摘 要：鐵路隧道滲漏水病害一直是施工中要解決的難題之一，尤其在雨量充沛的地區(qū)，給施工造成困難，同時(shí)對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)造成安全隱患。干擾行車信號(hào)系統(tǒng)的正常使用，危及行車安全。電化區(qū)段隧道滲漏水還會(huì)造成接觸網(wǎng)故障，嚴(yán)重的引起跳閘斷電。寒冷地區(qū)隧道滲漏水還會(huì)使隧道出現(xiàn)道床結(jié)冰、襯砌開裂等病害，影響結(jié)構(gòu)安全。因此，嚴(yán)格控制鐵路隧道防排水施工技術(shù)要點(diǎn)是十分重要的。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；防排水；施工技術(shù)

目前鐵路隧道防排水采取“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”，在地下水與地表水聯(lián)系密切且對(duì)水環(huán)境有嚴(yán)格要求的地段采取“以堵為主，限量排放”的原則，綜合采用注漿堵水、防水板和防水混凝土防水、施工縫和變形縫防水，以及排水系統(tǒng)排水等多種措施，形成完整的防排水系統(tǒng)，達(dá)到隧道防排水要求。本文結(jié)合新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道小南塬隧道工程實(shí)例，淺析了鐵路隧道防排水施工技術(shù)要點(diǎn)，以期對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展有所裨益。

1 工程概況

新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道工程小南塬隧道全長(zhǎng)7067.2m，起訖里程DK405+669.8～DK412+737，為單洞雙線隧道。隧道最大埋深約為218.62m，最小埋深約為17.54m，隧道地表植被較發(fā)育。DK412+127.12～隧道出口段位于R=1000m的曲線上，其余段位于直線上。隧道縱坡為單面坡，坡度及坡長(zhǎng)依次為3‰/430.2m、5‰/5900m、4‰/737m。

隧址區(qū)地表水主要為勝天河與云巖河支流，勘察期間云巖河水寬約4m，水深約2m，季節(jié)變幅1～2m，勝天河寬1～2m，深0.1m～2.0m，水位季節(jié)變幅0.5～1m。水量較少，雨季時(shí)可能水量較大?？辈炱陂g隧址區(qū)局部沖溝內(nèi)有水，水量較小，雨季時(shí)可能水量較大。地下水主要為第四系孔隙水、基巖裂隙水及土石界面水，主要受大氣降水、河水及側(cè)向徑流補(bǔ)給，以蒸發(fā)或泉的形式向深切沖溝溝底排泄或向深部徑流排泄，地下水水位、水量隨季節(jié)性變化，雨季時(shí)水量較大，旱季水量相對(duì)較小。

2 隧道防排水施工

2.1 初期支護(hù)防排水

在富水?dāng)鄬悠扑榈囟问┳鞒跗谥ёo(hù)前，應(yīng)處理好圍巖的涌水和滲漏水。少量集中滲水、淋水地段，在將要通過的透水層部位采用排水管法，根據(jù)水量大小布置埋設(shè)一定數(shù)量的排水管，在排水管周圍噴射厚度為1～2cm水泥砂漿后，再進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)，將滲、淋水集中到排水管內(nèi)導(dǎo)出。當(dāng)涌水較大，支護(hù)時(shí)對(duì)主要涌水口可暫不進(jìn)行封堵支護(hù)，先行引排，施作襯砌后再對(duì)涌水進(jìn)行封堵。

2.2 盲管安裝

隧道拱墻襯砌與初支之間設(shè)置環(huán)、縱向盲管，環(huán)向盲管采用ф50HDPE單壁打孔波紋管，雙線隧道縱向盲管采用ф100/90HDPE雙壁打孔波紋管。環(huán)向盲管每8m設(shè)置一環(huán)，地下水發(fā)育段環(huán)向盲管加密或成束設(shè)置，縱向盲管雙側(cè)墻角設(shè)置，設(shè)置于水溝底上方30cm處。環(huán)、縱向盲管均設(shè)置土工布包裹。

在施工時(shí)先鋪設(shè)排水盲管再吊掛防水板。并分段把縱向盲管引入兩側(cè)排水溝。排水盲管包括環(huán)向排水盲管、縱向集水盲管、橫向排水管，三者采用變徑三通連為一體，形成完整的排水系統(tǒng)。其中，縱向排水盲管在整個(gè)隧道排水系統(tǒng)中是一個(gè)中間環(huán)節(jié)，起到承上啟下的作用，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)；環(huán)向排水盲管沿縱向設(shè)置的間距根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布置，根據(jù)洞內(nèi)滲、漏水的實(shí)際情況，在地下水較大的地段應(yīng)加密設(shè)置環(huán)向排水盲管。

排水盲管施工有以下步驟：（1）施工前按規(guī)定劃線，以使盲管位置準(zhǔn)確合理，劃線時(shí)注意盲管盡可能走基面的低凹處和易出現(xiàn)滲漏水的地方。（2）鉆定位孔，定位孔間距不得大于50cm。（3）將膨脹錨栓打入定位孔。（4）將盲管用無紡布包住，用扎絲捆好，用卡子卡住盲管，然后固定在膨脹螺栓上。（5）用三通將環(huán)、縱向排水盲管連接固定。

橫向排水盲管是連接縱向排水管與側(cè)溝或中央排水管（溝）的水力通道，施工時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，仰拱及填充混凝土施工前預(yù)留橫向排水管。

2.3 防水層施工

隧道拱墻初期支護(hù)與二次襯砌之間敷設(shè)分離式防水層，防水層采用厚度不小于1.5mm的EVA防水板，土工布重量不小于350g/m2。防水板固定采用自動(dòng)雙焊縫熱熔焊機(jī)焊接工藝。

在基面處理、排水盲管設(shè)置完成后，進(jìn)行防水板施工作業(yè)，包括鋪設(shè)準(zhǔn)備、緩沖層鋪設(shè)、防水板鋪設(shè)、防水板焊接、質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。

2.3.1 防水板的鋪設(shè)準(zhǔn)備工作

（1）洞外檢驗(yàn)防水板及緩沖層材料質(zhì)量。（2）對(duì)檢驗(yàn)合格的防水板，用特種鉛筆畫出焊接線及拱頂中心線，并按每循環(huán)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度截取，對(duì)稱卷起備用。（3）鋪設(shè)防水板的專用臺(tái)車就位。緩沖層（土工布）和防水板，放在臺(tái)車的卷盤上。（4）鋪設(shè)前進(jìn)行精確放樣，進(jìn)行試鋪后確定防水板一環(huán)尺寸，盡量減少接頭。（5）在鋪設(shè)基面標(biāo)出拱頂線，畫出每一環(huán)隧道中線及垂直隧道中線的橫斷面線。

2.3.2 緩沖層鋪設(shè)

（1）緩沖層鋪設(shè)前，先在隧道拱頂部位標(biāo)出縱向中線，并根據(jù)基面凸凹情況留足富余量，宜由拱部向兩側(cè)邊墻鋪設(shè)。（2）用射釘將熱塑性墊圈和緩沖層平順地固定在基面上，固定點(diǎn)間距：一般拱部0.5～0.8m、邊墻0.8～1.0m，基面凸凹較大處應(yīng)增加固定點(diǎn)，使緩沖層與基面密貼。（3）緩沖層接縫搭接寬度不小于5cm，鋪設(shè)的緩沖層應(yīng)平順，無隆起，無皺褶。

2.3.3 防水板鋪設(shè)

（1）防水板鋪設(shè)宜采用專用臺(tái)車鋪設(shè)，臺(tái)車應(yīng)具備以下要求：a.防水板專用臺(tái)車應(yīng)與模板臺(tái)車的行走軌道為同一軌道，軌道的中線和軌面標(biāo)高誤差應(yīng)小于±10mm。b.臺(tái)車前端應(yīng)設(shè)有初期支護(hù)表面及襯砌內(nèi)輪廓檢查剛架，并有整體移動(dòng)（上下、左右）的微調(diào)機(jī)構(gòu)。c.臺(tái)車上應(yīng)配備能達(dá)到隧道周邊任一部位的作業(yè)平臺(tái)。d.臺(tái)車上應(yīng)配備輻射狀的防水板支撐系統(tǒng)。e.臺(tái)車上應(yīng)配備提升（成卷）防水板的卷?yè)P(yáng)機(jī)和鋪放防水板的設(shè)施。（2）防水板鋪設(shè)應(yīng)超前二次襯砌施工，并設(shè)臨時(shí)擋板防止機(jī)械損傷和電火花灼傷防水板，同時(shí)與開挖面應(yīng)保持一定的安全距離。（3）防水板采用環(huán)向鋪設(shè)，從拱部向兩側(cè)邊墻懸掛進(jìn)行，下部防水板應(yīng)壓住上部防水板，松緊應(yīng)適度并留有余量（一般實(shí)鋪長(zhǎng)度與噴射混凝土面弧長(zhǎng)的比值為10：8），以確保澆筑混凝土后防水板表面與基面密貼。（4）兩幅防水板的搭接寬度不小于15cm，分段鋪設(shè)的防水板的邊緣部位預(yù)留至少60cm的搭接余量并且對(duì)預(yù)留部分邊緣部位進(jìn)行有效的保護(hù)。（5）附屬洞室處鋪設(shè)防水板時(shí)，先按照附屬洞室的大小和形狀加工防水板，并與邊墻防水板焊接成一個(gè)整體。（6）防水板與無紡布分開鋪設(shè)，先在初期支護(hù)上鋪設(shè)無紡布，再利用無紡布安裝專用熱塑性墊圈把防水板固定在無紡布上。防水板鋪設(shè)見圖1。

（7）防水板采用熱熔法手工焊接在熱塑性墊圈上，焊接應(yīng)牢固可靠，避免澆筑和振搗混凝土?xí)r防水板脫落。

（8）防水板之間接縫采用自動(dòng)雙焊縫熱熔焊機(jī)焊接，細(xì)部處理或修補(bǔ)采用手持焊槍，單條焊縫的有效焊縫寬度不小于15mm。焊接后兩條縫間留一條空氣道，焊縫搭接寬度大于15cm。防水板焊縫見圖2。

防水板焊接要求如下：開始焊接前，應(yīng)用小塊塑料片上試焊，以掌握焊接溫度和焊接速度；焊接時(shí)，接縫處必須檫洗干凈，且焊縫接頭應(yīng)平整，不得有氣泡折皺及空隙；防水板縱向搭接與環(huán)向搭接處，除按正常施工外，應(yīng)再覆蓋一層同類材料的防水板材，用熱焊焊接。

在焊縫搭接的部位焊縫必須錯(cuò)開，不允許有三層以上的接縫重疊（見圖3）。焊縫搭接處必須用刀刮成緩角后拼接，使其不出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)；焊縫若有漏焊、假焊應(yīng)予補(bǔ)焊；若有烤焦、焊穿處以及外露的固定點(diǎn)，必須用塑料片焊接覆蓋。

2.3.4 防水層保護(hù)

（1）已鋪好防水板地段嚴(yán)禁用爆破法撿底或處理欠挖。（2）任何材料、工具、在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離已鋪好防水板的地段堆放，不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動(dòng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員加強(qiáng)防水層保護(hù)意識(shí)教育，嚴(yán)禁損壞。（3）在沒設(shè)保護(hù)層處（如拱頂、側(cè)墻）進(jìn)行其他作業(yè)時(shí)不得破壞防水層，鋼筋焊接作業(yè)時(shí)，防水板要用阻燃材料進(jìn)行覆蓋，避免焊火花損傷防水板，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備一定數(shù)量的滅火器。（4）擋頭板的支撐物在接觸到塑料防水板處必須加設(shè)橡皮墊層。（5）鋼筋混凝土襯砌，要對(duì)鋼筋頭部進(jìn)行防護(hù)，避免損傷防水板。（6）綁扎鋼筋、安裝模板及襯砌臺(tái)車就位時(shí)，在鋼筋保護(hù)層墊塊外包土工布防止碰撞和刮破塑料板。（7）在灌注二次襯砌混凝土?xí)r，振搗棒不得接觸防水層，澆筑時(shí)應(yīng)有專人觀察，發(fā)現(xiàn)損傷應(yīng)立即修補(bǔ)；同時(shí)應(yīng)在混凝土輸送泵出口處設(shè)置防護(hù)板，防止混凝土直接沖擊已鋪好的防水板。（8）二次襯砌中埋設(shè)的管料與防水板間距不小于5cm，以防止破損塑料防水板。

2.4 襯砌混凝土防水

隧道二次襯砌采用防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)不得小于P8?；炷潦┕で?，由試驗(yàn)室做好配合比試驗(yàn)和抗?jié)B性試驗(yàn)，通過控制水灰比、調(diào)整含砂率、水泥用量和摻入外加劑的方法來提高抗?jié)B性，所使用的膠凝材料質(zhì)量和數(shù)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到一級(jí)防水的標(biāo)準(zhǔn)。

襯砌防水混凝土應(yīng)達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)、表面平整光滑、曲線圓順、顏色均勻，不得有漏筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

2.5 施工縫、變形縫防水

施工縫一般按8-12m一道設(shè)置，并不得小于5m；縱向施工縫邊墻兩側(cè)墻角處設(shè)置，設(shè)置于電纜槽蓋板頂面以下30cm處。素混凝土襯砌縱向施工縫設(shè)置ф16接茬鋼筋，接茬鋼筋長(zhǎng)500mm，埋入和露出深度為250mm，間距20cm。環(huán)向施工縫采用中埋式橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶防水，并在仰拱環(huán)向施工縫中間預(yù)埋可維護(hù)注漿管?？v向施工縫設(shè)置中埋式橡膠止水帶+制品型遇水膨脹橡膠止水條防水。雙側(cè)水溝施工縫表面涂刷兩層水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料防水，施工完成后在溝槽內(nèi)側(cè)沿接縫周邊兩側(cè)各涂刷20cm寬度水泥基滲透結(jié)晶防水涂料兩層，施工縫位置應(yīng)避開環(huán)、縱向排水管、拱墻及仰拱施工縫等。

變形縫設(shè)置于明暗分界、基底軟硬不均段，變形縫寬度2cm。變形縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼式橡膠止水帶防水，變形縫內(nèi)緣以雙組聚硫密封膠封堵，其余空隙采用聚乙烯泡沫塑料板嵌縫密實(shí)。

2.5.1 外貼式止水帶施工

（1）位置確定。外貼式止水帶設(shè)置在襯砌結(jié)構(gòu)施工縫、變形縫的外側(cè)，施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求先在需要安裝止水帶的位置放出安裝線。

（2）基面處理。對(duì)于直接設(shè)置在巖壁或初期支護(hù)面上的外貼式止水帶，設(shè)置的部位須預(yù)先用氯丁膠乳砂漿進(jìn)行抹平處理，防水砂漿抹面的寬度應(yīng)大于止水帶寬度20cm以上。

（3）止水帶固定。施工縫處設(shè)計(jì)有防水板的，采用粘接法將其與防水板連接。對(duì)于施工縫處設(shè)計(jì)沒有防水板的，止水帶采用粘接法固定在巖壁或初期支護(hù)找平層上。

2.5.2 中埋式止水帶施工

中埋式止水帶采用鋼筋卡固定，鋼筋卡采用？準(zhǔn)6鋼筋制作，襯砌施工時(shí)通過鐵絲將鋼筋卡和止水帶固定在擋頭模板上，鋼筋卡環(huán)向間距0.3m。在第二節(jié)襯砌施工時(shí)扳直鋼筋卡將一起彎入的止水帶垂直固定在第二節(jié)襯砌內(nèi)。

安裝時(shí)止水帶垂直彎曲，一端垂直擋頭模板，一端緊貼擋頭模板（涂抹上脫模劑），待第一節(jié)襯砌完成后緊貼模板止水帶彎入第二節(jié)襯砌。

2.5.3 止水條施工

（1）預(yù)處理。事先用鋼絲刷清楚敷設(shè)范圍內(nèi)施工縫面的砂粒及混凝土渣，然后用抹布擦凈或高壓水沖洗干凈。（2）施工方法。止水條必須安裝在預(yù)留槽內(nèi)，安裝時(shí)先在槽內(nèi)涂抹一層氯丁膠粘劑，使其粘結(jié)牢固，并用水泥釘固定，水泥釘?shù)拈g距不宜大于60cm。（3）養(yǎng)護(hù)、固化。為保證止水條對(duì)混凝土有很好的粘結(jié)性，必須保證有充分的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。施工后的止水條到表面硬化為止不超過24小時(shí)，表面硬化需要完全達(dá)到指標(biāo)，融干燥后，才可以進(jìn)行下一次混凝土續(xù)澆。（4）浸水后的處理。如果止水條施工到下次澆筑混凝土?xí)r間較長(zhǎng)，施工時(shí)注意保護(hù)止水膠不要浸水。如果遇浸水引起水膨脹而使止水條剝離，在澆筑混凝土前必須加以修補(bǔ)。修補(bǔ)方法如下：先用釘子固定剝離的止水條，除去積水，再除去剝離的止水條，重新施工。（5）施工注意事項(xiàng)。止水條距混凝土邊緣的距離不得小于120mm，距離太小其膨脹應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致混凝土膨脹。如需分次擠出時(shí)，其搭接長(zhǎng)度不小于20mm。下次混凝土澆筑時(shí)，振搗棒不得直接接觸到止水條。

3 結(jié)束語(yǔ)

鐵路隧道防排水施工是隧道工程中的重要工序，同時(shí)具有較強(qiáng)的隱蔽性，一旦施工完后發(fā)生滲漏，其維修和治理十分困難。因此，在隧道防排水施工過程中，嚴(yán)格控制每道工序的施工要點(diǎn)及施工質(zhì)量，確保隧道防排水工程質(zhì)量合格。

參考文獻(xiàn)

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[2]TZ 204-2008.鐵路隧道工程施工技術(shù)指南[Z].2008-10-20.

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[4]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.蒙西至華中煤運(yùn)通道隧道防排水參考圖[Z].

作者簡(jiǎn)介：汪德友（1984，8-），男，漢族，四川眉山市人，工程師，本科，單位：中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司，研究方向：鐵路工程施工技術(shù)。