施工工艺流程及操作要点
《富水隧道综合防排水系统施工工法》包括防排水传统技术工艺和三项关键技术,其工艺流程如图4-4-60所示。

图4-4-60 富水隧道综合防排水系统施工工艺流程图
1.防排水传统工艺流程及操作要点
隧道防排水传统技术工艺分下部防排水系统施工、上部防排水系统施工和隧道侧水沟施工三个阶段。
(1)下部防排水系统
下部防排水系统由仰拱环向止水带及边墙纵向止水带、边墙横向排水管及纵向盲管、中心水沟及道床排水管组成。分区排水减压孔在中心水沟施工时预留。
① 仰拱环向止水带设置仰拱混凝土中部,采用背贴式橡胶止水带+中埋式橡胶止水带。
② 纵向盲管一般预埋在边墙混凝土中,采用φ80 mm或φ100 mm HDPE打孔波纹管(外包土工布),与横向排水采用厂制接头连接。横向排水管采用φ80 mm或φ100 mm PⅤC管,与二衬防水层的环向盲管设在同一断面,在环向排水带对应的边墙上也应预埋横向排水管。
③ 中心水沟及道床排水管在仰拱填充施工时预留。中心水沟沿隧道纵向方向贯通设置;道床排水管位于仰拱填充混凝土内,其作用是连接侧水沟与中心水沟,与侧水沟相接的入水口高于侧沟底面约30 cm、与中心水沟相接的出水口高于沟底约45 cm。
(2)上部防排水系统
上部防排水系统由二衬背后防水层、二衬环向止水带及纵向止水条或止水胶两部分组成。二衬背后防水层铺设前应对初期支护基面进行处理,将初支面上的钢筋头、锚杆头等清理干净,必要时补喷混凝土或采用砂浆找平;然后按先后顺序应施作环向盲管、土工布和防水板;二衬环向止水带设置在二次衬砌混凝的中部,为背贴式与中埋式止水带组合运用,每条施工缝设一环;止水条或止水胶纵向贯通设置在边墙混凝土的顶面。
(3)隧道侧水沟施工
隧道两侧水沟在仰拱填充及二次衬砌施作完成后进行,须将二衬背后防水层中的环向盲管、分段排水带盲管经边墙横向盲管与侧水沟连接畅通,管口高于侧沟底约30 cm。
优化侧沟底标高在隧道侧水沟施工前(仰拱填充或填充找平层施工时)进行。
2.分段排水工艺流程及操作要点
环向排水带在隧道二衬背后防水层施工阶段设置,布设在初期支护表面。操作控制要点包括钻孔深度、环向盲管与钻孔位对应、盲管与横向排水管连接三个方面。工艺流程为:设计排水带→标示钻孔位→钻设排水孔→安装环向盲管。
(1)设计排水带
环向排水带一般设置在岩层含水量较丰富地段,也可根据实际情况全隧设置。在环向排水带设置区域内,加强环向盲管的布设断面应合理规划,尽量位于初期支护面渗水严重或潮湿部位。环向排水带纵向间距、环向盲管钻孔间距及设置根数应根据隧道富水量大小合理选择,详见表4-4-27。
表4-4-27 环向排水带设置原则及参数表

(2)标示环向钻孔位
根据排水带设置断面,在初期支护表面用红油漆标示出环向钻孔位。
(3)钻设排水孔
采用气腿式凿岩机或大功率电钻在标示出的孔位处钻孔,钻孔深度约30 cm,以钻至基岩面为停止标准;孔径不小于φ30 mm。
(4)安装环向盲管
孔口处并列安装数根φ50 mm打孔波纹管(外包土工布)。波纹管打孔间距不大于3 cm,沿管长方向梅花型布设3排,安装时,钻孔较密的一侧紧贴初期支护表面,初期支护面上的钻孔应保证与其中一根盲管上的钻孔对应。打孔波纹管采用硬塑胶带或土工布带通过射钉固定在初期支护表面,固定点间距约1.0 m。排水带盲管必须与边墙横向排水管可靠连接,通常在接头处外包土工布并用细线绑扎,保证与隧道侧沟之间形成畅通的排水通道。
3.分区减压工艺流程及操作要点
减压孔设置在隧道纵向方向的中心水沟内,一般采用外径φ110 mm的PⅤC管。预埋管上端伸入中心水沟内,管口高于中心水沟底45~50 cm;预埋管下端依次穿过仰拱填充、仰拱衬砌和仰拱初期支护,最终与隧底基岩面形成排水通道。操作控制要点包括预埋管上端应伸入中心水沟内、管底与隧底基岩连通、预埋管防堵塞和损坏三个方面。工艺流程为:设计减压孔→埋设减压孔→疏通减压孔。
(1)设计减压孔
减压孔一般设置在岩层含水量较丰富地段,也可根据实际情况全隧设置,纵向间距应根据隧道富水量大小合理选择,详见表4-4-28。
表4-4-28 减压孔(排压管)设置原则及参数表

(2)埋设减压孔
该施工分为三步。第一步,在仰拱初期支护时预埋一根外径φ110 mm的PⅤC管,管底采用胶带密封并紧贴隧底基岩面,管口高出支护体表面并采用胶带密封或向管内填充布条,防止管道堵塞;为防止排压管倾覆,可靠近PⅤC管设φ16 mm锚固筋增强其稳固性。第二步,在仰拱衬砌前,将排压管接长至混凝土顶面以上,混凝土浇筑过程中做好防管道堵塞和防倾覆保护措施,PⅤC管连接采用标准接头。第三步,在仰拱填充施工前,将排压管接长至隧道中心水沟内,管口低于水沟盖板15~25 cm;混凝土浇筑过程中做好防管道堵塞和防倾覆保护措施,PⅤC管连接采用标准接头。
(3)疏通减压孔
减压孔设置完成后,采用尖锐物捅破管底胶带,使隧底基岩面与中心水沟之间形成排水通道。施工中应保护好中心水沟内外露的PⅤC管,防止损坏或堵塞。
4.侧沟防渗工艺流程及操作要点
侧沟防渗即优化侧沟底标高,在仰拱填充或填充找平层施工时,将隧道两侧水沟底标高降低至混凝土表面以下,一般降低10~15 cm。操作控制要点包括侧水沟放样精度、模板加固可靠度两个方面。工艺流程为:放线定位侧水沟→安装模板→浇筑混凝土。
(1)放线定位侧水沟
放线定位出两侧水沟净空边缘线,为模板安装提供技术依据。
(2)安装模板
根据已放出的侧沟净宽线,在已浇筑的底板混凝土上靠线路中线一侧安装模板并定位牢固,防止移位。模板可采用木模板或钢模板。
(3)浇筑填充(或找平层)混凝土
浇筑仰拱填充或填充找平层混凝土,混凝土振捣过程中,振捣棒距模板不小于20 cm,防止模板变形或移位。