隧道环向排水盲管整体施工技术

隧道环向排水盲管整体施工技术

张黎黎

中铁十二局集团第二工程有限公司山西省太原市030032

摘要：隧道施工中，防排水施工质量受到各单位的高度重视，但从开通运营的隧道衬砌渗漏水分析，环向盲管堵塞问题非常严重，本文以大瑞铁路隧道工程环向排水盲管施工为例，详细介绍了隧道环向排水盲管整体施工技术、工艺流程、工艺控制要点，对比了该工艺与传统施工工艺在质量、进度、成本、效益等方面的优势，可供同类工程提供一定参考。

关键词：隧道工程环向盲管整体施工

1.前言

隧道是一种地下结构物，建成后总处在地下水的包围中［1］，目前随着隧道施工技术的快速发展，隧道施工领域广泛采用设置衬砌矮边墙以控制衬砌施工质量，矮边墙设置高度均高于环向排水盲管出水口位置，环向排水盲管穿矮边墙部分需在矮边墙浇筑前进行施工。传统的施工工艺一般采用矮边墙内直接预埋一定长度的环向排水盲管，环向剩余长度分段连接的方式施工，该工艺盲管接头数量多，接头连接质量控制难度大，盲管穿过矮边墙部位易堵塞，排水效果无法保证，对后期铁路运营安全影响较大［2］。我集团大瑞铁路隧道工程采用环向排水盲管整体施工工艺，消除了盲管接头，保证了隧道环向排水盲管的施工质量，比传统的施工有很大的优点。

2.工艺特点

（1）采用预埋定型PVC管，盲管整体施工，消除了盲管连接接头，保证了盲管出水口排水坡度符合设计要求。

（2）施工工艺简单、安全快速。

（3）减少渗漏水病害。

3.工艺原理

排水盲管整体施工原理：按设计位置在矮边墙内预埋外径φ110mm定型PVC管，管内预穿3mm铁丝，利用防水板铺挂台车将矮边墙以上盲管按设计位置安装、固定，通过铁丝牵引将盲管两端由上而下穿过预埋的PVC管，盲管头露出矮边墙表面，实现环向排水盲管整体施工。

4.施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

施工工艺流程见图4.1。

图4.1盲管整体施工工艺流程图

4.2施工操作要点

4.2.1盲管进场验收

盲管送至施工现场后，应对材料进行抽样检查验收，主要检查项目有：

（1）材料的规格型号是否与设计相符；

（2）材料的外观、直径、间距、钢丝保护层厚度、纵向拉力、纵向伸长率、横向拉力、横向伸长率、圆球顶破强度、CBR顶破强度、渗透系数、等效孔径、扁平率是否符合规范要求；

（3）材料的产品合格证或质量证明文件是否齐全；

4.2.2盲管下料

（1）根据设计文件，考虑施工预留变形量、隧道超挖、松铺系数、外露长度等因素进行计算，下料长度一次满足要求，盲管整体布置见图4.2.2-1。

（2）预留变形量、超挖量根据技术交底及断面净空测量综合确定，松铺系数考虑设计长度的1.05倍，盲管外露长度不小于5cm。

（3）下料长度：L下料长度=（1+1.05）L设计长度+L预留变形及超挖+5cm=20.85m

4.2.3PVC管加工

根据设计文件及现场施工需要计算PVC管弯曲角度、各部位长度，其结构尺寸示意图见图4.2.3-1～2。

（1）PVC管尺寸计算：大瑞铁路设计文件要求，环向盲管横向排水坡度不小于2%，本处取值5%；盲管顶部不得超过矮边墙高度，a=29cm，b=48cm，考虑超挖、外露长度等影响c=15cm；d=18cm，e=38cm。弯起角度α=100°。

（2）PVC预埋弯头制作：根据计算出的尺寸对PVC管进行加工，按图4.2.3-2中加固钢丝位置进行钻孔，钻孔直径4mm，采用20号铁丝将相邻孔位连接，共计加固位置6处，均匀分布，钻孔处采用胶带封堵，其余接缝位置采用520胶水进行加强。

4.2.4基面处理

（1）对防排水范围内初支表面进行检查，初支表面保证平整，割除外露的钢筋头等尖锐物体，并对割除顶端采用铁锤敲击，涂抹砂浆。对局部不平整的位置采用砂浆找平，若范围过大则采用喷混凝土进行找平。

（2）检查初支表面渗水情况，以确定PVC预埋管的位置及数量，若有股状水渗出则采用盲管直接引出，若初支表面大面积渗水，则需对环向盲管加密。

4.2.5测量定位

（1）根据设计文件采用全站仪放样出纵向盲管高程，设计环向盲管具体位置并用红油漆进行标识。

（2）若初支表面有股转水渗出，该股状水需直接通过排水盲管引入侧沟，采用无棱镜测距法测出出水点里程，将该里程在出水点同侧盲管安设位置标识，确保增加的排水盲管与出水点里程一致。

4.2.6PVC管安装

（1）PVC管安装及固定示意图见图4.2.6-1、-2。

图4.2.6-1PVC管安装侧面图（单位：cm）图4.2.6.2PVC管安装正面图（单位：cm）

（2）放样完成后即进行PVC预留管的安装，靠初支位置采用固定胶带结合射钉固定，其中固定胶带由防水板废弃的边角料加工而成，尺寸为5cm（宽）×20cm（长）。PVC管底部采用φ20mm钢筋支架进行固定，紧靠PVC管水平两侧设置2根竖向钢筋，底部设置横向钢筋，采用焊接方式将钢筋笃定，竖向钢筋伸入仰拱基底不小于15cm。采用20号铁丝将PVC管固定在钢筋支架上。

（3）直接在钢模板位置打孔，孔径φ120mm，PVC管端头直接伸出钢模板。

（4）PVC管安装完成后穿φ3mm铁丝。

4.2.7矮边墙防排水设置

（1）根据设计文件进行纵向盲管、小边墙范围土工布、防水板的铺设，其中盲管外裹土工布，采用防水板进行反裹。

（2）小边墙范围挂点按设计参数设置，其中防水板高度距离小边墙顶部不得小于1m距离，防水板焊接参照验收标准进行。

4.2.8矮边墙模板安装

矮边墙采用4mm厚钢模板，工厂化加工，模板尺寸75mm×200cm，螺丝连接，与模板固定位置打设φ120mm预留孔。模板安装过程中严格控制好支距及高程，待加固完成后即可进行下道工序。

4.2.9纵向止水带安装

本工程纵向止水带设计为背贴式橡胶止水带和中埋式钢边止水带，其按照相关标准施工，满足设计及规范要求即可。

4.2.10混凝土浇筑

混凝土采用罐车配合溜槽直接入模进行浇筑，浇筑过程中混凝土不能直接冲击PVC管，宜在管两侧浇筑，防止由于冲击力过大导致PVC管位置出现较大偏差，待混凝土浇筑完成6小时后即可进行模板的拆除。

4.2.11盲管整体挂设

（1）待拆模完成后即可进行环向盲管的整体挂设，通过预留铁丝牵引，盲管挂设由断面左侧（右侧）向右侧（左侧）单侧进行，整体铺挂，盲管采用固定胶带进行固定，胶带由废弃的防水板边角料加工而成，尺寸为5cm（宽）×20cm（长），射钉笃定于盲管两侧。固定胶带布置间距为：拱墙部位1m间距，拱腰以上50cm间距，要确保盲管安设紧贴初支表面。

（2）盲管外露PVC管端头不小于5cm，便于对盲管进行通风试验检查。

4.2.12验收

盲管布设完成后在自检合格的前提下向监理申请验收。

5.效益分析

从安装时间上分析，每安装一环环向盲管所需时间约1小时，比传统的方法节省1小时，提高了施工效率。从成本上分析，该施工方法每模衬砌减少人工费400元，增加钢筋托架、PVC管等材料费100元，每模衬砌可节约300元，即25元/m。我集团大瑞铁路隧道总长32646m，可累计节约费用82万元。目前国内铁路隧道衬砌渗漏水严重，部分原因为排水盲管堵塞导致，该技术可保证环向盲管质量，极大降低排水盲管堵塞的概率，隐形效益非常明显。根据现阶段运营线路缺陷整治情况分析，衬砌渗水是隧道病害最直接的体现［3］，因此如何保证防排水施工质量尤为重要。该技术目前已通过大瑞铁路、玉磨铁路、大临铁路实践运用效果明显，同时该工法工艺简单、投入少、极大保障了环向盲管施工质量，可供同类工程参考。

参考文献：

（1）周遵能《防排水技术在隧道工程中的应用》（中国水运）-2018年1月第6卷第1期

（2）王得林《某隧道衬砌渗漏水成因分析及整治方法》（科技创新导报）-（2009）01a-0053-01

（3）徐清政《岩溶隧道衬砌渗漏水分析及处治研究》（湖南交通科技）-2015年6月第41卷第2期

作者简介：张黎黎，1982-，女，工程师，主要从事隧道与地下工程施工技术