jh防水板超聲波焊接機施工工法090525103

1、隧道防水板超聲波焊接施工工法中鐵二十三局集團滬昆客專工程指揮部二一三年八月隧道防水板超聲波焊接施工工法中鐵二十三局集團滬昆客專工程指揮部1前言隧道發(fā)生滲漏水的主因是由于防水板施工過程中被破壞或者防水板焊接不合格造成的。按照相關規(guī)范要求: 隧道防水板應采用分離式，先鋪緩沖層(土工布)，再鋪防水板。兩幅防水板搭接不小于15cm，采用雙縫熱熔爬焊機焊接。土工布固定采用熱熔墊圈; 防水板與墊圈焊接固定。防水板與墊圈連接的傳統方式為熱風熱熔焊接工藝或吊帶掛設工藝。電熱壓焊器熱熔焊受防水板、熱熔墊片熔點影響較大，作業(yè)人員難以把握熱熔時間和壓焊力度，焊焦、焊穿、焊接不牢固成為常見質量通病，同時吹出的熱風容易

2、對施工人員造成傷害。吊帶掛設則因防水板無法與圍巖密貼，易造成二襯厚度不足或二襯背后脫空、不密實。圖1 傳統施工方法采用的熱風性塑焊槍2工法特點2.1 本工法工藝新、可操作性強、適用廣泛。2.2 施工方法操作簡便，安全質量效果好，防水板焊接質量得到了提高，每個點的焊接質量都可以得到保證，同時施工效率大幅提高，施工成本也得到降低。經濟效益顯著。2.3超聲波焊接技術的應用，使以往防水板焊焦、焊穿的質量通病得到了根本改善?，F場土工布、防水板鋪設美觀、平順，可操作性和觀感質量都得到大幅度提高，有效的防止了隧道滲漏質量事故的發(fā)生。3適用范圍本工法適用于隧道防水板鋪設施工。4工藝原理采用超聲波焊接工藝是利用

3、當超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫，又由于塑料導熱性差，熱量不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速融化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。現場采用超聲波焊接工藝后不但節(jié)省了人力，而且大大提高了工作效率，加快了施工進度，同時成本得到了有效控制。5施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程圖5.1 防水板超聲波焊接機施工鋪設

4、工藝流程y施工準備洞外準備防水板質量檢查檢驗劃焊接搭接線洞內準備工作平臺就位切除錨桿頭及鋼筋端頭鋪設環(huán)向盲管和土工布固定防水板超聲波焊接機調試施做熱熔墊圈超聲波焊接機焊接焊接防水板搭接縫雙縫熱熔爬焊機焊接質量檢查焊縫補強n移工作平臺下一循環(huán)5.2 操作要點（1）基面檢查防水層鋪設前應先對隧道進行斷面檢查，對初期支護噴射混凝土表面進行處理，切除錨桿頭和鋼筋露頭，確保噴射混凝土表面平整后方可鋪設土工布、安設環(huán)向透水盲管，鋪設、焊接防水板。（2）鋪設無紡布用射釘將墊圈、土工布平整順直地固定在基層上，土工布兩幅搭接寬度不小于50mm，鋪設平順、無隆起、無皺褶。作為防水板固定點的熱熔墊圈間距為拱部0.5

5、0.8米、邊墻0.81.0米，梅花形布置。（3）超聲波焊接機調試接通電源: 電源為220v、50hz單項電源。接通后檢查工作指示燈是否發(fā)亮，如果不亮，檢查保險管。儀器調試: 電源接通后，按住面板上的紅色“調試按鈕”。觀察“調諧指示表”表盤。一邊按“調試按鈕”，一邊旋轉“調諧”旋鈕。直到空載相對電壓達到最小值為準。達到最小值后為焊接機的最佳工作狀態(tài)。（4）鋪設防水板，超聲波焊接將防水板固定到預定位置后，手持超聲波焊接機，超聲波焊接機與防水板面保持垂直，再用力壓緊并按下焊接機開關，融化防水板后，在焊接槍頭壓入防水板約0.5mm時，即可停止焊接，單點焊接持續(xù)時間月23秒，焊接時必須將防水板與墊圈壓密

6、貼，否則將嚴重影響焊接質量。每個焊點完成后，焊槍對焊點在3秒內保持一定壓力，防止過早松開時因焊點處防水板未冷卻而撕裂。焊點數量：邊墻部位每個墊圈焊3個點，拱部每個墊圈焊4個點，且宜均勻布置于墊圈上，以保證焊接牢固。圖4 超聲波焊接方法 圖5 超聲波焊接效果圖6機具設備配置防水板超聲波焊接機基本構件介紹如下：焊槍、超聲波發(fā)生器。分別見下圖 圖2 超聲波焊槍 圖3 超聲波發(fā)生器其中超聲波焊槍重量為1kg，超聲波發(fā)生器重量為3kg，重量較輕，方便工人操作。7質量控制7.1做好初期支護基面的處理，確保噴射混凝土表面平整后方可鋪設土工布、安設環(huán)向透水盲管，鋪設、焊接防水板。7.2將防水板橫向中線同隧道中

7、線對齊重合。由拱頂向側墻方向鋪設。鋪掛時應留出足夠的空余量（一般留5%的余量），保證足夠的松弛度，避免防水板被砼壓緊過度，拉裂，甚至防水板被拉斷裂造成滲漏水。7.3超聲波焊接機調試過程中，按“調試按鈕”同時旋轉“調諧”旋鈕，直到空載相對電壓達到最小值為準。達到最小值后為焊接機的最佳工作狀態(tài)。7.4使用超聲波焊接機時，超聲波焊接機與防水板面要保持垂直，再用力壓緊并按下焊接機開關，融化防水板后，在焊接槍頭壓入防水板約0.5mm時，即可停止焊接，單點焊接持續(xù)時間月23秒，焊接時必須將防水板與墊圈壓密貼。7.5每個焊點完成后，焊槍對焊點在3秒內保持一定壓力，防止過早松開時因焊點處防水板未冷卻而撕裂。8

8、安全措施施工中，嚴格遵照隧道或地下工程相關規(guī)范、規(guī)程關于安全方面的規(guī)定，確保施工安全。同時，重點注意以下幾點：8.1施工前做好操作人員的技術交底和崗位培訓工作，定人定崗，考核合格后方可上崗，并對機具進行檢查調試，嚴格按照設備操作規(guī)程實施，配給各種所需材料，嚴格按照施工技術規(guī)范施工。8.2防水層施工是以高空作業(yè)為主，因此必須注意：在臺架上高空作業(yè)時，除在作業(yè)臺架上設置防跌落的欄桿外，作業(yè)人員必須系安全帶，為防止作業(yè)臺架滑動，要放置止楔后才能開始作業(yè)，為確保作業(yè)安全應有足夠的照明亮度，要采取防止材料和工具等從作業(yè)臺架上掉落以免砸傷其他通行作業(yè)人員的相關措施。8.3土工布、防水板皆為易燃材料，必須采

9、取可靠的防火措施，堆放這些材料場所不準使用明火。9環(huán)保措施9.1 建立專職的環(huán)境保護管理組織機構，健全環(huán)境保護管理體系，強化環(huán)保管理，廣泛宣傳教育，提高思想認識，增強環(huán)保意識。9.2 堅持環(huán)境保護工作“三同時”的原則，與設計、施工統籌規(guī)劃、同步運作。9.3建立“三級”檢查落實制度，即領導層抓全面，管理層抓重點，實施層抓具體落實。內部建立“包保責任制”，運用行政和經濟手段，加強環(huán)保工作的落實。10效益分析10.1施工進度對比表1 熱風性焊接與超聲波焊接施工進度對比焊接方式每個墊圈焊接準備時間/s每個墊圈焊接時間/s每個墊圈焊接保壓時間/s重復焊接率單機作業(yè)效率（個/小時）需要人工熱風性焊接102

10、01030%322超聲波焊接010100901通過對比分析可以發(fā)現，超聲波焊接開機即可焊接，節(jié)約了熱風性焊接的預熱等待時間，同時焊點質量大幅提高，大大減少了重復焊接浪費的時間。另外，在實際施工時，熱風性焊接需要在墊圈與防水板之間將二者吹融化后再采用手壓的方式將防水板與熱熔墊圈按壓在一起，由于防水板寬度為3米，位于防水板中間處的焊接無法保證及時按壓，需要兩個工人配合，造成每卷防水板中部的焊接質量不理想，而超聲波焊接的工作方式可以完全解決這個問題，同時僅需要一個工人即可完成工作。在工作效率方面，一臺超聲波焊接機的工作效率是一臺熱風性塑焊槍的3倍之多。10.2施工成本對比表2 熱風性焊接與超聲波焊接

11、施工進度對比焊接方式焊接設備/臺每臺設備單價/元設備使用壽命易損件及單價/元易損件消耗頻率（個/板）設備消耗（元/月）每m混凝土設備攤銷/元熱風性焊接24502700.15200.35超聲波焊接115000焊槍30萬次發(fā)生器8年槍頭/800槍頭10萬次4480.30采用超聲波焊接機雖然一次性投入較大，但設備使用壽命長，不易損壞（按每月施工10板二襯計算，槍頭壽命16.3個月，焊槍壽命49個月），每m混凝土設備攤銷為0.3元，而依此計算采用熱風性焊接每m混凝土設備攤銷為0.35元。因此在施工成本方面采用超聲波焊接比熱風性焊接略有優(yōu)勢。11應用實例11.1 工程概況哪旁隧道位于貴州龍里縣哪旁鄉(xiāng)，全長7124米，設計里程范圍：dk660+571-dk667+695，為級風險隧道。隧道地處東亞季風區(qū)，屬于中亞熱帶濕潤氣候，年平均降雨量為1177毫米。隧道襯砌防水等級按照地下工程防水技術規(guī)范（gb50108-2008）設計為一級標準。全隧初期支護與二次襯砌之間拱部及邊墻部位鋪設防水板加無紡布防水。防水板采用eva型，厚度1.5mm，全隧鋪設面積約22萬m。11.2 應用效果超聲波焊接技術的應用，在保證質量提升效益的同時，通過也有一些改進會取得更好的施工效果。首先目前使用的黑色