隧道纵向中埋止水带张拉式安装工艺研究

文章编号：１００９—４５３９（２０１７）０４—００６６—０４　・隧道／地下工程・　隧道纵向中埋止水带张拉式安装工艺研究　代鸿明　（中国铁路总公司工程质量安全监督总站北京１００８４４）　摘要：在铁路隧道建设过程中，防排水的施工是关键环节之一，一旦出现质量问题，势必会对整体工程质量造成　严重影响　／ｇ　ｚｒ＿缝纵向中埋止水带由于其特殊的设置位置，采用传统“悬吊式”夹具的安装工艺在很大程度上很难　保证其顺直度和埋设高度，质量控制难度大，本文介绍一种新的止水带纵向“张拉式”安装５－－艺，／ｇ＿ｒ＿质量标准高，　可为同类隧道＿Ｔ－程施工提供借鉴。　关键词：隧道中埋止水带张拉式　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—４５３９．２０１７．０４．０１５　中图分类号：Ｕ４５３．６　文献标识码：Ａ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｎｓｉｏｎ　Ｔｙｐｅ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｌｙ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｔｏｐ　Ｓｔｒｉｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｄａｉ　Ｈｏｎｇｍｉｎｇ　（Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００８４４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｌｉｎｋｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｒａｉｌｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ．　Ｏｎｃｅ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ｉｔ　ｉｓ　ｂｏｕｎｄ　ｔｏ　ｈａｖｅ　ａ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｌｏｃａｔｉｏｎ，ｗｈｅｎ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ“ｈａｎｇｉｎｇ”ｆｉｘｔｕｒｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔ　ｉｓ　ｈａｒｄ　ｔｏ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｌａｙｉｎｇ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｌｙ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｏｐ　ｓｔｒｉｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ，ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｄｉｉｃｕｌｆｔ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａ　ｎｅｗ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ“ｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｙｐｅ”ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｏｐ　ｓｔｒｉｐ，ｐｏｓｓｅｓｓｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｅｅ　ｆｏｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｕｎｎｅｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ；ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｏｐ　ｓｔｒｉｐ；ｔｅｎｓｉｏｎ　ｔｙｐｅ　１　引言　在铁路隧道施工中的仰拱衬砌和拱墙衬砌两　部分需分开浇筑，由此也就产生了混凝土纵向施工　缝，在隧道的防排水技术措施中，施工缝一般采用　双重止水带设置，即背贴式＋中埋式止水带；纵向　运营行车和洞内设备的使用产生重大安全隐患，故　隧道衬砌纵向中埋止水带的施工质量和技术应加　强管理　。　２工程技术背景　由中铁十九局集团有限公司承建的成兰铁路　ＣＬＺＱ一５标工程跃龙门隧道（２０　ｋｍ），为双线分修双　施工缝是隧道防水的薄弱环节，背贴式止水带由于　其安装位置较为好固定，而中埋式止水带由于其必　须安装在衬砌厚度的中间且必须保证安装质量，顺　直度和垂直度均要求很严格，其安装质量的好坏直　接影响隧道防水质量¨　，情况严重者将直接对后期　收稿日期：２０１６—１２—２０　专利项目：一种隧道中　式止水带安装装置（专利号：２０１６２０９９１９８８．７）　作者简介：代鸿明（１９７１一），男，高级工程师，主要从事桥梁与隧道　１：程施工及管理工作。　洞设置，其穿越我国著名的龙门山山脉，整体工程　地质呈现出典型的“四极三高”特征，区内岩性条件　极为软弱破碎，下伏二叠系下统灰岩、中统观雾山　白云质灰岩等，岩溶较为发育，且地表水受降雨明　显控制，雨季流量过大　，则其对隧道防排水的施　工要求更为严格。　现阶段行业内二衬衬砌台车、移动式仰拱整体　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２０１７（０４１　６６　铁道建筑技术・隧道／地下工程・　，采』Ｉ１冲　钻打孔的　模板均采Ｊ¨　端模埘端，　时　向『ｆＪ　Ｉｆ：水带的吲　定和成Ｊ　效果卡６乏为　嚣：，　针刈‘矮边端纵向中埋式　止水ＩＩ｝的施Ｊ　Ｊ　！Ｊ！ＩＪ无法采川Ｉ钢端模进行ｌ占１定，行　、』　Ｉ大Ｊ普遍采Ｊ十】悬吊　止水带安装火ｊ　埘　进行固　定，但是效果／ｌ　明　通过技术创新，捉ｆｆｊ采用“张　ｊ效　傲为显著　、　托式”止水带安装　艺，歼对　进行系统性的技术　研究和埘比，通过实践证叫，』　确定纵　ｆｆ：水　：钢筋支架ｆ　武制作安装Ｊ　水带；定位支架，　定化支架ｆ　焊接　Ｉ卜水带定化卜，起剑纵阳火ｊ１支撑架的作』ｌｊ｛；安　止水带过程一｝，，设　【Ｊ　水Ｉ　卜ｆ，确保埋入深度为　止水Ｉ　的１／２（即１５　ｃ　）　；为确保仰拱纵向止水　带在混凝土浇筑过　Ｉｌ　发，　干ｊ；现象，采』｛ｊ角钠　力【Ｊ＿卜成々川　具对』乓进行－　悬吊　Ｉ定，　ｌ冬１　３　．　３传统纵向中埋止水带施工方法存在的缺　陷分析　隧道施ｌ　ｌ｛，，按　Ｊ卜水　的功能类，　可分为　ｆ】埋止水带和背贴　Ｉ卜水带『从』种，　材质均为橡胶　止水带　３．１　悬吊式夹紧法　图３纵向施工缝“下支上吊”悬吊改进法止水带安装　纵阳施１　缝的　ｆＩ埋式止水带传统的施工方法　均为悬吊式夹紧法，施　时利用怂吊式铡筋　具将　此种传统改进方法虽然觯决ｒｆ　统方法ｒｆＩ稳　定性差的问题，叮在一定程度｝　确保濉凝土施工过　程中止水带的质量问题，但是　下部支架导致铋ｊ筋　半的止水带悬吊形成　１　力‘Ｊ＝Ｉ＝　，ｌｉｔ　ｒ其为柔软　型防水材料，悬吊式　定火　尤法对ｊ　产牛“　直　吲定”的作爿Ｊ，　悬吊系统稳定性较篪橄容易造成　止水带住混凝七施　ｆｊ，慨，　扭ｌｆｌＩ、Ｉ：浮、化移、倾倒　等现象，很难保　『ｆＪ埋止水　的安装质艟要求，见　ｌ、２、　成本增加，Ｈ．Ｉ　部传统的悬吊　定力‘　依然会存　止水带浇筑完毕后Ｈ｛现的扭｝Ｉｌ１、倾倒等脱象　．　４　中埋止水带张拉式安装技术及工艺　随着铁路隧道施Ｉ　机械化的推进，仰拱施　ｒｆｌ　二次衬砌１　通信信　原有组合小钢模板拼装　渐渐退ｆｆ　、ｌ　，取而代之　—　背贴式橡　ｊ　的是ｌ１Ｊ　移动式繁体仰拱模饭，　ｎ行　干¨机械辅助　行走两种，此处所介　的『ｆＩ埋止水带ｌｔ｛－ｔ￣式安装Ｌ　艺就是在骼体仰拱模板的琏础Ｉ　依附ｌ［１ｉ／ｌ￣的　通过认真分忻　州食，止水，ｉ…ＦＩ～ＦＪ橡胶材料『１身就　图１　纵向施工缝中埋式止水带安装设置　具备商弹性和Ｊ　缩变形性　，为Ｊ　确保　整体顺卣　度，可对其施加一定的ｆ』长拉力．他　沿纵　延展　，即　可确保在混凝土浇筑完毕后祭体的纵　线性和垂　度，彻底解决原悬吊式安装，　，　的弊端　。　隧道仰拱纵向ｒｆ１埋止水带“张　要点如下。　”技术的核　心就是“张拉”操作，通过技术优化训　，具体操作　图２　纵向施工缝悬吊式中埋式止水带卡具　３．２“下支上吊”悬吊式改进方法　改进方法则在延续采川悬吊式　１　的基础Ｊ　，　４．１　中埋止水带纵向搭接接头处理　采用“张拉式”力　法埋没，必然要求止水：爷纵向　接头质量，具有一定抗拉仲力。没・｝】埋式橡胶止水　带接头办法有两种：一种是采川粘接刹进行冷接　头，一种是使用热硫化模具进行热接　”。　（１）粘接剂冷接头：是使川橡胶止水带　ｆｆｊ冷　６７　增加了底部钢筋支架，采刖“下史Ｉ　吊”的结构受力　形式。　住施Ｉ：Ｉｆ１，阿先根撕仰拱纵向Ｊ卜水带设计要求　铁道建筑技术ｏ４１　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧｙ　２０１７（・隧道／地下工程・　需要特别注意的是，支”伸　模板边｛Ｊ　ｔＬ的Ｋ发　啦根据测量数据确定，确保【ｆ＿ｌ　止水　｝横…ｆ　保止水，｛ｆ｝乖　方向的巾埋没¨‘效果　４．３　中埋止水带端头张拉器安装及操作　Ｊ卜水带住纵　托火Ｊ　放　完　后，　ｌ　Ｊ－发　Ｉ卜　满　接胶水，采片ｊ搭接法把止水带需要接头的断　川臃　光机靡平５～１０　Ｃ１１１，涂胶水压实即可，具有强度　、　凝删快的优点、施Ｔ　方便、省时省力，可达到一般　足没计要求；同时支轩焊接花Ｕ型托灾的　珏￡ｔｔ』ｆｉｆ１）　程赝　求。　（２）现场热接硫化法接头：是使用与止水带　配的热硫化模具及生胶片现场硫化热接，施Ｉ　难发　火，　接头效果理想，适合对工程质量要求，　格的　项Ｉ　Ｉ　水带端头张拉器，张托器ｕｆ采用专用张拉没箭亦ｌＩＪ　采Ｊ｝ｊ自制张扎器，｛ⅣＪ种张托器原理不同但使Ｊ１　Ｊ效　棚Ｉ　；『１制张拉器呵采川紧线器，张拉器结合夼　ｊｌ　火　定止水带，并通过　定　仰拱模极端　的支　ｔ　、‘　形成一个拉伸结构，　Ｉ冬．Ｊ　６。　以¨Ｉ　两种接头方式从操作方便性上应选择　接　７ｆｌｊ冷接头，ｆＨ是冷接头在抗拉伸力方面存在一定　稳　定性，为ｒ避免出现接头脱离的现象可采用　６．５　ｌｌｌｎｌ　的　钢制作成Ｕ型固定夹子，确保接头的　定效　…　｝冬１　４。　图６　中埋止水带纵向端头张拉器安装　图４　中埋止水带纵向搭接接头　Ｊｌ：水带通过张托器形成纵　ｊ长拉，张｛　』，ｆ　Ｉ　Ｊ‘　过大，仪需满足止水带纵向延腱性满足发　Ｊ之【！ＩＪ　的　ｎ　，４．２　中埋止水带施工段落纵向托夹安装　过度张扎将导致止水，　混凝土浇筑　ｆ橡胶止水带Ｆｊ身材质原因，其自暖　ｊ隶软　性将导敏止水带住纵向上出现　重下垂现象，采川　“张扎式”技术受Ｉｊ长拉力限制也无法保证　拉ｆＩ｝Ｊｆｊ，ｊ　顺　度，故根据仰拱一次性浇筑施工长度确定纵阳　托火的安装数　，整体上肜成“纵托下托”的受力结　构，也．　很人程度上减小张拉力，更加易于操作　纵向托夹『】丁采用　６．５　Ｉｌｌｎｌ的圆钢制作成Ｕ　，　住　岛度的－　部焊接（采，Ｌ｝ｊ点焊形式）一　１２　ｔｉｌｌｎ　的螺纹铡形成支杆，并将支杆焊接（采用点焊形　）　仰拱模板边｝ｆ｝，ｌ１＝｜Ｊ隔距离１．２～１．５　ｎ　；托火安装　收缩反弹　４．４　混凝土浇筑完毕后中埋止水带托夹拆除　ｒＩ　埋ｌ卜水０　，女装Ｉ＋１定完毕后，即可浇筑　凝　上，　混凝土浇筑完毕后，强度达到设汁　求　ｌ！ＩＪ　町拆除仰拱模板和端头张拉器　由ｆ止水　托火、　支朴、摸板边｝｛｝均采用点烬连接，通过丁ｌ　即ｌｆ『先成拆除上作，　７　敲　完毕后即－『将橡胶止水带沿着托夹纵向放　许进　仃人１Ｌ撑托川　卣，然后将ｕ型托夹上部采ＩＩＪ￣Ｌ丝　止水，ｆｉ　ｉｉ￣　－部进行绑扎固定，防止上浮。见｝冬｛５　图７　纵向中埋止水带张拉式施工完毕　４．５　中埋止水带成品保护措施　ｒ　止水带施上完毕后，一定要做好成　『ｌ保护　＿ｌＬ作’Ｊ１　及时清理止水带表面浮浆，同时按照观池　嘤求及叫‘进行混凝十　己，过程ｒｌｌ严禁造成ＩＩ：水０｝　：　圈５　中埋止水带纵向托夹安装　破损　．　铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２０１７（０４）　］Ｊ］Ｊ　１』１Ｊ　・隧道／地下工程・　５结束语　通过跃龙门隧道施工，依托工程实体成功研发　“张拉式”止水带安装施工技术，通过现场试验及应　用效果，在施工成本、效率、质量三方面均优于传统　的“悬吊式”安装技术，综合功效提升９０％，得到了　业主、设计单位和兄弟单位的充分肯定，可大大提　高在隧道施工标准化和精细化施工方面的专业化。　参考文献　唐生朝．高承压水条件下变形缝渗漏水治理施工技术　［Ｊ］．铁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