浅谈铁路客运专线隧道防排水施工技术

摘要：隧道经过布尔哈通河峡谷低山区，隧道穿过山间沟谷，地表水发育，谷地节理密集，局部地段岩体破碎，有一定的透水性，在施工过程中采取“防、堵、截、排相结合，因地制宜，综合措施”的原则，通过狠抓防排水细节施工，收到了良好的防水效果。

关键词：客运专线；防排水；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

1工程概况

隧道地处东北严寒地区,全长2156m，其中明洞69m，占全隧长的3.2%；Ⅲ级围岩750m，占全隧长的34.8%；Ⅳ级围岩590m，占全隧长的27.4%；Ⅴ级围岩577m，占全隧长的26.8%；Ⅱ级围岩170m，占全隧长的7.9%。最大埋深约131m,隧道全部为直线段，纵坡设计为6.1‰的单面坡。全隧道采用曲墙复合式衬砌。

地下水主要为基岩裂隙水，局部存在弱富水带和富水带。本区大气降水丰富，工点处植被良好，全、强风化花岗岩透水性较强。

用大气降水入渗法估算隧道正常涌水量502 m3/d，全隧最大涌水量2004 m3/d。

2防排水设计

①隧初期支护与二次衬砌间拱墙铺设EVA复合防水板加土工布，防水板厚度1.5mm，土工布重量400g/m2。

②全隧拱墙环向设φ80单壁打孔波纹管，纵向间距，洞口500m范围内为5m，其余地段为8m，地下水丰富地段适当加密，隧道纵向设φ100双壁打孔波纹管。全隧仰拱下面横向设φ100PVC管，纵向间距5m～8m。

③全隧拱墙纵向施工缝设置镀锌钢边止水带，环向施工缝设置中埋式遇水膨胀橡胶止水带、背贴式遇水膨胀橡胶止水带防水。全隧仰拱环向施工缝设置中埋式遇水膨胀橡胶止水带防水。

④隧道二次衬砌采用防水混凝土，抗渗等级不低于P10，地下水丰富地段不低于P12。

⑤隧道衬砌施工完成并达到设计强度的70%后，进行衬砌背后回填注浆。

⑥变形缝设置中埋式遇水膨胀橡胶止水带、背贴式遇水膨胀橡胶止水带和嵌缝胶防水。

⑦隧道断层破碎带、围岩破碎、裂隙水发育地段，全环进行径向注浆，注浆孔浆液扩散半径2m，注浆孔按梅花形布置，孔口环向间距约180cm，孔底环向间距约250cm，纵向间距约260cm。

⑧隧道超前注浆采用水泥浆。

3隧道防排水施工

3.1隧道防排水施工总体要求

根据客运专线规范要求，防排水施工总体原则：客运专线铁路隧道正洞和设备洞衬砌防水等级应达到国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008)规定的一级防水标准，不允许渗水，衬砌结构表面无湿渍。

3.2隧道防排水施工

3.2.1初期支护防排水

当初喷层表面出现股水时，采用“埋管引排”的原则，埋设φ80PVC排水半圆管，形成暗埋、永久式排水通道系统，将股水通过引排管引入隧道中心沟，在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。

①对集中出水点，沿水源方向钻孔，然后将单根引水盲管插入其中，并用快凝水泥砂浆将周围封堵，以使地下水从管中集中引出。

②当隧道开挖后在围岩表面有裂隙线状出水及面状淋渗水时，采用水灰比为0.4～0.5纯水泥浆液进行堵水。裂隙涌水较大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。

3.2.2隧道结构防排水施工工艺流程

铁路隧道结构防排水施工一般包含基面检查处理、排水盲管（沟）安装、防水板铺设、施工缝、变形缝处理等工序。

3.2.3基面处理及质量检查

3.2.3.1基面处理

基面处理主要对初期支护表面的渗漏水，外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理。对基面渗漏水严重地段采用注浆堵水，一般地段采用埋设排水管直接将渗漏水引到中心沟。对初期支护混凝土表面外露的锚杆头、钢筋尖头等硬物割除：对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰；对有凸出的管道时，用砂浆抹平；对锚杆有凸出部位时，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽处理。对初期支护表面凸凹不平处进行处理，确保初期支护表面平顺。

3.2.3.2基面处理质量检查

净空检查用全站仪、断面仪等仪器进行检查，检查支护断面是否满足设计尺寸及规范要求，一般每5米检测一个断面。初期支护表面应密实、平整，无裂纹、脱落、漏喷、漏筋、空鼓，锚杆头无外露。

3.2.4排水盲管施工

3.2.4.1排水盲管布置及施工流程

排水盲管一般包括环向排水盲管、纵向排水盲管、横向排水盲管，三者采用变径三通、四通连为一体，形成完整的排水系统。

环向、纵向排水盲管施工主要有钻定位孔、锚栓安装、盲管铺设、捆扎等环节，其施工流程为：钻定位孔安装锚栓铺设盲管捆扎盲管盲管纵向环向连接口

3.2.4.2排水盲管施工

⑴环向排水管施工

在隧道洞口500m范围内为每5m一环，其它普通地段每8m一环，地下水丰富地段适当加密。环向排水管应紧贴支护表面安设，环向排水管布置应圆顺，不得起伏不平，各固定点可采用防水板的边角料割成2cm宽的长条捆住盲管，之后将长条的两端用钢钉牢固地固定在岩面上，钢钉顶不得高于初期支护面，或用U型卡固定。固定点间距拱部50～80cm，边墙80～l00cm。环向排水管在地下水丰富处适当加密。

⑵纵向排水管施工

纵向排水管埋设高度为内轨面下20cm处，安装时与隧道纵坡度一致，确保排水系统畅通。纵向排水管固定点的施作方法与环向排水管固定方法相同，固定点间距100cm。并用土工布将排水管包裹，以防止水泥浆窜入，堵塞排水盲管。

⑶仰拱底部横向排水PVC管

隧道仰拱底部设φ100PVC横向导水管将水汇入中心水沟排除洞外，间距5m～8m，有检查井的位置设一道横向排水管。在施工仰拱初期支护时，埋设横向排水管与边墙纵向排水管采用三通管联接，出水口深入中心水沟预制混凝土管中。

⑷各种管的连接

纵向排水管连接采用一字形管连接，纵向排水管、环向排水管与横向排水管连接采用异形三通管、四通管连接，三通管、四通管与每个纵、环向盲管以及与泄水孔的连接处采用宽透明胶带缠绕四圈进行粘贴，必须粘贴紧密。

⑸施工控制要点

划线时注意排水管尽可能走基面的低凹处和有出水点的地方；排水管用无纺布包裹，防止泥砂、喷混凝土料或杂物进入堵塞管道。

⑹排水盲管安装质量检查

盲管尽量与岩壁密贴，与支护的间距不得大于5cm、盲管与支护脱开的最大长度不得大于10cm；施工中三通管、四通管留设位置准确，接头应牢固；盲管无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞，泄水孔通畅；矮边墙上预埋的排水盲管必须进行灌水透水试验，对于排水不畅通地段必须及时凿通。

3.2.5防水板铺设

3.2.5.1工艺流程

在基面严格按照规定要求处理完成后，进行土工布防水板铺设，防水板铺设包括铺设准备、防水板铺设、防水板固定、防水板焊接等环节。

3.2.5.2施作步骤与方法：

⑴铺设准备

洞外检查、检验防水板质量，对检查合格的防水板运输至洞内。防水板铺设采用专用台架铺设，防水板为EVA防水板，幅宽3m，厚度1.5mm，且性能符合设计要求，耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。

⑵防水板铺挂

防水板铺设超前二次衬砌施工一组或二组，同时与开挖掌子面应保持一定的安全距离。

防水层的铺设采用悬挂铺设法，固定点间距≤l.5m，呈梅花形布置。拱墙防水层搭接宽度≥l5cm，隧道防水基面处理完毕后，用专用台车从拱部向两侧边墙悬挂进行，下部防水板应压住上部防水板。铺设时，根据喷射混凝土平整度情况，保持一定的松弛度（铺设好后，用手推向初期支护面，无紧绷感觉）。

⑶防水板焊接

防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速具有热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或采用手持焊枪修补焊接；焊接时，接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整。

⑷施工控制要点

贮存：防水板存放在室内，库房应整洁、干燥、无火源、自然通风要好，存放处远离高温热源及油脂等污物。

现场堆放：任何材料、工具、在铺设时不能放在已铺好的地段堆放。

安装及衬砌中的保护：安装定位严格控制方向和排列距离，避免安装时搭接困难；挡头板的支撑物在接触到塑料防水板处加设垫层；防水层在绑扎钢筋和混凝土施工时应严加保护，在钢筋焊接时应在焊接处用薄铁皮等物品对防水板进行防护，以免烧坏防水板。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；浇筑混凝土时，应防止碰击防水板，二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不小于5cm，以防止破损塑料防水板，并由专人观察，发现损伤应立即修补。

⑸防水板施工质量检查

目测检验：用手将已固定好的塑料板上托或挤压，检查其与喷射混凝土面的密贴程度及顶留量，检查塑料板有无烤焦、焊穿、假焊和漏焊，焊缝宽度是否符合设计要求，焊缝表面是否平整光滑，有无波形断面。

充气检查：防水板的搭接缝焊接质量检查应按充气法检查，将5号注射针与压力表相接，用打气筒进行充气．当压力表达到0.2MPa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，说明焊缝不严。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。

3.2.6 止水带施工

二次衬砌的施工缝处是隧道防水的薄弱环节，如处理不当，极易发生渗漏水。

3.2.6.1中埋式橡胶止水带施工

中埋式止水带施工包括钻钢筋孔、固定钢筋卡、固定止水带等环节。

沿衬砌轴线每隔0.5～1.0m钻一φ12的钢筋孔。将制成的钢筋卡穿过挡头模板，内侧卡紧止水带一半，另一半止水带平靠在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将止水带拉直，然后弯钢筋卡紧止水带。

3.2.6.2中埋式钢板腻子止水带施工。

3.2.6.3止水带施工控制要点

①中理式止水带应固定在档头模板上，先安装一端，浇筑混凝土时另一端应用箱型模板保护，固定时只能在止水带的允许部位上穿孔打洞，不得损坏止水带本体部分。

②固定止水带时，应防止止水带偏移．以免单侧缩短，影响止水效果。

③止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，不得使橡胶止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。

④在浇捣命近止水带附近的混凝土时，应严格控制浇捣的冲击力，避免力量过大而刺破像胶止水带，同时还必须充分震捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，施工中如发现有破裂现象应及时修补。

⑤衬砌脱模后，若检查发现施工中有走模现象发生，致使止水带过分偏离中心，则应适当凿除或填补部分混凝土，对止水带进行纠偏。

3.2.6.4止水带安装检查

①止水带安装的横向位置，用钢卷尺量测内模到止水带的距离，与设计位置相比，偏差不应超过5cm 。

②止水带安装的纵向位置，通常止水带以施工缝或伸缩缝为中心两边对称，用钢卷尺检查，要求止水带偏离中心不能超过3cm。

4结束语

隧道的防排水施工是隧道施工的特殊工序，只有严格控制进场材料检验，不断提高防排水施工工艺，并不断加强对施工人员的培训、提高施工人员防排水专业素质，加强技术管理，才能确保工程质量。

隧道防排水工作在业主、监理、公司等多方的指导下，经过施工人员精细施工，取得了较好的防水效果。

参考文献：

［1］关宝树．隧道施工的技术特性、理念及其发展（上）[J]，铁道建筑技术・2003.

［2］客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ214 -2005），2005年9月22日.

［3］高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753 -2010 J1149-2011）,2010年12月8日.