隧道防、排水施工及监理控制

隧道防、排水施工及监理控制

隧道防排水设计原则：隧道防排水应遵循“防、堵、截、排结合，因地制宜，综合治理”的原则进行，采取切实可靠的措施，达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。对水资源保护有严格要求的隧道，防排水应采取“以堵为主，限量排放”的原则进行。隧道防水应重视初期支护防水，以衬砌结构自防水为主体，以防水层防水、施工缝、变形缝防水为重点，辅以注浆防水，满足结构设计和使用要求。当地下水对混凝土结构具有侵蚀性时，应采取相应措施，保证结构安全和耐久性。

一、隧道排水工程

1、隧道外排水

1.1、洞口排水

（1）整平洞顶地表、排除积水，堑顶砌筑排水天沟、截水沟等地面排水工程，并路基边沟排水系统顺接通畅防止地表水的下渗和冲 刷。

（2）洞门处上方及周边2米根据地质情况挂网喷砼，外挡土墙墙身应设置泄水孔型号为∅100mmPVC管，进水口采用透水土工布包裹，间距2-3米交错布置，墙体背后设置300mm袋装砂砾石反滤层。

（3）隧道内排水汇集至洞门设置横向预埋∅500mmPVC管将隧道沟引排至边沟，最终排向市政管网。

2、隧道内排水

2.1、环向管安装

（1）喷射混凝土层是隧道的第一道防水屏障，封堵大面积的渗漏水，少量的地下水可以引排。隧道衬砌排水是在初期支护与防水层之间设置环向Ø50双壁HDPE波纹透水管，环向透水管设置间距为5～10m（Ⅴ级围岩段5m、Ⅳ级围岩段7.5m、Ⅲ级围岩段10m）。

（2）背均匀铺设环向Ø50HDPE单壁打孔波纹管，全隧道（除明洞）间距取为5-10m，每道2根，有集中股水流处增加Ø50HDPE双壁打孔波纹管与纵向盲管连接引排至中心排水沟内。

2.2、纵、横向排水管

（1）在洞内初期支护边墙脚设置纵向排水管，采用Ø110mmHDPE双壁波纹管，沿隧道两侧全隧道贯通。环向排水管沿隧道拱背环向布设将水排入纵向排水管，然后通过横向排水管将水导入隧道中间排水沟，隧道采用排水沟引水至洞外排水沟。

（2）隧道左右板墙背后设置纵向Ø110HDPE打孔波纹管（外裹无纺布）各一道，其纵坡与路面纵坡一致。

（3）隧道边墙底部横向每隔10m（富水地段可适当加密）设置一道Φ110HDPE打孔波纹管，间距20m，使墙背水排入中央排水沟内。

2.3排水沟

（1）隧道设计基线以下67cm设置中央排水沟，中心排水沟位于隧道中线处。

（2）隧道内结构渗漏、雨水排放采用排水沟为现浇300×500mm的C35P6混凝土，盖板为现场预制C30混凝土，其中心排水沟得布置、坡度、结构形式、沟底高程、纵向坡度均满足设计要求。

3、隧道排水工序工艺流程图

排水盲管施工作业主要有材料验收、测量放线、纵（环）向排水管铺设、环（横）向管连接、水沟钢筋、模板安装、水沟砼浇筑等环节，施工流程参见图

4、监理控制程序

4.1、控制程序

4.1.1施工前的准备工作

（1）熟悉设计图纸，有关验收规范、标准、规程以及操作规程；

（2）根据批准的《监理规划》，结合施工单位施工方案编制有针对性的《监理实施细则》。

（3）审查专业分包单位的质量管理体系和质量保证体系是否健全；符合要求后签发专业分包单位资格报审表。

（4）严格根据设计及相关法律法审查施工单位报审的《施工方案》。

4.1.2施工过程中的控制

（1）严格执行材料报检制度，对所用材料必须合格，是保证质量对第一步。

（2）施工阶段是实体质量形成时期，是质量控制的关键，应加强施工时期的质量管理。

（3）检查排水沟的钢筋、模板、断面尺寸、位置、走向、埋置深度、标高等日常检查工作，保证符合设计要求。

（4）中心排水沟盖板的预制、搬运、安装不得有断板现象，盖板安装就位后，应用砂浆将接缝填实。

（5）检查排水沟连接平顺、整齐、严密，要求不漏水、不渗漏。

（6）排水沟配合衬砌施工时，应符合设计要求，且沟内干净、无杂物，保证排水通畅。

5、控制要点与措施

5.1、洞口排水管质量控制

（1）隧道洞口段边坡、仰坡坡度顶的天沟、截水沟应结合永久排水系统及早修建，应在隧道进洞前施作完成，出水口必须防止顺坡散流。隧道洞口排水沟应与路基边沟组成洞口排水系统，其水流应防止冲刷边仰坡和破坏环境。

（2）洞口防排水施工中，应做好重点排水结构（设施）的施工，并满足下列要求：洞口的排水沟（管）、泄水孔应与洞内（明洞）纵向排水管顺接；明洞的防水层、排水管应与设计隧道的防水板、排水管顺接。

（3）洞口的防水层应保证设计或临时过度的排水系统通畅无阻，并满足以下要求：隧道洞顶应整平地面不得积水；地面坑洼、钻孔等处应填不透水土，并分层夯实；洞顶有流水的沟槽应予整治，确保水流通畅，必要时应对沟床进行铺砌；洞顶设有高位水池或有河流、水塘、水库等时，应有防渗漏措施，对水池溢水应有疏导设施。

（4）洞外路堑向隧道内为下坡时，应将路基边沟挖成反坡，向路堑处排水，必要时应在洞口外适当位置设横向截水沟。

5.2隧道内排水管（沟）质量控制

（1）排水管的材料质量、直径、透水孔的大小、间距应满足设计要求。

（2）纵向排水管（沟）的安装坡度符合设计要求，通向水沟的横向排水管坡度应符合设计要求且不小于2％。

（3）排水管（沟）尽量与岩壁或初期支护的混凝土壁密贴，与支护的最大间距不得大于5cm，盲管与支护脱开的最大长度不得大于10 cm。

（4）排水管（沟）无泥砂、喷混凝土料或杂物堵塞，泄水孔通畅。

（5）施工中三通管留设位置准确，接头牢固。

（6）横向排水盲管是连接纵向排水管与中央排水沟的水力通道，应严格按设计要求设置，施工中须先在纵向盲管上预留拼接，然后在仰拱及填充混凝土施工前接长至中心排水沟。

二、隧道防水水工程

1、隧道内防水

1.1、无纺布铺设

（1）首先用二衬操作作业台车将单幅无纺布固定到预定位置，然后用专用热熔衬垫及射钉将无纺布固定在喷射混凝土上。射钉按梅花型布置，拱部间距1.0—1.5m，边墙间距1.5—2.0m，接缝搭接宽度不小于15cm，铺设时要预留一定的松弛度。

1.2、热熔垫片放样定位

（1）用射钉枪按上述点位将专用热熔固定在喷射混凝土及无纺布上，热熔垫片拱顶间距400mm，拱腰间距800mm。但在防水板搭接相邻两边固定点纵向间距0.4m，在凹凸不平处加密，应尽量在凹处。热熔的安装牢固稳定。无纺布铺设要松紧适度，使之能紧贴在喷射混凝土表面，不致因过紧被撕裂；过松影响防水板挂设。无纺布幅间搭接宽度大于150mm。

1.3、防水板铺设

(1)首先用射钉将热熔性垫圈和土工无纺布平顺地固定在基面上，然后防水板与热熔垫圈连接应采用电热压力焊接机热熔法焊接，使防水板与热熔垫圈融化粘结为一体，防护水板固定应松紧适度并留有余量，以保证混凝土浇筑后与初期支护表面密贴。

(2)待整幅防水板铺设好后检查确认固定是否牢固，并检查预留防水板的搭接宽度，必须大于100mm。热熔焊接前应清除搭接部位防水板表面灰尘及渣滓。

（3）在钢筋安装前检查防水板质量，不损坏塑料防水板。防水板是易燃物品，一旦烧穿，影响防水效果，因此在钢筋安装过程中，注意防水板的成品保护。

1.4、防水板铺设防水板的焊接

（1）防水板焊接采用自行式双缝热熔焊接机自动焊缝形成，痕接温度应控制在200°C—270°C为宜，焊接严密，不得焊焦、焊穿、漏焊和假焊。焊接完成后防水板表面应留有空气通道，用以检测焊接质量。两层防水板的边缘搭接不小于200mm，当纵向接缝与环向接缝成十字交叉（十字形接缝），先对纵向接缝外的多余大街部分齐根削去，将台阶修理成斜面并整平，防水板搭接缝应与施工缝错开不小于1m的距离。

（2）要保持防水板接头处的洁净、干燥，同时在下一阶段施工前不得将其弄破损。二次衬砌混凝土浇筑前加强对防水层的保护，注意钢筋的运输及绑扎过程中可能对防水板产生的损伤，发现层面有破损及时修补。

1.5、施工缝设置

（1）纵向施工缝背部设置一道背贴式止水带，环向施工缝中部设置一道遇水膨胀止水条。纵向施工缝外侧紧靠防水板处，设置一道背贴式止水带，中部设置钢板止水带。

（2）水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大处或板与侧墙的交接处，应留在高出。边墙与仰拱相交点300mm的墙体，墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。

（3）垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，再涂刷混凝土界面处理剂或水泥基渗透结晶型防水涂料，并应及时浇筑混凝土。

（4）水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除、然后涂刷混凝土界面处理剂、水泥基结晶型防水涂料等材料，并及时浇筑混凝土。

1.6、变形缝设置

（1）拱顶及侧墙

变形缝外侧设置外贴式止水带，中部设置带注浆管的橡胶止水带（中心带气孔型），形成一道封闭的防水线；变形缝处拱部及边墙内侧设置不锈钢接水槽，将少量渗水有组织地引入区间水沟并排出洞内。

（2）仰拱

宜在结构型式变化较大或地质条件变化较大的部位以及明暗洞交接处，根据具体情况考虑设置变形缝。变形缝宽度一般采用20mm。变形缝处结构厚度不得小于300mm。接缝处变形缝设置背贴式止水带，明洞及明洞与二衬衬砌接缝、暗挖段变形缝设置，缝内填塞沥青麻絮。

2、防水工程主要设备

（1）防水板挂设台车1台（自制）、自行式双缝热熔焊接机1台、电热压力焊接机2台、射钉枪1把、打气筒1把。

电热压力焊接机

自行式双缝热熔焊接机

3、施工工艺流程图

（1）防水板进行防水板施工作业，一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节，其施工工艺流程见图

洞外 洞内

不合格

（2）施工、变形缝施工作业包括制作安装专用端头模板、混凝土浇筑、预留槽清理、固定止水条、止水带等环节其施工流程参见图

4.1、控制程序

4.1.1施工前的准备工作

（1）熟悉设计图纸，有关验收规范、标准、规程以及操作规程；

（2）根据批准的《监理规划》，结合施工单位施工方案编制有针对性的《监理实施细则》。

（3）审查专业分包单位的质量管理体系和质量保证体系是否健全；符合要求后签发专业分包单位资格报审表。

（4）严格根据设计及相关法律法审查施工单位报审的《施工方案》。

4.1.2施工过程中的控制

（1）在施工前，督促施工单位组织工人进行施工方案的技术交底，并在书面交底记录上签字，严格按照交底内容指导施工。

（2）严格执行材料报检制度，对所用材料必须合格，是保证质量对第一步，对进场材料必须提供厂家和合格证、材质证明书，并进行取样见证，合格方可使用。

（3）施工阶段是实体质量形成时期，过程中施工控制时质量好坏的关键，应加强施工时期的质量管理，过程中对不合格情况，及时下发《监理通知单》，并督促整改到位。

（4）严格落实施工单位质量“三检制”自检、互检、专检“三检制”，确保所有工序的必须经质量检查人员签字认可，在所需求的检验和试验完成前或必须的报告收到和验证前，不得转入下一道工序。

（5）熟悉相关的技术规范、设计要求、验收标准，作好工序质量检查和记录，负责隐蔽工程检查验收签认，质量事故（隐患）报告处理等行之有效的质量管理制度，使工程质量处于受控状态。

5、控制要点与措施

5.1、防水层材料质量控制

检验方法：按照设计要求对各种防排材料进行材质、性能、规格等方面的检查。

标准：防水层及其设计配套材料必须有出厂合格证、质量检验报告和现场抽样试验报告。

防水板的规格尺寸及允许偏差

5.2、防水层铺设前质量控制

（1）防水层施工时基面不得有明水，如有明水采取注浆堵水或引排，应保持基面干燥。

（2）基面不得有钢筋、铁丝等尖锐突出物，否则应从根部剔除，剔除部位应用水泥砂浆涂抹平，同时对喷射混凝土表面凸出的鼓包进行凿除整平，以防防水板破损。

（3）铺设防水板之前，初期支护须满足喷射混凝土的平整度，对不满足平整度要求须采用50mm厚M30水泥砂浆（内置20号∅3钢丝网）粉刷平顺，直到满足要求。

5.3、防水板外观质量、焊缝质量控制

检验方法：现场观察防水板铺设均匀连续，焊接接缝宽度不小于15mm、搭接缝宽不小于20mm，搭接宽度不小于100mm，接缝平顺、无褶皱、均匀连续，无假焊、漏焊、焊穿或者夹层等现象，焊缝无漏气。

防水板质量检查表

5.4、防水层焊接质量控制要求

（1）做好使用焊机前的准备工作，遵照使用方法进行试焊，以便确定行走速度和焊接温度。

（2）焊机滚轮上的胶带表面及热楔表面如粘附有附有热熔化的防水板材料的残余物和其它杂物，会影响热传导及焊接质量，因此，必须经常清理，保持胶带及热楔表面清洁

（3）相邻循环防水板之间的搭接缝，采用15cm宽的三合板作为粘接平面，边粘接边沿环向移动三合板，粘接完成后撤出。

（4）焊机行走不沿轴线方向前进时，大多是因为前后3个轮子的方向不一致，应重新调整后再使用。

（5）焊缝为2道，每道15mm宽，在2道焊缝中间约30mm的空腔用以检查焊接质量。如2道焊缝的1道质量达到要求，另外1道不好时，可能是由于热楔与焊机行走方向不垂直，可稍加调节热楔的弹簧。

（6）焊机上下轮的胶带压力由压力产生，如压力过小，上下轮的胶带之间产生打滑现象，如果压力过大，会导致摩擦阻力增大，焊机难以行走，甚至产生卡带现象，压力不适合时必须停机调整。

（7）在焊接结束时，及时将压杆手柄压下，使上、下脚轮处于分离状态，以免时间过长而烧坏脚轮。

5.5、防水板充气、密封性质量控制

（1）采用双缝焊时将空腔两端封死，在一端插入5号注射针，并密封气针四周，然后用打气筒想空腔内充气，当压力达到0.25Mpa时停止充气，保持压力，时间不少于10min，压力值降低不大于10%时，则说明焊缝合格，如压力下降过快，则说明有渗漏，用肥皂水涂在焊缝上，有气泡的地方重新补焊。

5.6、施工缝质量控制

（1）施工前，必须对防水材料的规格、型号、性能进行检查，确保其符合设计及标准要求。

（2）防水止水条、止水带安放前，必须对结构表面、预留槽进行清理，清洗干净、排除杂物。

（3）边墙纵向施工缝不应留置在剪力与弯矩最大处或底板与边墙的交接处，而应留置在高出底板顶面不小于30cm，且宜在水沟盖板底面以下的墙体上。

止水条必须安装在预留槽内，安装时先在槽内涂抹一层氯丁胶粘剂，使其粘结牢固，并用水泥钉固定，水泥钉的间距不宜大于60 cm。

（4）防水止水条、止水带安装应尽量安排在下一循环混凝土浇筑前，安装、固定到位.（5）止水条安装时应顺槽拉紧嵌入，确保止水条与槽底密贴，不得有空隙。

（6）止水带接头处应重叠搭接后再粘接固定，沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点。

（7）振捣混凝土时，振捣棒不得接触止水条、止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合。

5.7、变形缝质量控制要求

（1）变形缝的位置、宽度、防水构造形式应符合设计要求。

（2）用于沉降的变形缝宽度为20—30mm，用于伸缩的变形缝的宽度小于此值，用于沉降的变形缝得允许沉降量差值不应大于30mm。

（3）止水带埋设位置应准确，其中间空心圆环应与变形缝重合，中埋式止水带应处在接头断面中部位置。

（4）止水带、止水条定位时，应使其在界面部位保持平展，不得翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。

（5）止水带接头必须粘接良好，粘接前应做好接头表面的清刷与打毛，接头处应选在衬砌结构应力较小的部位，采用热硫化粘接时，搭接长度不得小于10cm，冷接法应采用专用粘结剂，搭接长度不得小于20cm.（6）止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定，沿施工缝形成闭合环路，其间不得留断点。搭接长度不应小于50mm。

（7）变形缝底应先设置与嵌缝材料无粘接能力的背衬材料或遇水膨胀止水条。

（8）在浇捣靠近止水带附近的混凝土时，应严格控制浇捣的冲击力（浇捣冲击力与振捣器功率密切相关，作业人员应详细了解其功率），避免力量过大而刺破橡胶止水带，同时还必须充分震捣，保证混凝土与橡胶止水带的紧密结合，施工中如发现有破裂现象应及时修补。

5、防水工程的成品保护

（1）洞内堆放材料、工具应远离已经铺好的防水板地段，严禁在堆放好的防水材料上来回走动。

（2）防水板施工严禁吸烟，钢筋焊接作业时，应设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板。

（3）挡头板的支撑物在接触到熟料防水板处必须加设橡皮垫层。

（4）采用钢筋混凝土衬砌时，要对钢筋头部进行保护，避免损伤防水板。

（5）绑扎钢筋和衬砌台车就位时，要采取保护措施防止碰撞和刮破塑板。

（6）衬砌浇筑中应特别注意振捣引起的防水板破坏，避免振捣棒直接接触防水板，插入式振动棒变换位置时应竖向缓慢拔出，不得在仓内平拖，发现损伤应立即修补。

（7）在浇筑衬砌砼时，应在混凝土输送泵口处设置防护板，防止混凝土直接冲击防水板。

7、监理控制程序

7.1 防水混凝土施工前的准备工作

（1）用于主体工程的混凝土由施工单位组织统一招标确定，并经过业主及监理考察。满足应选用信誉度高、讲诚信、产品质量合格且稳定的生产厂家。材料选用时应考虑以下要求：

①水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为粉煤灰或矿渣，不宜使用早强水泥。

②细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用机制砂。

③粗骨料应选用级配合理、粒型良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。混凝土应采用二级或三级级配粗骨料。

④外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性的产品。当将不同功能的外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。宜选用多功能复合外加剂。

⑤混凝土中宜适量掺加符合技术要求的粉煤灰、矿物掺和料。矿物掺和料应选用品质稳定的产品，在运输和存贮过程中应有明显标志。矿物掺和料的掺量应根据混凝土的施工环境特点、拌和物性能、力学性能以及耐久性要求通过试验确定。

⑥混凝土应根据强度等级、耐久性等设计要求和原材料品质以及施工工艺、可能的环境条件变化等进行多组配合比设计。配合比选定试验应提前进行，留出足够的时间进行配合比调整。当混凝土所用的原材料、施工工艺及环境条件等发生变化时，必须重新选定配合比。选定配合比时对于混凝土的抗裂性应进行对比试验。

（2）确定混凝土一次成型或分部施工方案，确定初期支护、仰拱填充、边墙基础、拱墙衬砌、回填注浆、沟槽施作相互间关系及工艺流程。

（3）设计制造衬砌模板台车及各种作业台架。

（4）确定仰拱、填充、二衬砼浇筑混凝土行车、行人路线。

（5）确定衬砌混凝土拆模条件。

7.2 防水混凝土施工中的控制

（1）仰拱混凝土灌筑采用泵送，仰拱填充采用运输车直接卸料浇筑。采用插入式捣固器捣固浇筑混凝土必须对称分层浇筑，每层厚度不超过振动棒长的1.25倍，振捣密实又不超振。

（2）在炎热气候条件下，混凝土入模时的温度不宜超过30℃。当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬期施工处理，混凝土的入模温度不应低于5℃。

（3）混凝土浇筑应连续进行。当因故间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。不同砼的允许间歇时间应根据环境温度、水泥能力、水胶比和外加剂类型等条件通过试验确定。

（4）当允许时间已超过时，应按浇筑中断处理，同时应留置施工缝，并作记录。施工缝的平面应与结构的轴线相垂直，施工缝处应埋入适量的接茬片石、钢筋或型钢，并使其体积露出前层混凝土外一半左右。

（5）混凝土浇筑24小时后即开始喷水养护，拆模前主要是对端头及混凝土接头部位养护，拆模后即直接对混凝土表面喷水养护，养护时间不少于7天，7天内要始终保持混凝土表面处于湿润状态。养护工作安排专人进行。混凝土养护期间，混凝土内部温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃；混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃，养护用的水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。

7.3、控制要点与措施

（1）根据需要可适当加入微膨胀剂、减水剂，以减少混凝土的水化性、收容量、泌水性，并增加混凝土的可泵性。

（2）定期抽查水泥、砂、碎石的质量（符合《验标》要求）。

（3）采用自动计量以保证配料准确。每次灌筑搅拌前，应检查计量设备是否准确，搅拌后应检查混凝土的坍落度。

（4）不得使用超过初凝时间的混凝土，灌筑时不得向混凝土内加水。

（5）立模前应将模板表面的混凝土清理干净，并涂脱模剂。

（6）在灌筑仰拱前，应将隧底的浮石、泥浆、杂物和积水清除。

（7）冬季施工时，洞外砂石料及混凝土拌合温度应严格按冬期施工规定进行。

（8）从高处直接倾卸时，混凝土自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析。当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜筒或振动溜筒等设施辅助下落。串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m。

（9）开始浇筑时，第一车混凝土要调整砂、石用量，使新旧混凝土良好结合。合理组织施工，基本保证混凝土的连续泵送，在前一层混凝土初凝前灌筑第二层混凝土。其间歇灌筑混凝土时间超过规定，应待表层混凝土达到一定强度，凿毛并冲洗后再灌筑砼，并在混凝土表层先浇筑一层等强度的砂浆。应有必要的备用机械设备，确保混凝土连续灌筑。

（10）采用高效减水剂时，混凝土应作现场落度检查，泵送混凝土一般以15～18cm为宜（采用减水剂后，混凝土坍落度可降低）。

8、隧道防、排质量检查及检验

隧道防排水质量检查及检验