电磁焊机铺设隧道防水板施工技术应用

穆伟强、穆毅涛、水鑫

中铁七局集团西安铁路工程有限公司，陕西 西安  710000

摘要：依托转石梁隧道工程，结合工程实践，致力于改进现有的隧道防水板铺设机具组合及其施工方法，形成新的机具组合及施工技术。采用本施工技术铺设隧道防水板，隧道全部防水板无任何孔眼，焊接质量高，不渗漏水。

关键字：电磁焊机；铺设隧道防水板；施工技术

0引言

现有铁路隧道防水铺设方法采用锚钉固定法（热熔垫锚固焊接），施工机具组合为射钉枪+超声波焊机+双焊缝爬焊机+手持热风枪。超声波焊机焊接固定防水板主要存在以下不足：

超声波焊机焊接时间较长；一个固定点由多个小焊点组成，焊接接触面小，是点接触，焊接强度低；温度不易控制，施工时很容易将防水板焊穿；焊接时对热熔垫圈与防水板熔点相近要求较高，如相差过大，将造成热塑性圆垫圈与防水板焊接不上或焊接不牢的问题。严重影响隧道防水质量，点焊接工艺存在较大工艺缺陷。

1工程概况

转石梁隧道位于甘肃省白银市白银区强湾乡和兰州市皋兰县石洞镇境内。隧道起讫里程为DK199+595～DK204+173，全长4578m，为双线隧道，设计时速250km/h，隧道最大埋深约206m。

2隧道工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

施工顺序概括为：施工准备→轮廓检查基面修整→基面质量检验→铺设缓冲层与设置铺挂固定点安装塑料垫圈→铺挂防水板与垫圈焊接→防水板幅间焊接与破损点补焊→幅间焊缝充气检查→结束。

铺设采用专用铺设作业台车，铺设长度超前二次衬砌施工2个衬砌段长度，形成“初期支护表面修整→防水板铺挂→防水板质量检验→二次衬砌施工”的流水作业线。

防水板施工采用无钉铺设工艺，其施工工艺流程见图1。

图1 防水层施工工艺流程图

2.2操作要点

2.2.1轮廓检查基面修整

（1）初期支护渗漏水检查

防水板施工前应检查基面渗漏水情况，发现渗漏水严重时应采取相应措施，然后才能进行防水板铺设。

（2）初期支护表面处理

①）锚杆（管）等凸出部分，沿初期支护表面先切断后用锤铆平，抹砂浆。

②有凸出的注浆管头时，沿初期支护表面先切断，并用锤铆平，后用砂浆填实。

③通过补喷或凿除使初期支护表面平整圆顺。

3初期支护断面测量检查

（1）对隧道净空进行量测检查，对个别欠挖部位进行处理，以满足净空要求；。

（2）采用断面扫描仪进行初支断面扫描，按1m一个断面在铺设防水层前进行断面检查验收，发现有欠挖的及时处理。

2.2.2基面质量检验

轮廓检查及基面修整完成后，按照质量标准对基面进行全面的检查。满足要求后方可进入下一道工序施工。

2.2.3铺设缓冲层与设置铺挂固定点安装塑料垫圈

（1）缓冲层自一侧向另一侧、从下向上环向铺设且采用暗钉圈固定。

（2）用带垫塑性圆垫圈、金属垫片、射钉，采用射钉枪作业，射击固定缓冲层，将其平整顺直地固定在基层上(喷射混凝土上)，固定点间距：拱部0.5m，边墙0.8m，底部1.0m，呈梅花形排列，并左右上下成行固定。

（3）缓冲层接缝搭接宽度不得小于100mm，一般仅设环向接缝，当长度不足时，设轴向接缝须确保上部（靠近拱部的一张）用下部（靠近底部的一张）缓冲层压紧，并使缓冲层与喷射混凝土表面密贴，铺设的缓冲层须平顺，无隆起、无褶皱。

（4）在凸凹较大及拱顶的基面上，需要加密固定点，且必须确保加固点间的富余量，加固后的缓冲层用手上托或挤压，不会产生绷紧或破损现象，能确保缓冲层与喷射混凝土表面完全密贴。

（5）作业完毕后，检查热塑性圆垫圈是否完好，确定能否达到防水板焊接安装要求，如不符合要求，需补钉热塑性圆垫圈。

2.2.4铺设防水板与垫圈焊接

（1）防水板铺设前，全部检查防水板是否有变色、波纹（厚度不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如发现防水板有裂纹、针孔等立即修补好。

（2）防水板自一侧向另一侧、从下向上环向铺设，下部防水板须压住上部防水板，铺设松紧适度且留有余量，确保混凝土浇筑后防水板表面与初期支护面密贴。

（3）用电磁焊机将防水板焊接在预先设置好的缓冲层固定垫圈上。电磁焊机的电位器电流处于8档，焊接时间3秒。手持电磁焊机加热，使防水板焊接在固定无纺布的专用热熔垫片上。

（4）电磁焊机不易焊接的部位，采用热风枪手工焊接固定防水板。

（5）分段铺设的防水板的边缘部位须预留至少60cm的搭接量并且对预留部分边缘进行有效的保护。

（6）防水板的接缝与衬砌端头错开0.5～1.0m。防水板间搭接与变形缝、施工缝等防水薄弱环节错开1～2m的距离。

（7）附属洞室外铺设防水板时，先按照附属洞室的大小和形状加工防水板，并与边墙防水板焊接成一个整体。如附属洞室成形不好，须用同级混凝土使其外观平顺后，方可铺设防水板。

2.2.5防水板幅间焊接与破损点补焊

幅间焊接采用双焊缝爬焊机进行焊接。两幅防水板的搭接宽度符合设计要求并不小于150mm。

焊接前将接缝处擦洗干净，焊缝接头平整、不得有气泡褶皱及空隙。

细部处理或或破损点修补采用手持热风枪进行处理。

2.2.6防水板幅间焊缝质量检查

采用自动热合技术的双焊缝爬焊机焊接接缝，通过观察焊缝色泽的情况，可以对密封性作出可靠判定。

3质量与安全控制措施

3.1质量控制措施

施工作业前做好工序施工技术交底工作，按照三级技术交底的要求，使施工作业全体人员清楚地掌握操作要点和工艺流程。

选配好班组长，落实班组长责任制。对班组长和施工作业人员进行岗前培训，经过培训合格后，方可进行操作。

严格控制工序施工质量，上道工序不合格，严禁进入下道工序施工。

3.2安全措施

材料设专人负责看管，库房内设置注意防火的安全警示标志并配置灭火器。

防水板铺设地段配备足够数量的灭火器。施工时严禁吸烟，钢筋焊接作业时，设临时阻燃挡板防止电火花灼伤防水板。

防水板作业面的照明灯具严禁烘烤防水板。其防水板间距离不得小于50cm。

防水板作业时指定专职安全员观察作业安全状态。

施工前由作业队技术负责人和施工负责人全面检查各项施工准备工作，逐级进行技术、安全交底和安全教育，使各项安全、技术措施在思想上、组织上、操作上得到落实。

施工人员一律佩戴安全帽、安全绳等安全防护品，防止高空坠落伤人。

4总结

采用电磁焊机铺设防水板，相比超声波焊接防水板无穿孔现象。

该施工技术实现了无损高强度焊接，极大的提升了工程的焊接质量与焊接效率。工艺完善、工序简单、设备轻便，易于操作、工效高、降低了劳动强度。

参考文献：

[1].武志强.浅谈防水板在铁路隧道施工中的应用[J]. 工程与建设, 2017(2):

[2].翼江海.隧道工程中的防排水施工技术与质量控制策略[J].工程技术研究,2018.

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