浅谈铁路隧道防排水施工技术措施

【摘要】本文分析了铁路隧道防排水的常见问题，并对防排水施工技术进行了详细的阐述。

【关键词】铁路隧道；防排水；施工技术

中图分类号： U45文献标识码： A

一、前言

随着我国铁路建设事业的快速发展，铁路建设规模扩大。隧道渗水严重影响到了铁路的使用寿命和正常的营运。因此，要加强对铁路隧道防排水施工技术，提高隧道质量，保证行车的正常。

二、防排水工程

隧道防排水系统工程设计复杂、要求严格，其施工质量的好坏直接影响整个铁路隧道今后的正常运用以及隧道的使用寿命。隧道防排水系统主要防排的是地下水。一般而言，地下水主要分为松散岩孔隙水和基岩裂隙水。当雨水比较集中，路表面排水不及时、不畅通时，隧道雨水就很容易渗入到残坡岩层中，形成地下水。因为松散岩孔隙水含有化砂岩，易随水流流失，也易减缓地下水转移速度。降水集中或地下水集中过多时，隧道进口段的水库蓄水位就可能超过路肩高程。

1、排水措施

铁路隧道防排水施工基本在于排，堵水不如疏水。因此，做好排水工程，是防排水工作的重中之重，也对后期防水工作有着奠基作用。目前的隧道排水措施主要是设置排水管，将围岩内的地下水排出隧道，减少岩面渗水、淋水情况的发生。

2、防水措施

做好排水工作是防水的基本措施、喷射混凝土、设立防水板等，起到二次防护作用。在隧道的初期支护时，设立复合防水板，则可加强二次衬砌的防水效果。主要以防水混凝土或在变形缝、工作缝、沉降缝等处设橡胶止水带，达到二次防水效果。

三、铁路隧道常见的防排水施工缺陷

1、防水层铺挂不当

防水层铺挂不当是引起隧道渗漏的主要原因，铺挂过紧、焊接不牢或过焊等都是导致防水层渗漏的主要因素。防水层铺挂的基面通常为喷射混凝土，如果喷射混凝土施工时施工工艺或施工质量控制不严，喷射不平整都会引起防水铺挂不良等质量问题。在防水层铺挂时，需要预留一定的松弛度，这样在二次衬砌混凝土浇筑时，才不会挤破防水层。如果防水层搭接时，热熔温度过低或热熔的时间过短，都有可能引起焊接不牢靠、虚焊等问题；过焊或焊穿，通常会出现在防水层的搭接部位，当热熔时如果熔点过高，就很容易出现焊穿问题。

2、防水层保护不当

通常情况下，隧道的施工环境较为恶劣，施工工序较多，而且存在相互交叉干扰的问题，很容易引起防水层的破损。比如施工过程中防水层被尖锐物所刺破，后续爆破对防水层造成的损伤等。

3、施工缝止水条安装不当

隧道二次衬砌施工缝通常会采用止水条、中埋式止水带以及背贴式止水带等止水材料来止水。在止水条安装时，如果安装不当就会引起隧道渗漏水问题，如止水条表面不平整、施工缝宽度均称、膨胀止水条在宽度突变处不能自由膨胀；止水条安装不牢靠，后续混凝土浇筑过程中碰触到止水条，使止水条发生脱落、移位等现象；止水带的安装不良主要表现在，止水带固定不牢，浇筑混凝土时发生偏移，使止水带不能正对施工缝，并处在衬砌厚度一半处；止水带的钢筋卡发生锈蚀；安装止水带后出现多次翻折，使强度尚未达到峰值的混凝土被破坏。

4、混凝土施工不当

在衬砌混凝土施工时，施工不当会引起隧道渗漏现象，造成这种现象的主要原因是，混凝土的配合比或外加剂使用不当，使混凝土的性能不达标，出现蜂窝、麻面等现象；浇筑混凝土后养护不当，导致混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝；隧道下部的衬砌基础没有和上部的衬砌结构施工缝对齐，在承载以后由于受力变形而产生裂缝。

四、隧道防水施工技术

新屋河隧道位于某市大悟县境内,全长1774m,起止里程DK1096+419～DK1098+413。隧道纵坡:单面坡,坡度为12‰,坡长2700m。。新屋河隧道的防排水设计,采用“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,以达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的,并满足地下工程国家一级防水标准。

1、初期支护混凝土防水

喷混凝土作为防水层是被国际隧协所提倡的,但这种观点在国内尚未被广泛接受。设计单位虽然对喷射混凝土材料及施工工艺有要求,但未从防水的角度做针对性的设计。作为复合式衬砌的最外层支护及第一道防水屏障,其在整个隧道防水体系中起着重要的作用,但设计与施工单位只是注重了初支混凝土的安全支护作用,而忽视了初支混凝土还应该起到防水的作用。

2、防水层防水

（1）基面处理

防水层铺设前,先对隧道初期支护喷射混凝土表面进行处理,切除锚杆头和钢筋露头,并用细石混凝土磨平覆盖,确保混凝土表面平整,无尖锐棱角。

（2）铺设土工布

首先用简易作业台车将单幅无纺布固定到预定位置,然后用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。

（3）铺设防水板

先用简易作业台车将防水板固定到预定位置,然后用手动电热熔器加热,使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔衬垫上。防水板间自动热熔焊接用自动双缝热熔焊接机按照预定的温度、速度焊接,防水板搭接宽度须大于15cm。同时还要注意以下事项：

(1)防水板在施工中尽量紧贴岩面,松紧度应适中,由于平整度不易控制,施作防水板时应预留变形尺寸,避免因二衬混凝土施作而产生的表面拉应力破坏防水板。

(2)防水板搭接缝应与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开0.5m以上。

(3)钢筋焊接作业时,防水板要用阻燃隔热板进行防护,避免电焊火花损伤防水板。

3、施工缝与变形缝防水

（1）施工缝防水

环向施工缝处设置中埋式止水带和背贴式止水带,纵向施工缝处设置中埋式止水带和遇水膨胀止水胶。

（2）变形缝防水

变形缝防水采用中埋式止水带、背贴式止水带及遇水膨胀止水胶等。拱墙变形缝处衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,其余空隙采用填缝料填塞密实。

4、二衬自防水

隧道二衬混凝土既是承载结构,也是隧道防水的最后一道防线,因此要求衬砌既要有足够的强度,还要具有一定的抗渗性,新屋河隧道衬砌混凝土设计抗渗防水等级不小于P10。需要注意以下几点：

(1)二衬自防水的关键是混凝土本体的施工质量,包括了混凝土的制作、运输和施工,任何一个环节出现问题都将直接影响到其使用功能。

(2)二衬封顶时,混凝土浇筑不宜过快,否则易导致拱顶混凝土不密实,形成空隙。

五、隧道排水施工技术

1、环、纵向排水盲管

隧道内设置纵向Φ100mm、环向Φ50mm双壁打孔波纹管。纵向排水管长10m一段,每段纵向排水管中间设Φ100PVC泄水管一处;环向排水管纵向间距8～10m并根据地下水发育情况调整,纵向排水管两端及环向排水管下端进行圆弯后接入隧道侧沟。注意浇筑二衬混凝土时,易造成环、纵向盲管及泄水孔堵塞,要及时检查处理,保证管路畅通。

2、中心水沟、侧沟、横向引水管、检查井等

中心水沟在施工仰拱填充混凝土时,将事先预制好的预制混凝土管按设计位置埋设;每30m设置检查井一个,通过横向引水管将测沟与中心沟连通。由于测沟落后仰拱、二衬施工时间较长,日常对管头进行包裹,以免堵塞,施工测沟前对管路进行检查、清理,保证畅通。

六、隧道工程防排水施工的质量控制

进行混凝土的搅拌工作时，要依据配合比严格的进行计算；在进行混凝土的衬砌工作时，运用输送泵进行作业，所以粗骨料的料径不能超过30mm，水灰比例为0.51，坍落度控制在7~10cm；确保混凝土的施工一次建筑完成；灌注混凝土的自落高度如果高于1.5m，那么通过设置串筒输入混凝土。另外，必须确保防水混凝土的振捣密实，运用插入式振捣器所插入的间距不能高于有效半径的15倍，以便防止出现欠振、过振或者漏振的情况。此外，确保施工缝与预埋部位要振捣密实，避免振捣器触及到模板、预埋件和止水带。

在进行防排水工作时，要确保排水的通畅。因此，依据设计规定的横向排水管的埋设要求，将对中心保温沟和边沟进行安装，确保设计顺坡与接缝的密实度。进行中心保温沟与边沟预制件的安装过程中，预制件的接头通过使用沥青马絮进行填满密实，并在外面运用灌涂热沥青的油毛毡进行围裹，防止其漏水，还要保证设计坡度流水的畅通。另外，在对离心花管进行埋设时，由于其上半面设置的有梅花形孔眼，盖上无纺布后运用炉渣进行填满压实工作。最后，依据设计的要求最好中心排水管出口的保暖工作。进行防水盲管的施工时，首先要设计好规定划线，确定盲管位置的准确性和合理性，划线时要注意将盲管设置在低凹处或者有出水点的位置；并且确保盲管和初期支护互相密贴，在盲管上运用无纺布进行包裹，以避免混凝土或者杂物进入到堵塞通道中。

土工布、止水带与止水条在施工过程中，要求项目业主进行抽检工作，进行检验时，要对规格尺寸、常温下的拉伸度、扯断伸长率、外观质量、低温弯折、撕裂强度以及不透水性能等方面进行检测，以保证施工质量。

在安装隧道软性防水板时，首先对防水板质量进行检查，检查其是否达到标准；其次确定防水板的尺寸，确定塑料锚固螺栓的位置，运用电钻钻孔进行锚固螺栓的安装，再使用螺钉与垫圈环向整体的铺挂防水板，使用专用的塑料焊接机进行焊接工作，确保拱接的宽度与焊缝的宽度，进而依据混凝土喷射面的光滑程度对加固点留下足够的空间，最终进行衬砌时，才能实现防水板喷射混凝土的紧密贴合。

七、结束语

综上所述，加强铁路隧道施工中的每个环节的质量控制，对于防排水具有非常重要的作用。只有做到每个环节的精细施工，才能有效保证铁路隧道防排水的整体质量。

参考文献

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[2]段丽丹.隧道防排水施工质量控制要点的思考[J].建筑与工程，2010，10（31）：13-14.