摘 要：結(jié)合重慶輕軌大坪隧道的施工實(shí)踐,全面介紹淺埋特大跨隧道的防排水設(shè)計(jì)與施工,包括防水板、防水混凝土、施工縫、沉降縫及大拱腳等防排水技術(shù)要點(diǎn),為淺埋特大跨隧道的防排水設(shè)計(jì)與施工提供了有益的參考。

　　關(guān)鍵詞：特大跨隧道；防水排水；設(shè)計(jì)施工

　　隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,地下工程建設(shè)項(xiàng)目在各大城市日趨增多,但防水問(wèn)題一直是困擾地下工程的難題之一。由于防水問(wèn)題解決不好,帶來(lái)許多麻煩:一些滲漏水嚴(yán)重的地下工程(地鐵隧道、車站)不得不多次治水、修補(bǔ)給企業(yè)、國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。本文作者結(jié)合重慶輕軌大坪隧道的施工,在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上認(rèn)為隧道的防水是完全能達(dá)到設(shè)計(jì)防水要求的。

　　重慶市輕軌較新線一期工程于2000年開(kāi)始修建,已于2004年下半年建成通車。該線上的大坪隧道是全線的控制性工程之一。隧道埋深較淺,洞頂巖體厚4～15m,圍巖節(jié)理發(fā)育,有較豐富的裂隙水,成洞條件差,屬淺埋、超淺埋隧道。道岔段開(kāi)挖跨度為27.2m。車站段開(kāi)挖跨度26.3m,高為19.4m,斷面面積430m³。設(shè)計(jì)為大拱腳,薄邊墻結(jié)構(gòu)。隧道內(nèi)設(shè)站內(nèi)結(jié)構(gòu),有照明、通風(fēng)、通訊、消防、屏蔽門等設(shè)備,預(yù)留洞室,預(yù)埋管線種類數(shù)量繁多。站內(nèi)設(shè)施完成后要進(jìn)行精裝修。故隧道對(duì)防排水質(zhì)量要求很高,隧道設(shè)計(jì)為一級(jí)防水,為確保隧道襯砌表面、安裝設(shè)備孔眼內(nèi)及底板面不滲、不漏,采取了相應(yīng)的防排水措施。

　　1、綜合防排水設(shè)計(jì)

　　大坪隧道綜合防排水系統(tǒng)按"以排為主、防、排、堵相結(jié)合"的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)如圖1。

　　1.1 排水設(shè)計(jì)

　　由于隧道埋深較淺,開(kāi)挖跨度較大,地下水發(fā)育,隧道底板設(shè)四道排水溝,溝底拱坡為3%,匯流洞內(nèi)流水。初期支護(hù)與防水板之間設(shè)Φ50環(huán)向彈簧軟式透水管,設(shè)置間距為6m,局部水量大時(shí)可適當(dāng)增加。

　　在隧道兩側(cè)墻腳初期支護(hù)與二次襯砌之間分別Φ80彈簧軟式透水管作為縱向排水,環(huán)向透水管與縱向透水管相接處采用三通管相連接,在縱向排水管與水溝之間用Φ80硬塑管相連(如圖2),使圍巖的裂隙水經(jīng)環(huán)向透水管、縱向排水管及橫向引水管引至隧道邊溝排出洞外。

　　1.2 防水措施

　　在初期支護(hù)與二次襯砌之間設(shè)EVA高強(qiáng)度型合成樹(shù)脂防水卷材,土工布設(shè)置在防水卷材與噴射混凝土層之間,其作用兼作襯砌背排水層及緩沖層。二次襯砌采用防水等級(jí)為P8的混凝土,工作縫設(shè)置BW-96型遇水膨脹橡膠止水條(20×15mm),沉降縫、變形縫處設(shè)置E5型橋式橡膠止水帶(290×Φ25×R25×10mm)。

　　2、防排水施工技術(shù)

　　2.1 排水系統(tǒng)

　　環(huán)向排水管設(shè)在噴射混凝土面與無(wú)紡布之間,一班地段每道設(shè)一根,遇水量較大地段設(shè)置2根,先將軟式透水管用長(zhǎng)5cm的Φ12膨脹螺釘及細(xì)格鐵絲網(wǎng)錨固在噴射混凝土面上如圖3,錨固板條的間距為50cm。

　　施工技術(shù)要點(diǎn)：

　　(1)鋪設(shè)前,先測(cè)量長(zhǎng)度,修整基面。若砼噴面不光滑或有凸出的鐵線、鋼管架,應(yīng)進(jìn)行整修處理。

　　(2)安裝時(shí)應(yīng)保證環(huán)向排水管順直且與巖面密貼、固定牢。

　　(3)拱部施工時(shí)將排水盲管預(yù)留至邊墻下,端部用無(wú)紡布包裹,防止進(jìn)水泥漿,便于邊墻施工時(shí)接長(zhǎng)。

　　(4)將環(huán)向排水管通過(guò)三通管接入縱向排水溝。

　　2.2 防水系統(tǒng)

　　2.2.1 防水板鋪設(shè)

　　詳細(xì)檢查初期支護(hù)表面,清除鋼筋頭、網(wǎng)片、鐵絲等凸出、尖銳物體,防止將防水板刺破或損壞。檢查噴面是否平整,平整度應(yīng)符合1/10 經(jīng)檢查初期支護(hù)表面符合要求后先鋪設(shè)無(wú)紡布,無(wú)紡布緊貼噴射混凝土面平鋪,用射釘槍固定,固定釘與無(wú)紡布間設(shè)熱熔襯墊;無(wú)紡布鋪設(shè)好后在隧道內(nèi)拱頂彈出中心線,將預(yù)先卷好的EVA防水卷材貼噴射混凝土面環(huán)向展開(kāi)。縱向采用無(wú)釘連接,前后兩圈EVA搭接及焊接寬度不小于10cm,采用手動(dòng)熱熔接器雙道粘合,留加壓孔道;環(huán)向?qū)�EVA樹(shù)脂防水卷材,鋪在無(wú)紡布外,并用手動(dòng)熱熔接器在熱熔襯墊處將EVA與無(wú)紡布連接。

　　鋪設(shè)技術(shù)要點(diǎn)：

　　(1)合理確定防水板的松緊程度,留出一定的富余量,尤其是拱頂?shù)牟课?防止在灌注混凝土?xí)r。

　　(1)合理確定防水板的松緊程度,留出一定的富余量,尤其是拱頂?shù)牟课?防止在灌注混凝土?xí)r拱頂?shù)姆浪�板繃緊,造成混凝土封頂厚度不夠或由于泵送混凝土的壓力破壞防水板;

　　(2)相臨兩幅防水板的吊掛松緊度要一致便于焊接;

　　(3)新鋪的防水板與已鋪的防水板對(duì)正、對(duì)齊,如有偏差采用裁紙刀切割。

　　2.2.2 接縫焊接

　　防水板的搭接寬度≥10cm,用SYW-B型自動(dòng)調(diào)溫電熱式雙道塑料熱焊機(jī)焊接,焊機(jī)采用上下雙金屬網(wǎng)花施壓輥,由雙鏈條、雙鏈輪驅(qū)動(dòng),用螺絲彈簧桿調(diào)整工作壓力,,能夠焊接不同厚度的防水卷材。焊接時(shí)由中央電熱楔將兩防水層加熱熔化,然后由上下驅(qū)動(dòng)施壓輥壓在一起。焊縫寬度不得小于10cm。對(duì)于不能適用熱焊機(jī)焊接的邊角及急需修補(bǔ)的地方可采用偏噴嘴熱風(fēng)焊槍焊接。焊槍通過(guò)焊嘴吹熱風(fēng)加熱,使防水板達(dá)到熔融狀態(tài),然后用壓輥加壓,使兩片防水板熔貼在一起。

　　焊接技術(shù)要點(diǎn)：

　　(1)焊接防水板前取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定合適的焊接溫度、速度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)1.5mm厚EVA高強(qiáng)度合成樹(shù)脂防水卷材焊接溫度為450～500℃,速度在1～2擋之間。

　　(2)焊接前用棉紗清理焊口,必要時(shí)進(jìn)行拋光,做到無(wú)水、無(wú)塵、無(wú)油污,確保焊口干凈。

　　(3)熱焊機(jī)必須使用穩(wěn)壓器,確保工作電壓恒定。

　　(4)一條焊縫一次完成。

　　(5)縱橫向交接時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)十字焊縫。相臨兩幅防水板應(yīng)交錯(cuò)鋪設(shè),交錯(cuò)距離不得小于80mm,以保證防水板的所有接縫為三層搭接的T字形。焊接T字形的接頭處,應(yīng)先將一側(cè)的兩幅防水板焊接好,用裁紙刀將焊縫兩側(cè)小邊裁去,用熱風(fēng)焊槍將錯(cuò)臺(tái)熔平再與另一幅焊接。

　　(6)發(fā)現(xiàn)虛焊、漏焊時(shí)必須切開(kāi)焊縫,用熱焊槍對(duì)切開(kāi)的損傷部位用大于破損直徑一倍以上的母材補(bǔ)焊。修補(bǔ)材料的接觸面必須用砂輪機(jī)磨光。

　　(7)設(shè)備使用后,應(yīng)及時(shí)清除焊機(jī)焊頭上的殘留料,以備下次使用。

　　(8)由于焊機(jī)功率大、體積小,對(duì)長(zhǎng)期擱置重新使用或在相對(duì)濕度85%以上空氣中停止使用10h以上再使用時(shí),要求放到100℃烘箱中干燥后方可使用,也可直接接通電源調(diào)溫150℃預(yù)熱50～120min以排除潮氣。

　　2.2.3 焊縫質(zhì)量檢查

　　(1)目測(cè)檢查焊縫,焊跡應(yīng)透明,無(wú)雜質(zhì),無(wú)氣泡。

　　(2)對(duì)焊縫抽檢進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)抗拉強(qiáng)度大于母材強(qiáng)度。

　　(3)對(duì)焊縫間的空腔作充氣檢查,將5#注射針與壓力表相連,用打氣筒打氣,當(dāng)壓力表達(dá)到0.3MPa停止充氣,保持15min,壓力下降10%以內(nèi)為合格。

　　2.2.4 防水混凝土

　　防水混凝土等級(jí)C30P8,二次襯砌采用整體襯砌臺(tái)車施工,長(zhǎng)度為6m,邊墻混凝土的坍落度12～16cm,拱部混凝土的坍落度16~19cm,越到拱部其坍落度越大,邊墻混凝土的厚度為60cm,拱部的混凝土設(shè)計(jì)為大拱腳,拱頂至拱腳的厚度變化60～150cm�；炷�土的震搗采用內(nèi)外震搗,保證混凝土的模內(nèi)流動(dòng),對(duì)混凝土的密實(shí)有利。

　　防水混凝土施工要點(diǎn)：

　　(1)混凝土灌注過(guò)程中要注意混凝土的下落高度,若是下落高度太高,將造成灌注窗口部位的下方混凝土粗骨料的配合比發(fā)生變化,滿足不了防水混凝土的抗?jié)B要求。故要求混凝土的下落高度控制在2m以下。

　　(2)混凝土的震搗采用內(nèi)外震搗,在臺(tái)車每隔2m高度開(kāi)設(shè)一排震搗窗,加強(qiáng)混凝土的震搗,保證混凝土的密實(shí)度。

　　(3)在砼中摻外加劑以提高砼的抗?jié)B性、和易性、密實(shí)性,以補(bǔ)償砼的收縮性能。

　　(4)混凝土從臺(tái)車中部灌注入模,向兩端移動(dòng)過(guò)程中,其配合比會(huì)發(fā)生較大的變化,故襯砌臺(tái)車不宜太長(zhǎng)。

　　2.2.4 止水條及橡膠止水帶

　　為確保二次襯砌的防水效果,在施工縫處設(shè)置BW-96型遇水膨脹橡膠止水條(20×15mm),止水條采用水泥釘固定在端部混凝土居中位置。在沉降縫、伸縮縫處設(shè)置E5型橋式橡膠止水帶(290×Φ25×R25×10mm)。在臺(tái)車的端部設(shè)置鉸接擋頭板,用于固定橡膠止水帶,使其到二次襯砌的表面距離20cm,以滿足止水帶的設(shè)置要求。止水條及止水帶的敷設(shè)如圖4。

　　施工技術(shù)要點(diǎn)：

　　(1)止水條的敷設(shè)應(yīng)牢固、嚴(yán)密飽滿有序:橫平豎直、弧線圓順、表面平齊、無(wú)扭曲。

　　(2)橡膠止水帶不得被釘子、鋼筋及石子等刺破。發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。

　　(3)在固定止水帶和灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)防止止水帶偏移。

　　(4)加強(qiáng)混凝土的震搗,排除止水帶兩側(cè)氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結(jié)合。

　　(5)根據(jù)每一環(huán)止水帶長(zhǎng)度,向廠商定制適宜的長(zhǎng)度,盡量減少接頭。如需搭接,其搭接長(zhǎng)度≥10cm。

　　4、拱腳處防水板的保護(hù)

　　二次襯砌采用先拱后墻法施工,為防拱腳處的壓力、襯砌鋼筋的安裝、邊墻爆破炸壞防水板,在拱墻結(jié)合部防水卷材要作特殊保護(hù)措施,在拱墻結(jié)合部位施作雙層防水卷材(如圖5),在拱腳砼底部挖槽(配合拱墻鋼筋連接用),將EVA卷入槽內(nèi),槽用砂回填,回填后用水泥砂漿抹平,防止灌砼時(shí),砼漿液流入槽內(nèi),待邊墻開(kāi)挖時(shí),再撬掉砂漿層,將防水板從小槽內(nèi)拉出,與邊墻防水板焊接,小槽寬100×100cm,沿隧道通長(zhǎng)布置,防水板卷入小槽長(zhǎng)度為30～50cm。同時(shí),為使拱部二襯鋼筋與拱腳處防水板間的點(diǎn)接觸變?yōu)槊娼佑|,以防鋼筋刺穿防水板,對(duì)二襯環(huán)向主鋼筋增加兩塊10cm寬厚10mm的鋼墊板。

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　大坪車站隧道采用綜合防排水技術(shù),大大提高了隧道的防水能力,確保了工程質(zhì)量。現(xiàn)襯砌工程完工已二年余,襯砌表面未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] JTJ026-90,公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].(JTJ026-90,“DesignSpecificationofHighwayTunnel”[S].(inChi-nese))

　　[2] 鐵道部第二勘測(cè)設(shè)計(jì)院.鐵路工程技術(shù)手冊(cè)———隧道[M].1995.(MinistryofRailwaystheSecondPros-pectingandDesigningInstitute.RailwayEngineeringTechnicalManual———Tunnel[M].1995.(inChi-nese))

　　[3] 西南交通大學(xué).世界各國(guó)已建成和在建的長(zhǎng)度大于10km的公路隧道資料匯編[Z].2000.(SouthwestJiantongUniversity.ThedataCollectionofinternational

　　builtandbeingbuilthighwaytunnelsmorethan10kminlength[Z].1995.(inChinese))

　　[4] 重慶交通科研設(shè)計(jì)院.重慶輕軌較新線設(shè)計(jì)文件[Z].2001.(ChongqingCommunicationsResearchandDesignInstitute.TheDesignDocumentationof

　　ChongqingLightRailJiaoxinLine[Z].2001.(inChi-nese))