高速公路隧道防排水施工技术

金 兰 普，　黄 开 江

(中国水利水电第十工程局有限公司 三分局，四川 都江堰　611830)

高速公路隧道防排水施工技术

金 兰 普，黄 开 江

(中国水利水电第十工程局有限公司 三分局，四川 都江堰611830)

摘要：从进洞前防排水、开挖过程中涌水地段的防排水处理、二次衬砌中的防排水处理与控制、二次衬砌渗漏处理与控制四个方面分析了高速公路隧道防排水控制施工技术。

关键词：隧道防排水；注浆堵水；防水布铺设；施工技术

1概述

众所周知，隧道衬砌中的渗漏水，尤其是施工缝处、隧道接口处及管节连接处等薄弱环节的渗、漏水问题较为严重，如何做好隧道防排水设计及裂缝防水技术，是保证行车安全和延长隧道使用期限的重要条件。

2隧道修建时防排水处理的准备工作

2.1进洞前的防排水处理

首先，进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解，分析地表水的补给方式、来源情况，做好地表水的防排水工作：用分层夯实的粘土回填勘探用的坑洼、探坑；对通过洞顶且底部岩层裂缝较多的沟谷用浆砌片石铺砌沟底，必要时用水泥砂浆抹面；开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地；在有泉眼的地方，对于涌水的处理采用埋设导管引排；在洞口上方按设计要求做天沟并用浆砌片石砌筑，将地表水排到隧道穿过的地表外侧，防止其下渗和对洞口仰坡的冲刷，与路基边沟顺接成排水系统；对洞顶开挖的仰坡、边坡坡面采用喷射混凝土将其封闭，并对洞口上方及两侧挂网喷浆；若在洞顶设置高压水池，应做好防渗防溢设施，且水池宜设置在远离隧道轴线处。

2.2隧道开挖过程中对涌水地段的防排水处理

2.2.1涌水地段的防排水处理原则

在施工过程中，应对开挖面出现的涌水进行调查分析，找准原因，采取“以排为主、防排堵截相结合”的综合治理原则，因地制宜的制定治理方案，以达到排水通畅、防水可靠、经济合理和不留后患的目的。

2.2.2涌水洞段的原因分析

隧道涌水的出现一般是由于地下水发育，洞壁局部有水流涌出；遇到断层地带岩石破碎，裂隙发育而出现涌水现象；洞顶覆盖层较薄，岩石裂隙发育，开挖地表水下渗等原因。施工中，应对洞内的出水部位、水量、涌水情况等做好观测和记录，并不断改善防排水措施。

2.2.3涌水洞段的处理方法

对洞内涌水或地下水位较高的洞段，可采用超前钻排水孔、辅助坑道排水、超前小导管预注浆堵水等辅助施工方法；当涌水较集中时，可用打孔或开缝的摩擦锚杆进行排水；当涌水面积较大时，可在围岩表面设置树枝状软式透水管对涌水进行引排，然后喷射混凝土；当涌水严重时，可在围岩表面设置汇水孔，边排水、边喷射。

3防排水施工技术的具体做法

3.1排水系统

环向排水管设在喷射混凝土面与无纺布之间，一般地段每道设一根；遇水量较大的地段设置2根，将软式透水管锚固在喷射混凝土面上。

施工技术要点：

(1)铺设前，先测量长度，修正基面。若喷射面不光滑或有铁线、钢筋等，应先进行处理；

(2)安装时应保证管道顺直并与岩面密贴；

(3)拱部施工时，将排水管预留至边墙下，端部用无纺布包裹，以便于边墙施工时接长；

(4)将环向排水管接入纵向排水沟。

3.2防水系统

3.2.1防水板的铺设

检查初支面，清除钢筋头、铁丝等凸出尖锐物，防止将防护水板刺破损坏。检查初支面是否平整，若平整度不符合要求，应用砂浆找平。

经检查初支面符合要求后先铺设无纺布，紧贴喷射混凝土面平铺，用射钉固定，固定钉与无纺布间设热熔衬垫；无纺布铺设好后在隧道内拱顶弹出中心线，将预先卷好的防水卷材紧贴喷射混凝土面环向展开。纵向采用无钉链接，前后两卷搭接焊缝宽度不小于10cm，采用手动热熔器双道粘合，留加压孔道；环向将卷材铺在无纺布外，并用手动热熔器在热熔衬垫处将卷材与无纺布连接。

铺设技术要点：

(1)合理确定防水板的松紧程度，留出一定的富余系数，尤其是拱顶部位，防止在灌注混凝土时拱顶的防水板绷紧而造成混凝土封顶厚度不够或因泵送混凝土的压力破坏防水板；

(2)相邻两防水板的吊挂松紧度要一致以便于焊接；

(3)新铺防水板需与已铺防水板对正、对齐。

3.2.2接缝焊接

防水板的搭接宽度≥10cm，用自动调温电热式双道塑料热焊机焊接；对于不适用热焊机焊接的边角及急需修补的地方，可采用偏喷嘴热风焊枪焊。

焊接技术要点：

(1)焊接防水板前取样进行实验，以确定合适的焊接温度、速度；

(2)焊接前用棉纱清理，必要时进行抛光，确保焊口干净；

(3)热焊机必须使用稳压器，确保工作电压恒定；

(4)一条焊缝一次完成；

(5)纵横向交接时应避免出现十字焊缝。相邻防水板应交错铺设且交错距离≥80mm，以保证所有的接缝为三层搭接的T字形；

(6)发现虚焊、漏焊时切开焊缝，用热焊枪对切开的损伤部位用大于破损直径一倍以上的母材补焊，修补材料的接触面必须磨光；

(7)设备使用后，应及时清除焊机焊头上的残留料；

(8)由于焊机功率大、体积小，对长期搁置重新使用或在相对湿度85%以上空气中停止使用10h以上再使用时，要求对焊机进行干燥处理、待排除潮气后方可使用。

3.2.3焊缝质量检查

(1)目测检查焊缝，痕迹应透明、无杂质、无气泡；

(2)对焊缝抽检进行室内实验，抗拉强度应大于母材强度；

(3)对焊缝间的空腔作充气检查，将5#注射针与压力表相连、充气，当压力表指针达到0.3MPa时停止充气，保持15min，压力下降10%以内为合格。

3.2.4防水混凝土

防水混凝土等级为C30P8，二次衬砌采用整体衬砌台车施工，长度为6m，边墙混凝土的塌落度为12～16cm，拱部混凝土塌落度为16～19cm，越到拱部塌落度越大；边墙混凝土的厚度为60cm，拱部的混凝土设计为大拱脚，拱顶与拱脚的厚度变化为60～150cm。对混凝土采用内外振捣，以保证混凝土的模内流动，对混凝土的密实有利。

防水混凝土的施工要点：

(1)在混凝土灌注过程中，下料高度应控制在2m以内，必须保证防水混凝土的抗渗要求；

(2)混凝土的振捣采用内外振捣，台车上开振捣窗，加强混凝土的振捣，保证混凝土的密实度；

(3)在混凝土中掺入外加剂用于提高混凝土的抗渗性、和易性、密实性，以补偿混凝土的收缩性能；

(4)在混凝土从台车中部灌入、向两端流动过程中，其配合比会发生较大的变化，故衬砌台车不宜过长。

3.2.5止水条及橡胶止水带

为确保二次衬砌的防水效果，在施工缝处设置遇水膨胀的橡胶止水条，将其固定在端部混凝土居中位置。在沉降缝、伸缩缝处设置桥式橡胶止水带。在台车的端部设置铰接挡头板，用于固定橡胶止水带，以满足止水带的设置要求。

施工技术要点：

(1)止水条的敷设应牢固、严实、饱满有序、横平竖直、弧线圆顺、表面平齐；

(2)橡胶止水带不得被钉子、钢筋等刺破，若发现破损时应及时修补或更换；

(3)在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移；

(4)加强混凝土的振捣，使止水带和混凝土紧密结合；

(5)安装过程中应尽量减少止水条的接头。如需搭接，其搭接长度需≥10cm。

3.3拱脚防水板的保护

二次衬砌采用先拱后墙法施工。为保证拱脚处的压力、钢筋的安装、边墙爆破破坏防水板，对处于拱墙结合部的防水卷材要采取特殊的保护措施，故在拱墙结合部位施做双层防水卷材。同时，为使拱部二衬钢筋与拱脚处防水板间的点接触变为面接触以防止钢筋刺穿防水板，对二衬环向主筋增加了两块10cm宽、10mm厚的钢垫板。

4二次衬砌中的防排水处理与控制

4.1防水层的安装与控制

4.1.1防水层进场时的检查

除按必要的工作程序进行取样检查外，还应检查防水板表面是否存在色变、皱纹、撕裂等缺陷；若存在质量缺陷，应及时进行处理。

4.1.2防水层铺设后的检查与处理

防水层铺挂结束后，应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。

其检查方法为：

(1)用手托起防水板，看其是否与喷射混凝土面密贴；

(2)看防水板表面是否有划破、扎破等破损现象；

(3)看焊接或粘结宽度是否符合要求，有无漏焊、假焊等现象；

(4)拱部及拱壁出露的锚固点是否有塑料片覆盖；

(5)每铺设20～30m长剪开焊缝2～3处，查看其是否存在假焊、漏焊现象；

(6)进行压水(气)实验，看其是否存在漏水(气)现象，检查防水板铺挂质量。如果存在问题，应立即进行修补，对于不合格的应及时返工。

4.2止水带的安装与控制

防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的。对于施工缝的防水处理，在复合式衬砌中，一般采用塑料止水带或橡胶止水带。

4.2.1二次衬砌端部的质量检查与处理

在浇筑二次衬砌混凝土前，用钢丝刷将上层混凝土刷毛，或用高压水枪将混凝土表面冲洗干净并检查止水带接头是否完好、止水带在混凝土浇筑过程中是否被刺破、止水带是否发生偏移，如有割伤、破损等现象，应及时进行修补和处理，以保证止水带具备的防水功能。

4.2.2止水带安装质量的检查与处理

检查止水带是否有固定和防止偏移的辅助设施、接头宽度是否符合要求、是否割伤破裂等，如存在问题，应立即进行修补。

4.3混凝土的浇筑与控制

衬砌混凝土施工时，应加强混凝土的后仓管理，随时进行检查。混凝土振捣必须由专人负责，避免出现欠振、漏振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣，使止水带和混凝土紧密结合。

4.4二次衬砌渗漏的处理与控制

4.4.1引流堵漏

对于滴水及裂纹的渗漏处理，可采用凿槽引流堵漏的施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度的沟槽，埋设引流管将水引入边墙排水沟内，再用无纺土工布覆盖或防水堵漏剂封堵，然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。

4.4.2注浆堵漏

对于渗漏严重的部位，可采用注浆堵漏的施工方法。如在渗漏部位凿除一定宽度和深度的凹坑，清理混凝土渣并检查表面混凝土的密实性，从渗漏部位向衬砌方向钻孔，其深度建议控制在衬砌厚度范围内，埋管注浆，其注浆浆液由设计确定。

5结语

每道工序的施工质量均对隧道防排水效果产生很大的影响，施工中的每一点疏忽都可能造成渗漏水隐患。因此，应加强对每道工序的施工质量控制，严格按规范施工，确保施工达到设计效果，使隧道防排水质量得到保证。

参考文献：

[1]公路隧道施工技术规范，JTJ4294[S].

[2]公路工程质量检验评定标准(隧道部分)，JTJ07198[S].

[3]公路隧道设计规范，JTJ026-90[S].

金兰普(1982-),男，重庆丰都人，工程师，从事水利水电工程施工技术与管理工作；

黄开江(1974-),男，四川达州人，副分局长，高级工程师，学士，从事水利水电工程施工技术与管理工作.

(责任编辑：李燕辉)

收稿日期:2015-02-15

文章编号:1001-2184(2015)02-0008-03

文献标识码:B

中图分类号:TV554;TV52

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