重庆轻轨大坪隧道综合防排水设计与施工

随着城市基础建设的发展,地下工程建设项目在各大城市日趋增多,但防水问题一直是困扰地下工程的难题之一。由于防水问题解决不好,带来许多麻烦:一些渗漏水严重的地下工程(地铁隧道、车站)不得不多次治水、修补,给企业、国家造成巨大的经济损失和社会影响。本文作者结合重庆轻轨大坪隧道的施工,在相关文献的基础上认为隧道的防水是完全能达到设计防水要求的。 重庆市轻轨较新线一期工程于2000年开始修建,已于2004年下半年建成通车。该线上的大坪隧道是全线的控制性工程之一。隧道埋深较浅,洞顶岩体厚4~15m,围岩节理发育,有较丰富的裂隙水,成洞条件差,属浅埋、超浅埋隧道。道岔段开挖跨度为27.2m。车站段开挖跨度26.3m,高为19.4m,断面面积430m3。设计为大拱脚,薄边墙结构。隧道内设站内结构,有照明、通风、通讯、消防、屏蔽门等设备,预留洞室,预埋管线种类数量繁多。站内设施完成后要进行精装修。故隧道对防排水质量要求很高,隧道设计为一级防水,为确保隧道衬砌表面、安装设备孔眼内及底板面不渗、不漏,采取了相应的防排水措施。 1 综合防排水设计 大坪隧道综合防排水系统按"以排为主、防、排、堵相结合"的原则进行设计如图1。 1.1 排水设计 由于隧道埋深较浅,开挖跨度较大,地下水发育,隧道底板设四道排水沟,沟底拱坡为3%,汇流洞内流水。初期支护与防水板之间设Φ50环向弹簧软式透水管,设置间距为6m,局部水量大时可适当增加。 在隧道两侧墙脚初期支护与二次衬砌之间分别Φ80弹簧软式透水管作为纵向排水,环向透水管与纵向透水管相接处采用三通管相连接,在纵向排水管与水沟之间用Φ80硬塑管相连(如图2),使围岩的裂隙水经环向透水管、纵向排水管及横向引水管引至隧道边沟排出洞外。 1.2 防水措施 在初期支护与二次衬砌之间设EVA高强度型合成树脂防水卷材,土工布设置在防水卷材与喷射混凝土层之间,其作用兼作衬砌背排水层及缓冲层。二次衬砌采用防水等级为P8的混凝土,工作缝设置BW-96型遇水膨胀橡胶止水条(20×15mm),沉降缝、变形缝处设置E5型桥式橡胶止水带(290×Φ25×R25×10mm)。 2 防排水施工技术 2.1 排水系统 环向排水管设在喷射混凝土面与无纺布之间,一班地段每道设一根,遇水量较大地段设置2根,先将软式透水管用长5cm的Φ12膨胀螺钉及细格铁丝网锚固在喷射混凝土面上如图3,锚固板条的间距为50cm。 施工技术要点: (1)铺设前,先测量长度,修整基面。若砼喷面不光滑或有凸出的铁线、钢管架,应进行整修处理。 (2)安装时应保证环向排水管顺直且与岩面密贴、固定牢。 (3)拱部施工时将排水盲管预留至边墙下,端部用无纺布包裹,防止进水泥浆,便于边墙施工时接长。 (4)将环向排水管通过三通管接入纵向排水沟。 2.2 防水系统 2.2.1 防水板铺设 详细检查初期支护表面,清除钢筋头、网片、铁丝等凸出、尖锐物体,防止将防水板刺破或损坏。检查喷面是否平整,平整度应符合1/10 2.2.3 焊缝质量检查 (1)目测检查焊缝,焊迹应透明,无杂质,无气泡。 (2)对焊缝抽检进行室内实验抗拉强度大于母材强度。 (3)对焊缝间的空腔作充气检查,将5#注射针与压力表相连,用打气筒打气,当压力表达到0.3MPa停止充气,保持15min,压力下降10%以内为合格。 2.2.4 防水混凝土 防水混凝土等级C30P8,二次衬砌采用整体衬砌台车施工,长度为6m,边墙混凝土的坍落度12~16cm,拱部混凝土的坍落度16~19cm,越到拱部其坍落度越大,边墙混凝土的厚度为60cm,拱部的混凝土设计为大拱脚,拱顶至拱脚的厚度变化60~150cm。混凝土的震捣采用内外震捣,保证混凝土的模内流动,对混凝土的密实有利。 防水混凝土施工要点: (1)混凝土灌注过程中要注意混凝土的下落高度,若是下落高度太高,将造成灌注窗口部位的下方混凝土粗骨料的配合比发生变化,满足不了防水混凝土的抗渗要求。故要求混凝土的下落高度控制在2m以下。 (2)混凝土的震捣采用内外震捣,在台车每隔2m高度开设一排震捣窗,加强混凝土的震捣,保证混凝土的密实度。 (3)在砼中掺外加剂以提高砼的抗渗性、和易性、密实性,以补偿砼的收缩性能。 (4)混凝土从台车中部灌注入模,向两端移动过程中,其配合比会发生较大的变化,故衬砌台车不宜太长。 2.2.4 止水条及橡胶止水带 为确保二次衬砌的防水效果,在施工缝处设置BW-96型遇水膨胀橡胶止水条(20×15mm),止水条采用水泥钉固定在端部混凝土居中位置。在沉降缝、伸缩缝处设置E5型桥式橡胶止水带(290×Φ25×R25×10mm)。在台车的端部设置铰接挡头板,用于固定橡胶止水带,使其到二次衬砌的表面距离20cm,以满足止水带的设置要求。止水条及止水带的敷设如图4。 施工技术要点: (1)止水条的敷设应牢固、严密饱满有序:横平竖直、弧线圆顺、表面平齐、无扭曲。 (2)橡胶止水带不得被钉子、钢筋及石子等刺破。发现破损应及时修补或更换。 (3)在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移。 (4)加强混凝土的震捣,排除止水带两侧气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。 (5)根据每一环止水带长度,向厂商定制适宜的长度,尽量减少接头。如需搭接,其搭接长度≥10cm。 4 拱脚处防水板的保护 二次衬砌采用先拱后墙法施工,为防拱脚处的压力、衬砌钢筋的安装、边墙爆破炸坏防水板,在拱墙结合部防水卷材要作特殊保护措施,在拱墙结合部位施作双层防水卷材(如图5),在拱脚砼底部挖槽(配合拱墙钢筋连接用),将EVA卷入槽内,槽用砂回填,回填后用水泥砂浆抹平,防止灌砼时,砼浆液流入槽内,待边墙开挖时,再撬掉砂浆层,将防水板从小槽内拉出,与边墙防水板焊接,小槽宽100×100cm,沿隧道通长布置,防水板卷入小槽长度为30~50cm。同时,为使拱部二衬钢筋与拱脚处防水板间的点接触变为面接触,以防钢筋刺穿防水板,对二衬环向主钢筋增加两块10cm宽厚10mm的钢垫板。 5 结语 大坪车站隧道采用综合防排水技术,大大提高了隧道的防水能力,确保了工程质量。现衬砌工程完工已二年余,衬砌表面未发现有渗漏现象。 参考文献: [1]　JTJ026-90,公路隧道设计规范[S].(JTJ026-90,“DesignSpecificationofHighwayTunnel”[S].(inChi-nese)) [2]　铁道部第二勘测设计院.铁路工程技术手册———隧道[M].1995.(MinistryofRailwaystheSecondPros-pectingandDesigningInstitute.RailwayEngineeringTechnicalManual———Tunnel[M].1995.(inChi-nese))