明挖隧道防排水施工技术探究

李凯旋 宋杜平

摘要：京雄城际铁路机场2号隧道有隧道1座，为机场2号隧道，总长7.208km，占正线长度12.2%。隧道采用明挖施工工艺，最大埋深为约32m，单洞双线隧道，线间距5m，柱式洞门，隧道下穿永定河，河流量受季节及上游降水量影响较大，雨季水量明显增加，明挖隧道结构设置全封闭分离式防水板（2mm单面自粘式ECB防水板）+无纺布，通过防水板与现浇混凝土的自粘密贴，实现无死角的防水封闭，在结构阴角、阳角、施工缝、变形缝处利用双面自粘式防水板进行防水加强。

关键词：明挖隧道；防水层施工；施工缝；变形缝防水施工

1、引言

隧道防排水施工质量对隧道整体施工质量及安全极为关键，因此高速铁路隧道防排水施工应采取防、排、堵、截综合治理措施，满足环境保护和设计的要求，施工前应结合现场实际情况，进行分析研究，预计可能出现的地下水情况及设计涌水量制定防排水施工专项方案。

2、施工准备

施工前检查铺设防水的基层面是否坚实并具有一定的强度能保证钢钉能牢固的钉在基层面上，基层面必须洁净、平整、坚实，无臼起的石子、钢筋头等尖锐物。铺设防水前应对垫层及侧墙表面灰渣进行清扫基层面不允許漏水，地面积水要及时排除。平整度应符合D/L≤1/10，（D-相邻两凸面凹进去的深度，L-相邻两凸面的距离（L≤1mm）。如平整度不满足要求，则应及时进行补喷或采取相应措施进行处理，确保基面满足防水层施工要求。所有阴阳角部位需采用1：2.5水泥砂浆倒角，阴角可做成5cm×5cm的倒角，阳角可采用水泥砂浆圆顺处理，R≥3cm。

3、防水层施工

（1）铺设缓冲层

1）铺设防水板前应先铺设缓冲层，缓冲层材料采用单位重量400g/m?的土工布，用水泥钉或膨胀螺栓和防水板相配套的圆垫圈将缓冲层固定在基面上，固定点之间呈正梅花型布设，拱部固定间距为0.5～0.8m；边墙固定间距为0.8～1.0m；仰拱固定间距为1～1.5m；仰拱与侧墙连接部位的固定间距应当加密至50cm。在基面凹处应加设圆垫片，避免凹处防水板吊空；钉子不得超出圆垫片平面，以免刺穿防水板。

2）缓冲层之间采用搭接法进行连接，搭接宽度不小于5cm，搭接缝部位可采用点粘法进行焊接，缓冲层铺设时应尽量与基面密贴，不得拉得过紧或起大包，以免影响防水板铺设。

（2）防水板铺挂施工

1）仰拱防水板铺挂

采用预铺反粘法施工即首先铺好防水板将防水板中非粘结面（ECB面）靠近仰拱垫层一侧铺设防水板中隔离面（粘贴面）上铺设50mm细石混凝土保护层，其后可施作主体结构。采取环向铺设避免阴角处出现搭接面从而影响防水效果。铺设长度一般应超出混凝土湿接缝及预留钢蔚顶端500mm，相邻两幅卷材搭接宽度为150mm；应提前与厂家联系卷材的长度，要求尽量减少T字型搭接和十字搭接的数量以保证防水效果。仰挟防水板铺设完毕在绑钢筋前撕掉卷材隔离膜及时施作50mm厚C25细石混凝土保护层。

2）边墙防水板铺挂

采用预铺反粘法施工，采取横（环）向铺设，铺设长度一般应超出混凝土湿接缝及预留钢筋顶端500mm，灌注桩段先在开挖的灌注桩临空面上喷射10cmC20网喷混凝土找平，放坡开挖段外砌砖墙做为侧墙的外模，然后铺设400g/m2土工布及单面自粘防水板，自粘面朝向结构。用水泥钉固定住防水板及土工布按交错布置间距O.8-1.0m，并在水泥钉上贴15*15cm的双面自粘防水板进行补强。最后将结构侧墙混凝土浇注在防水板中隔离面（粘贴面）一侧。

3）拱顶防水板铺挂

采用后铺正粘法施工即首先浇灌混凝土待混凝土达到设计强度后在混凝土表面涂刷一层2.5mm厚单组份聚氨脂防水涂料施作30mm厚水泥砂浆找平层然后再铺设防水板，防水板中隔离面（粘贴面）与找平层密贴，防水板外面直接施作80mm厚C25细石混凝土保护层最后施作洞顶回填。防水板采取环向铺设，防水材料铺设时不得拉得过紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致保持自然、、平整、服贴。相邻两幅卷材搭接宽度为150mm，应提前与厂家联系卷材的长度要求尽量减少T字型接和十字搭接的数量以保证防水效果。

4、施工缝、变形缝施工

（1）施工缝部位防水作法

1）明挖随道按施工顺序设置纵向施工缝和环向施工缝，纵向施工缝留置在高出侧沟底面不小于300mm且在水沟盖板底面以下的墙体上。环向施工缝间距控制在9m。

2）止水带在结构钢筋上固定的问距不大于400mm，固定应牢固。可靠，利导出现扭曲、变形等现象。

3）拱部和仰拱施工缝部位的止水带应采用盆式安装方法，保证振捣时产生的气泡能够顺利排出，使止水带部位的混凝土与止水带之间咬合密实不透水。

4）止水带部位的混凝土进行充分的振捣，保证施工缝位置的混凝土充分密实，这是止水带发挥止水作用的关键，需确实做好混凝土振捣工作，振捣时严禁振捣棒触及止水带。

5）浇筑施工缝部位混凝土前需对施工缝表面进行凿毛处理将施工缝表面清理干净，并确保不对止水带造成破坏。

6）在先在一侧施工缝基面上涂刷或喷涂水泥基渗透结品防水涂料，用量为1.5kg/m2

（2）变形缝部位防水作法

变形缝采用中埋式橡胶止水带、背贴式止水带、引水盲营。变形缝填缝材料选用泡沫塑料板，密封材料采用双组份聚硫酯密封膏。变形缝预埋引水盲管采用专用扣件固定在变形缝结构表面中埋式止水带靠近结构内侧固定间距20-25cm沿施工缝通长设置。变形缝的两侧需保证平整、清洁无掺水，变形缝需嵌缝需密实。

5、搭接接头处理及质量检测要求

（1）防水板搭接

1）防水板的焊接应采用双焊缝以调温、调速热楔式自动爬行式热合机热熔焊接细部处理或修补可采用手持焊枪焊接。焊接前先将防水板铺设平整舒展避免叠皱并除尽防水板表面的灰尘、油污、水滴再焊接。焊缝接头处不得有气泡、折皱及空隙，每连接焊接200-300cm的焊缝应停电清理粘合物。焊接应满足规定的温度、速度及单条焊缝的有效宽度不小于1.5cm的要求，保证焊缝平直、整齐、轮廓清晰，满足防水焊接要求。

2）单条焊缝的有效牌接宽度不小于15mm，两幅防水板的搭接宽度不应小于15cm，分段铺设的防水板边缘部位应预留至少20cm的搭接余量，并对预留边缘部位进行有效保护。

（2）防水板铺设质量检测

1）目测检验

检查防水板与基面的密贴程度及预留量，检查防水板表面铺设质量，尺量焊缝宽度和固定点距离是否符合要求，焊缝表面是否平整光滑、有无波形断面等。

2）充气检查

双焊缝宽度不能小于1.5cm，两条焊缝间留15cm宽的空腔作为充气检查用，用空气检测器检测焊接质量。否则须用检测液（如肥皂水）找出漏气部位，用手动热熔器焊接修补后再次检测直到完全粘合，另外需注意防水板所有破损修补处都应进行质量检测。

（3）材料保管要求

对已进场的防水材料要及时存放在安全的位置，以免通行车辆或搬运钢筋及尖锐材料时撞坏防水板。防水材料在现场搬运过程中要轻抬轻放，严禁用抛掷、滚动方法搬运。临时堆放时要稳妥可靠防止其滚落受撞击损坏防水板。防水材料存放时不得暴晒在阳光下，以免自粘材料在阳光暴晒下发生变化。

结束语：

明挖隧道防排水施工前需要充分重视，并及时做好施工管理人员和施工作业人员的岗前技术培训工作，施工过程中必须严格执行高速铁路隧道施工技术规程及施工质量验收标准。

参考文献

[1]《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）

[2]《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

（作者单位：中交二航局第四工程有限公司）