（中国水利水电第五工程局有限公司，四川，成都，610066）
【摘 要】防排水工程对隧道结构和设备的正常运行以及行车安全起到至关重要的作用，本文结合西成高铁范家咀隧道防排水施工实例，阐述隧道防排水的主要施工工艺，提出防排水施工质量控制方法，以积累隧道防排水施工经验，从而保证隧道工程施工质量。
【关键词】高速铁路；隧道；防排水；施工质量；控制
1 工程概况
新建西安-成都高速铁路范家咀隧道设计时速为250km/h，隧道为双线电气化铁路隧道，采用无碴轨道设计，全长1756.32m。施工区域位于陕西省洋县长溪乡境内的秦岭南麓山前丘陵区，地势东高西低，地形逐渐变缓，沟梁相间，冲沟发育，相对高差120～150m，埋深6m～140m。隧道上覆第四系中更新统膨胀土、细角砾土，下伏志留系下统云母石英片岩，地表水主要为进口大龙河河水及上部沟谷积水，大部分由大气降雨补给。由于基岩节理裂隙较发育，地下水主要由大气降水及地表水补给，具有明显的季节性，雨后地下水明显增多。在隧道开挖过程中，裂隙发育会有滴水或渗水现象。
2 隧道防排水结构形式
隧道结构耐久性设计为100年，防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”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。隧道防水等级为一级，以衬砌结构的防水为主体，隧道二次衬砌采用C35防水混凝土，其抗渗等级不低于P10。二次衬砌拱部预留充填注浆孔，待混凝土达到设计强度后，进行充填注浆。洞内设置双侧排水沟加中心矩形排水沟，并设置环向、纵向盲管，将渗漏水引入洞内侧沟，经过侧沟的汇集和沉淀后，再由侧沟和中心水沟排出洞外。隧道防排水综合系统如图1所示。
图1 隧道防排水综合系统布置图 图2 裂隙股水引排方式示意图
3 防排水施工质量控制方法
3.1裂隙的引排水处理
在隧道开挖后，遇到局部股水或在初期支护表面出现的局部渗水及小股滴水，首先在渗水周围注浆将水流汇聚至一处集中排水点，然后通过树枝状, 用Φ50mm打孔波纹管将水流引排到隧道侧沟，导水管顺初支基面每隔1.5 m通过射钉固定，形成一个紧贴初期支护的排水通道。当岩体缝隙(裂隙)涌水量较大时，则采取先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用速凝剂对引水孔进行封堵处理。裂隙股水引排方式如图2所示。
3.2基面处理
在防水板铺设前对初支基面的渗漏水、外露突出物及表面平整度进行全面检查处理。
渗漏水的处理采用注浆堵水或导水管引排，具体方法参照上述 “3.1裂隙的引排水处理”章节内容进行处理。对初支基面有较大的尖锐物等硬物应凿除干净，对于锚杆头、钢管头等凸出物应从根部割除，同时用M20水泥砂浆覆盖抹平处理，避免浇筑混凝土时刺破防水板。初期支护表面平整度D/L不得大于1/10(其中，D为初支基面相邻两凸面凹进去的深度；L为初支基面相邻两凸面间的距离)，阴阳角处应做成半径为10cm的圆弧形，以确保防水板铺设质量。
3.3排水盲管设置
纵向盲管采用Φ80mmHDPE打孔波纹管沿隧道两侧边墙底部设置，环向盲管采用Φ50mmHDPE打孔波纹管沿隧道初支面环向设置在每一板衬砌中间位置，作为独立排水系统分段引入侧沟内，在二衬台车上分别开孔，一般开设3个孔，孔间距约30cm。盲管外裹无纺布，采用PE板窄条固定，用 5cm长水泥钉锚固在初支喷层面上，间距50cm。
排水盲管在铺设防水板前严格进行检查，环向盲管在间距满足设计要求的前提下，要根据衬砌地段渗漏水实际情况，在地下水较大的地段加密设置，满足排水量要求；纵向盲管出水弯头段采用Φ100mmPVC硬质弯管套在上面并用钢筋支架固定，其弯曲半径不小于50cm，以起保护和引导作用，确保排水顺畅。
3.4防水板铺设
防水板的铺设采用无钉铺设工艺，土工布、防水板分开施作，土工布钉设，防水板通过热熔焊接挂设。防水板为无色透明的EVA防水板，厚度大于1.5mm，宽度3.0m，土工布采用400g/m2无纺布。
土工无纺布铺设时先在隧道拱顶部位标出纵向中线，由拱部向两侧边墙铺设，相邻两幅搭接宽度不小于5cm。采用射钉在热塑性垫圈上钉设固定，固定点间距为边墙3个/m2～4个/m2，拱部2个/m2～3个/m2，梅花形布置，垫圈必须牢靠、稳定。射钉固定在初期支护喷射混凝土层上最深处(凹处)，对凹处应加密塑性圆垫圈，保证土工布与初期支护面密贴。
防水板超前二次衬砌10～20m施工，由拱部向两侧边墙铺设。采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上与土工布粘结，避免防水板焊接时产生扭结、褶皱，下部防水板要压住上部防水板。接缝采用自动爬行热焊机双缝焊接技术(TH-515型)，焊缝搭接宽度不小于15cm，且搭接缝与施工缝错开不小于50cm的距离，每道焊缝宽1.5cm，通过现场试验：焊接时以1.2 m/min速度行进，温度控制在250℃上下最佳，焊接前除尽两防水板的灰尘，焊缝要透明、无杂质、无气泡，焊接完毕后采用充气法进行检测，确保焊接质量达到防水要求。
3.5施工缝、变形缝防水施工
施工缝、变形缝施工防水中主要采用界面剂、止水带和嵌缝材料。隧道衬砌环向施工缝(含仰拱)均涂抹混凝土界面剂并加设中埋式及背贴式橡胶止水带，拱墙环向变形缝内缘采用填充聚苯板及双组聚硫密封膏(胶)嵌缝，外缘采用外贴式橡胶止水带。仰拱施工时通过全站仪测量隧道的施工缝位置，保证拱墙二衬和仰拱施工缝在同一位置，这样可以保证止水带闭合成环，起到整体防水的效果。在止水带定位时，利用钢端模及定位钢筋进行固定，环向间距50cm，确保止水带平整。止水带连接采用小型热压机硫化搭接胶合，搭接长度不得小于10cm，焊缝宽度不小于50mm。
隧道边墙纵向施工缝涂抹混凝土界面剂并加设中埋式钢边橡胶止水带及遇水缓膨胀橡胶止水条。钢边止水带利用角钢及钢筋支架进行固定，纵向间距1 .5m，钢边部分进行机械连接，并采用未硫化橡胶腻子片进行填充补强处理，严禁进行电焊焊接，避免对橡胶造成破坏。膨胀橡胶止水条在矮边墙混凝土施工时利用12m长的方钢（规格要求30mmx30mm）进行凹槽预留，待后期拱墙混凝土施工前安装到位。
3.6二衬施工
做好拱墙二衬施工是隧道混凝土结构自防水的关键环节，要高度重视配合比的设计，在保证耐久性强度混凝土指标的前提下，其抗渗等级必须满足设计要求。拱墙混凝土灌注时，两侧分层对称浇筑，控制相邻高差不超过50cm，混凝土卸料高度控制在2m以内。捣固利用钢模台车预留窗口，采用插入式振捣器和模板台车上固定的附着式振捣器结合进行，必须保证捣固密实，绝不能出现因漏振而产生的混凝土质量通病。同时必须注意插入式振捣器的方向、角度，避免混凝土浇筑过程中对防水板的损伤。
3.7拱顶注浆
隧道拱顶背后进行注浆不仅可以充填由于混凝土浇筑不饱满形成的剩余空间，使初支与二衬密贴而共同受力，而且可以填塞由于混凝土不密实或开裂形成的缝隙，封堵地下水的来源，而起到防水作用。预埋注浆孔采用Φ50mm的PVC管沿拱顶轴线布设，间距3.0m，在混凝土达到设计强度后进行，施工时从下坡方向向上坡方向进行注浆。注浆材料采用微膨胀性水泥砂浆，注浆压力达到0.2MPa或排气孔出浆时即可终止注浆，注浆结束后将露出的PVC管切除，并将注浆孔封填密实。
3.8 侧沟、中心水沟施工
隧道在施工侧沟前清理各引出到侧沟的纵、环向盲管及裂隙水引水孔，确保使其排水顺畅与位置正确。按设计图纸要求每10m设置一道Φ100mm的PVC横向排水管到中心水沟，形成一个完整的排水系统，中心水沟采用矩形盖板沟结构形式，便于运营后的清理与维护，施工时严格控制其沟底标高与横、纵向坡度，保证排水顺畅。
4 结语
通过现场实践，在解决好防排水控制要点的基础上，重点在各工序的关键环节上下功夫，对防排水设计中的一些细节问题进行妥善处理，确保了隧道防、排水达到高速铁路验标要求，防、排水系统得到了进一步的完善，为隧道的运营安全奠定了坚实基础。
参考文献：
[1]《铁路隧道防排水施工技术指南》,TZ 331-2009；
[2]《高速铁路隧道工程施工技术指南》,铁建设[2010]241号；
[3]《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》,TB10753-2010.
作者简介：
杨永海（1980-），男，四川广元人，工程师，从事水电及铁路工程施工技术与管理工作.
论文作者:杨永海
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿
论文发表时间:2016/5/26
标签：隧道论文; 混凝土论文; 裂隙论文; 注浆论文; 间距论文; 纵向论文; 渗漏水论文; 《工程建设标准化》2016年2月供稿论文;