彭水隧道进口防排水施工技术
1 工程概况
渝怀铁路彭水隧道位于重庆市彭水县境内，全长9028m，地处四川盆地东南缘，乌江及其支流郁江交汇的中低山区，降雨最丰富，沟谷发育，地下水主要为基岩裂隙水和第四系隙水和岩溶水，较丰富。地质资料显示总涌水量约为30000m3/d。隧道设计采用整体式衬砌及复合式衬砌两种类型，拱墙模筑衬砌后设置复合防水板，要求洞内排水系统畅通，并与洞外排水系统有机的结合起来，确保隧道不渗不漏，达到业主要求。
2 防水措施
隧道防排水以防为主，防排结合，多道设防，因地制宜，综合治理的原则，施工具体措施如下：
（1）在开挖后，衬砌铺设防水板前，根据渗水情况，设置多重Φ50软式透水管，在漏水严重地段设双层防水板形成管道，将水汇入洞内两侧水沟内，再排出洞外，进入洞外排水系统；
（2）在开挖岩面与模筑衬砌之间沿隧道全环铺设防水层，防水层采用1.5mmWRY—100复合防水板进行防水；
（3）在环向施工缝设遇水微膨胀止水条，沉降缝设置止水带。
3 施工方法
3.1 Φ50软式透水管施工
（1）在衬砌铺设防水板前，在挂设Φ50软式透水管的地方，沿隧道全环打锚钉，长度为20cm，外露5cm，以利于挂设，间距1.5cm，并将Φ50软式透水管端口出口处置于两侧水沟内，以利于排水。
（2）挂设好后，再根据隧道渗水情况酌情布置，方法同上。
3.2 防水板施工
彭水隧道采用了WRM—100复合防水板，该材料柔性高，延展性大，材质轻软，变形模量小，抗渗透性强，具有耐酸、碱、盐腐蚀等优点，是国内新开发的新型优质防水材料，其延展性属国内领先水平，施工操作简单、进度快、功效高、施工质量保证，能方便的采用冷粘搭接和热融焊接施工工艺，焊接机可一次焊接出两道焊缝，确保了焊接的可靠性。
铺设防水板是防水的重要措施，根据彭水隧道进口的施工情况，经过对比、印证，我们决定采用有钉铺设法，该种方法，质量可靠，工艺简单。常用防水板主要技术性能指标（见表1）。
3.2.1 铺设复合防水板前的准备工作
施工操作人员必须经培训合格，能熟练掌握操作技术。
在洞外应认真检查防水板的质量，彻底清除其表面的污染物，在铺设防水板之前，除要做好量测外，还要检查初期支护的净空，提前处理岩面欠挖，凿除侵限部分，并对初期支护表面局部的凹凸部分进行喷砼找平处理，以保证卷材铺贴平顺，并要对初期支护中的漏水部位进行封堵或引排，切除外漏的锚杆头，先用大锤砸平，再用砂浆抹平，对断面变化及转角处的阳角应用砂浆抹成R>15cm圆弧，阴角抹成R>5cm圆弧。
3.2.2 防水板的拼接
防水板的拼接在洞外平整场地上进行，两块防水板搭接长度10~20cm，按照衬砌一循环（12m）所需防水板（考虑10%~15%预留量）进行焊接拼接。
3.2.3 隧道开挖岩面处理
铺设前，要认真检查开挖净空，提前处理欠挖。净空检查后，在岩面上先喷砼，厚度5~8cm，以保证岩面平整。岩面各种外露锚杆及钢筋头要割掉，防止刺破防水板。
3.2.4 打注木楔
在铺设防水板地段岩面上钻孔（深15cm），梅花型布置，间距1.5~2.0m，孔内打入木楔，木楔面与岩面平齐。孔位要选在岩面凹的位置，如果在凸的地方，将导致衬砌背后出现空洞，且易损坏防水板，达不到防水效果。
3.2.5 铺设防水板
铺设防水板需加工一台专用防水板铺设台架。铺设台架可用Φ40钢管加工制作，走行部分采用轮行式（见图1）。在木楔处垫上小胶垫，将防水板钉在木楔上，以同种材料用强力胶将钉孔封闭。
每次铺设的防水板要伸出模筑衬砌端头外50cm，以保证与下一循环防水板有足够的宽度，也便于焊接操作。衬砌混凝土施工中要注意保护好防水板，防止损坏拉伤，尤其是有钢筋段，焊接钢筋时需对防水板加以保护，防止考焦、损坏。
3.2.6 防水板焊接
洞内防水板接缝主要是与上一循环防水板环向相接。采用ZPR-210VI型自动爬行热焊机，它有一个电加热楔，正常工作时，位于两块搭接的防水板之间，通过接触直接将热传递到两防水板表面上，随着焊机的行进，表面已熔化的防水板被送入两个压辊之间，压合在一起；热楔温度由装在热楔中的加热管及温度控制器进行控制，可根据需要控制温度和调整行进速度以达到最佳效果。这种方法可实现自动化焊接，具有焊缝质量稳定，操作容易、检测容易等特点，特别适用于直线型长缝的焊接，其操作方法是：
（1）作好开机前的各项准备工作，然后开启电源；
（2）调整焊接机速度，用1.5mm复合防水板时，焊接速度0.2~0.3m/min；
（3）按下温度开关，调节到需要的温度值待10~20分钟点后，红色指示灯亮，即达预定温度，采用1.5mm复合防水板时，焊接温度为250℃~300℃；
（4）将要焊接的防水板沿焊接机行走方向分别由左侧和右侧插入热锲的下部，待温度达到要求后，搬动加压手柄使滚轮自动压紧防水板，焊接机前进，热温将防水板表层熔融粘合。
3.2.7 质量检查
除对防水板的母材进行检查外，防水板铺设完毕后，项目部专职质检查工程师组织有关人员对防水板的铺设进行一次全过程检查。重点检查防水板是否有损伤、划破现象；循环与循环之间防水板的焊接是否有遗漏的地方，发现问题及时进行修补和整改。并检查防水板的焊接质量，经热熔压焊在一起的防水板呈透明状且无气泡，则表明其焊接质量良好，必要时应做充气试验。方法是：通过与针头向两条焊接缝中间的空腔内压气，一般试验长度为30~50cm，将其两端封闭，腔内压力达到1.5MPa时停止充气，2分钟内压力不下降，则认为焊缝合格，否则应仔细检查原因并补焊。
3.3 止水条、止水带施工
在每环节混凝土环向施工缝端部，用混凝土钉把止水条环向固定于混凝土中间位置。它遇水膨胀，将混凝土施工缝间隙堵死，达到止水目的。沉降缝位置设止水带，在挡头板上按间隔0.5m钻Φ12钢筋孔，将一头弯曲的钢筋卡，由待灌混凝土一侧穿入另一侧，内侧钢筋卡紧止水带一半，另一半止水带紧贴在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将原贴在挡头板上的止水带拉直后，弯曲钢筋卡套卡紧另一半止水带即可灌注下一环节混凝土。
4 结 语
彭水隧道进口衬砌经过长时间检验及雨季检查，没有渗漏水现象发生，达到了业主提出的隧道衬砌不渗不漏的要求，受到了业主及各级领导的好评，为彭水隧道创国优创造了条件。通过该隧道的施工，有以下几点体会：
（1）隧道防排水必须坚持防排结合，综合治理的原则，只有做到排水畅通，才能保证防水质量；
（2）防水工程及铺设防水板必须有专人负责、专业施工工班及专业防水人员施工，严格按产品工艺规范施工，加强技术管理和检查制度；
（3）防水板的焊接是关键，施工前必须确定合适的焊机行走速度及焊接温度，以及有专人检查焊接质量；
（4）堵漏必须与防排水相结合，一般在拱部采取堵的方法，在墙部采取排的方法，在漏水严重的地段，应先凿槽堵管引排，避免因堵而增加的背后的积水压力，导致衬砌其它薄弱部位出现新的渗漏。
参考文献
1. TB10204-2002. 铁路隧道施工规范[s]
2. TB10417-2003. 铁路隧道工程施工质量验收标准[s]
渝怀铁路彭水隧道位于重庆市彭水县境内，全长9028m，地处四川盆地东南缘，乌江及其支流郁江交汇的中低山区，降雨最丰富，沟谷发育，地下水主要为基岩裂隙水和第四系隙水和岩溶水，较丰富。地质资料显示总涌水量约为30000m3/d。隧道设计采用整体式衬砌及复合式衬砌两种类型，拱墙模筑衬砌后设置复合防水板，要求洞内排水系统畅通，并与洞外排水系统有机的结合起来，确保隧道不渗不漏，达到业主要求。
2 防水措施
隧道防排水以防为主，防排结合，多道设防，因地制宜，综合治理的原则，施工具体措施如下：
（1）在开挖后，衬砌铺设防水板前，根据渗水情况，设置多重Φ50软式透水管，在漏水严重地段设双层防水板形成管道，将水汇入洞内两侧水沟内，再排出洞外，进入洞外排水系统；
（2）在开挖岩面与模筑衬砌之间沿隧道全环铺设防水层，防水层采用1.5mmWRY—100复合防水板进行防水；
（3）在环向施工缝设遇水微膨胀止水条，沉降缝设置止水带。
3 施工方法
3.1 Φ50软式透水管施工
（1）在衬砌铺设防水板前，在挂设Φ50软式透水管的地方，沿隧道全环打锚钉，长度为20cm，外露5cm，以利于挂设，间距1.5cm，并将Φ50软式透水管端口出口处置于两侧水沟内，以利于排水。
（2）挂设好后，再根据隧道渗水情况酌情布置，方法同上。
3.2 防水板施工
彭水隧道采用了WRM—100复合防水板，该材料柔性高，延展性大，材质轻软，变形模量小，抗渗透性强，具有耐酸、碱、盐腐蚀等优点，是国内新开发的新型优质防水材料，其延展性属国内领先水平，施工操作简单、进度快、功效高、施工质量保证，能方便的采用冷粘搭接和热融焊接施工工艺，焊接机可一次焊接出两道焊缝，确保了焊接的可靠性。
铺设防水板是防水的重要措施，根据彭水隧道进口的施工情况，经过对比、印证，我们决定采用有钉铺设法，该种方法，质量可靠，工艺简单。常用防水板主要技术性能指标（见表1）。
3.2.1 铺设复合防水板前的准备工作
施工操作人员必须经培训合格，能熟练掌握操作技术。
在洞外应认真检查防水板的质量，彻底清除其表面的污染物，在铺设防水板之前，除要做好量测外，还要检查初期支护的净空，提前处理岩面欠挖，凿除侵限部分，并对初期支护表面局部的凹凸部分进行喷砼找平处理，以保证卷材铺贴平顺，并要对初期支护中的漏水部位进行封堵或引排，切除外漏的锚杆头，先用大锤砸平，再用砂浆抹平，对断面变化及转角处的阳角应用砂浆抹成R>15cm圆弧，阴角抹成R>5cm圆弧。
3.2.2 防水板的拼接
防水板的拼接在洞外平整场地上进行，两块防水板搭接长度10~20cm，按照衬砌一循环（12m）所需防水板（考虑10%~15%预留量）进行焊接拼接。
3.2.3 隧道开挖岩面处理
铺设前，要认真检查开挖净空，提前处理欠挖。净空检查后，在岩面上先喷砼，厚度5~8cm，以保证岩面平整。岩面各种外露锚杆及钢筋头要割掉，防止刺破防水板。
3.2.4 打注木楔
在铺设防水板地段岩面上钻孔（深15cm），梅花型布置，间距1.5~2.0m，孔内打入木楔，木楔面与岩面平齐。孔位要选在岩面凹的位置，如果在凸的地方，将导致衬砌背后出现空洞，且易损坏防水板，达不到防水效果。
3.2.5 铺设防水板
铺设防水板需加工一台专用防水板铺设台架。铺设台架可用Φ40钢管加工制作，走行部分采用轮行式（见图1）。在木楔处垫上小胶垫，将防水板钉在木楔上，以同种材料用强力胶将钉孔封闭。
每次铺设的防水板要伸出模筑衬砌端头外50cm，以保证与下一循环防水板有足够的宽度，也便于焊接操作。衬砌混凝土施工中要注意保护好防水板，防止损坏拉伤，尤其是有钢筋段，焊接钢筋时需对防水板加以保护，防止考焦、损坏。
3.2.6 防水板焊接
洞内防水板接缝主要是与上一循环防水板环向相接。采用ZPR-210VI型自动爬行热焊机，它有一个电加热楔，正常工作时，位于两块搭接的防水板之间，通过接触直接将热传递到两防水板表面上，随着焊机的行进，表面已熔化的防水板被送入两个压辊之间，压合在一起；热楔温度由装在热楔中的加热管及温度控制器进行控制，可根据需要控制温度和调整行进速度以达到最佳效果。这种方法可实现自动化焊接，具有焊缝质量稳定，操作容易、检测容易等特点，特别适用于直线型长缝的焊接，其操作方法是：
（1）作好开机前的各项准备工作，然后开启电源；
（2）调整焊接机速度，用1.5mm复合防水板时，焊接速度0.2~0.3m/min；
（3）按下温度开关，调节到需要的温度值待10~20分钟点后，红色指示灯亮，即达预定温度，采用1.5mm复合防水板时，焊接温度为250℃~300℃；
（4）将要焊接的防水板沿焊接机行走方向分别由左侧和右侧插入热锲的下部，待温度达到要求后，搬动加压手柄使滚轮自动压紧防水板，焊接机前进，热温将防水板表层熔融粘合。
3.2.7 质量检查
除对防水板的母材进行检查外，防水板铺设完毕后，项目部专职质检查工程师组织有关人员对防水板的铺设进行一次全过程检查。重点检查防水板是否有损伤、划破现象；循环与循环之间防水板的焊接是否有遗漏的地方，发现问题及时进行修补和整改。并检查防水板的焊接质量，经热熔压焊在一起的防水板呈透明状且无气泡，则表明其焊接质量良好，必要时应做充气试验。方法是：通过与针头向两条焊接缝中间的空腔内压气，一般试验长度为30~50cm，将其两端封闭，腔内压力达到1.5MPa时停止充气，2分钟内压力不下降，则认为焊缝合格，否则应仔细检查原因并补焊。
3.3 止水条、止水带施工
在每环节混凝土环向施工缝端部，用混凝土钉把止水条环向固定于混凝土中间位置。它遇水膨胀，将混凝土施工缝间隙堵死，达到止水目的。沉降缝位置设止水带，在挡头板上按间隔0.5m钻Φ12钢筋孔，将一头弯曲的钢筋卡，由待灌混凝土一侧穿入另一侧，内侧钢筋卡紧止水带一半，另一半止水带紧贴在挡头板上，待混凝土凝固后拆除挡头板，将原贴在挡头板上的止水带拉直后，弯曲钢筋卡套卡紧另一半止水带即可灌注下一环节混凝土。
4 结 语
彭水隧道进口衬砌经过长时间检验及雨季检查，没有渗漏水现象发生，达到了业主提出的隧道衬砌不渗不漏的要求，受到了业主及各级领导的好评，为彭水隧道创国优创造了条件。通过该隧道的施工，有以下几点体会：
（1）隧道防排水必须坚持防排结合，综合治理的原则，只有做到排水畅通，才能保证防水质量；
（2）防水工程及铺设防水板必须有专人负责、专业施工工班及专业防水人员施工，严格按产品工艺规范施工，加强技术管理和检查制度；
（3）防水板的焊接是关键，施工前必须确定合适的焊机行走速度及焊接温度，以及有专人检查焊接质量；
（4）堵漏必须与防排水相结合，一般在拱部采取堵的方法，在墙部采取排的方法，在漏水严重的地段，应先凿槽堵管引排，避免因堵而增加的背后的积水压力，导致衬砌其它薄弱部位出现新的渗漏。
参考文献
1. TB10204-2002. 铁路隧道施工规范[s]
2. TB10417-2003. 铁路隧道工程施工质量验收标准[s]
湘公网安备43011102000873号
