板材专用塑料垫和钢钉把缓冲层固定在基面上，应用暗钉圈焊接固定防水板，见图5-4“暗圈固定缓冲层示意图”，最终形成无钉孔铺设的防水层。围岩围岩初期支护热塑性圆垫圈射钉金属垫圈热塑性圆垫圈缓冲层C在清理好的基面上铺设固定土工布缓冲层。在喷射砼隧道拱顶部标出纵向中线，并根据基面凹凸情况留足富余量，由拱部向两侧边墙铺设。用射钉将热塑性垫圈和土工布平顺地固定在喷射砼面上。专用热熔衬垫及射钉按梅花型布置，拱部间距0.5～0.8m，边墙0.8～1.0m，底部1.0～1.5m。土工布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂；过松，土工布褶皱堆积形成人为蓄水点。土工布幅间搭接宽度不应小于5cm。D铺设固定防水板。先在隧道拱顶部的土工布上标出隧道纵向的中心线，再使防水卷材的横向中心线与这一标志相重合，将拱顶部的防水卷材与热融衬垫片焊接，再象土工布垫层一样从拱顶开始向两侧下垂铺设，边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。防水板铺设见下图5-5“防水板固定示意图”。E将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进行热合，一般5秒钟即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。5.1.2施工缝、变形缝防水处理(1)施工缝防水处理施工缝有环向施工缝和纵向施工缝两种，纵向施工缝采用中埋式止水带。环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和背贴式橡胶止水带。在进行防水施工时，首先须在二次衬砌混凝土灌注后的4～12小时内，凿除先浇混凝土表面的水泥砂浆和松软层，然后用钢丝刷将混凝土面刷毛或用高压水冲洗，直至露出表面石子。在新混凝土灌注前，应将接缝处清理干净，保持湿润，先刷水泥浆两道，应在凿毛后的先浇混凝土面上，铺一层厚约30cm的混凝土，其粗骨料宜比后浇混凝土减少10%，并及时浇筑混凝土，见“施工缝防水结构示意图”。初期支护外贴式止水带防水卷材加土工布模筑衬砌(先施工段)模筑衬砌(后施工段)中埋式橡胶止水带钢筋卡B/2B/2(橡胶止水条）说明：仰拱环向施工缝仅设置中埋式橡胶止水带。施工缝防水结构示意图1）、背贴式橡胶止水带安装背贴式橡胶止水带采用不透水粘贴或焊接固定于已铺的防水板上；当背贴式橡胶止水带与防水板之