公路隧道防排水施工技术探讨

2013-04-16高强

交通运输研究 2013年20期

高强

（中建新疆建工路桥工程有限公司，新疆乌鲁木齐 830054）

隧道的防排水施工具有较强的综合性和较高的技术难度，是公路隧道工程的重点和难点，也是隧道安全的重要保障。从目前的情况来看，渗漏水问题已经成为公路隧道最为常见的病害，在施工过程中如果任一环节处理不到位，都有可能引起隧道渗漏问题，甚至威胁到隧道的安全。现结合哈巴克至神仙湾边防公路改建工程，对隧道防排水工程的施工技术及工艺进行探讨。

1 公路隧道常见的防排水施工缺陷

1.1 防水层铺挂不当

防水层铺挂不当是引起隧道渗漏的主要原因，铺挂过紧、焊接不牢或过焊等都是导致防水层渗漏的主要因素。防水层铺挂的基面通常为喷射混凝土，如果喷射混凝土施工时施工工艺或施工质量控制不严，喷射不平整都会引起防水铺挂不良等质量问题。在防水层铺挂时，需要预留一定的松弛度，这样在二次衬砌混凝土浇筑时，才不会挤破防水层。如果防水层搭接时，热熔温度过低或热熔的时间过短，都有可能引起焊接不牢靠、虚焊等问题；过焊或焊穿，通常会出现在防水层的搭接部位，当热熔时如果熔点过高，就很容易出现焊穿问题。

1.2 防水层保护不当

通常情况下，公路隧道的施工环境较为恶劣，施工工序较多，而且存在相互交叉干扰的问题，很容易引起防水层的破损。比如施工过程中防水层被尖锐物所刺破，后续爆破对防水层造成的损伤等。

1.3 施工缝止水条安装不当

公路隧道二次衬砌施工缝通常会采用止水条、中埋式止水带以及背贴式止水带等止水材料来止水。在止水条安装时，如果安装不当就会引起隧道渗漏水问题，如止水条表面不平整、施工缝宽度均称、膨胀止水条在宽度突变处不能自由膨胀；止水条安装不牢靠，后续混凝土浇筑过程中碰触到止水条，使止水条发生脱落、移位等现象；止水带的安装不良主要表现在，止水带固定不牢，浇筑混凝土时发生偏移，使止水带不能正对施工缝，并处在衬砌厚度一半处；止水带的钢筋卡发生锈蚀；安装止水带后出现多次翻折，使强度尚未达到峰值的混凝土被破坏。

1.4 混凝土施工不当

在衬砌混凝土施工时，施工不当会引起隧道渗漏现象，造成这种现象的主要原因是，混凝土的配合比或外加剂使用不当，使混凝土的性能不达标，出现蜂窝、麻面等现象；浇筑混凝土后养护不当，导致混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝；隧道下部的衬砌基础没有和上部的衬砌结构施工缝对齐，在承载以后由于受力变形而产生裂缝。

2 隧道整体防排水技术措施

施工时需要在隧道中设置一道中心深埋水沟，来排出地下水。由于本工程在寒冷地区，所以中心水沟的顶部标高必须位于冻结线以下，充分利用地温来预防排水沟中的流水冻结。在对明洞段进行衬砌时，可采用外贴防水层，顶面采用粘土进行回填的方法进行防水处理；洞身段应该在二次衬砌与衬支之间利用塑料防水板或土工布进行复合防水层防水。利用环向透水软管进行集水，并引入到纵向排水管、横向排水管，然后再引至中心排水沟排出隧道之外；在各施工缝、变形缝、沉降缝当中设置中埋式止水带进行止水；在隧道内的两侧设置排水沟，以便将路面水排出隧道之外。在隧道中心排水沟的出水口采取必要的保温措施，在洞门的上方设置截水沟，将地表水集中排出；对于纵向的排水沟其纵向的坡度必须与隧道坡度相同；在隧道初支完成后，可采用短钢花管对局部渗水区进行注浆处理。

3 喷射混凝土防排水技术

隧道的初期支护是隧道施工的重要环节，它是承担隧道施工阶段全部地层荷载的重要结构，因此初期支护必须具备足够的刚度、抗渗性。在喷射混凝土时，应该提高其密实度，尽量避免收缩裂缝以及变形裂缝的出现。混凝土喷射时首先要处理好受喷面，如果受喷面存在滴水、淋水或涌水现象，应该结合施工现场的实际情况进行堵水或排水处理。在岩石地段可采用高压对喷射面进行冲洗，清除喷射面表面的粉尘，使混凝土能与围岩贴合紧密，进而提高喷射混凝土的抗渗性；可采用湿喷法喷射混凝土，这样可有效提高混凝土的密实度和抗渗性能；在采用钢筋网或钢架作为初期支护结构时，主筋保护层的混凝土喷射厚度为迎土面5cm，背土面要大于3cm，在钢架处喷射混凝土时，应该根据钢筋或型钢位置，对喷射方位进行及时调整，以保证这些部分的混凝土密度。

4 防水层施工技术

通常隧道防水层材料为厚无纺布或专业的防水卷材。防水层应该在二次混凝土衬砌浇筑之前施工。如果初期的支护喷射混凝土表面较为粗糙，很容易影响到防水层的铺挂质量。因此，喷射混凝土的平整度必须得到保证。防水基面不应该存在凸出的钢筋或管件，如存在则应该进行割除和磨平处理；铺设防水板时可采用环向铺挂的方式，其搭接宽度不应该少于100～150mm，并将相邻两幅之间的接缝错开；搭接处采用双焊缝进行焊接，焊缝宽度应符合要求，不能存在假焊、漏焊或者焊穿等现象；防水层铺设时，可先由拱顶向两侧依次进行，铺设要平顺，不存在吊空、鼓起等现象；铺设防水板时，应该使防水板平顺，不存在隆起、皱折、假缝等现象；防水层施工完成后，需要采取相应的保护措施，避免其损坏，引起防水层渗漏；施工时应将二次衬砌的钢筋头套上保护塑料，避免在运输和安装过程中破坏到防水层；在没有保护层的部分施工时，应该尽量避免碰触到防水层。钢筋焊接时应该对周围的防水层进行遮挡，避免火花溅落到防水层上；在进行二次衬砌混凝土浇筑时，为了避免振捣棒触及、破坏防水层，要注意不应该使振捣棒直接接触到防水层；施工过程中，现场施工人员不能穿带钉子的鞋在防水层上走，避免损坏防水层。

5 施工缝、变形缝、沉降缝防水技术

在施工缝、变形缝以及沉降缝等处设置好止水带。如果选择橡胶止水带，其性能、材质以及规格必须符合要求。止水带表面不能存在裂纹、气泡等质量问题。设置止水带时，安装要平直，搭接的长度必须在10cm以上，搭接处应该保持平整、粘贴紧密、牢固；在环向或竖向的施工缝端头模板安装要牢固，不能出现跑模现象，基面表面需要进行凿毛、冲洗等处理；如果采用预埋法设置止水带时，设置之前需要对止水带进行严格的检查，保证其不存在损坏、孔洞等问题。对拱墙模板进行支设时，应该将止水带的中部夹在堵头模的中间，用铅丝将预先埋设好的止水带边固定在侧模上，然后利用挡头板的支持作用，来将止水带固定在设计位置上，同时保证止水带中间变形孔与变形缝重合；在混凝土浇筑施工时，为了避免止水带移位，应该提高挡头板的支撑能力，使其具有一定的刚度。在堵头模拆除以后，可采用同样的方法来固定止水带的另一边翼，然后再浇筑另一侧混凝土。