公路隧道工程施工防水设施的应用分析

杨汀年

（甘肃顺达路桥建设有限公司，兰州 730050）

1 引言

防水工程是各类工程项目建设的重要内容，公路隧道施工中，若施工过程中的防水设计及施工不到位，地表水、地下水则会破坏工程结构，引起渗水、结构腐蚀、裂缝等质量问题。因此，本文就公路隧道工程中的防水层、盲沟、排水管等重要防排水设施的应用展开讨论，旨在进一步规范公路隧道施工中的防水工艺，保障其防水效果。

2 工程概况

某高速公路项目，路线内共包含7个标段，全线总长43 km，含隧道、桥梁、路基等工程内容，隧道占比大。由于该公路项目所处的区域地下水丰富、降水量大，为保证项目的实体质量，确保后期运营安全，需在施工中结合现场实际灵活应用防水设施，增强隧道的防排水能力。

3 公路隧道工程防水设施的价值分析

防水设施是公路隧道工程建设的重要组成部分，在整体施工体系中有着不可忽视的作用。根据公路隧道工程施工规范及验评标准的要求可知，该类项目的防水设计尤为重要，需要实现边墙不渗透、路面不积水、拱部不渗水、衬砌背面不积水等目标。因此，只有合理应用防水设施，选择合理的施工工艺，才能在公路隧道工程建设中，保证隧道工程的防水性能，使其更安全地投入使用。

1）公路隧道工程施工过程中，长期渗漏会造成隧道支护结构发生变化，进而导致二衬、仰拱开裂，而防水设施的合理应用可有效避免或减少上述问题的发生。不仅如此，长时间的渗漏会加快隧道结构腐蚀，破坏结构稳定性，诱发严重的安全风险。

2）防水设施的布设可保障公路隧道工程的安全性，延长其使用寿命，改善公路隧道施工、后期运营环境，为我国公路交通事业的健康发展提供助力。

4 公路隧道工程防水设施应用中的问题

尽管在公路隧道施工中多数施工单位已经认识到防水设计的重要性，但实际应用防水设施时仍面临着较多的现实问题。

1）防水施工工艺落后，无法满足工程防渗、防水的基本要求。比如，公路隧道施工中，上导坑开挖速度过快、仰拱封闭不及时导致初期支护结构受力不均匀、围岩持续变形，局部支护产生裂缝，从而出现渗水或漏水问题。

2）应用盲沟、防水层等防水设施时，选用的材料及管材不合理，同样会导致公路隧道的防水施工效果不佳。比如，使用混凝土材料时，若混凝土强度等级不满足设计要求，易因结构破坏而导致渗水、漏水问题。

3）在衬砌结构施工缝位置施工时，因混凝土表层清洁不到位、凿毛处理效果不佳而使混凝土填塞不规范，进而导致止水带变形，难以发挥其防水功能[1]。

5 公路隧道工程施工中防水设施的应用要点

5.1 科学合理选择防水材料

防水材料是有效应用防水设施的重要基础，在公路隧道施工建设中，施工人员还应科学合理地选择防水材料。具体来说，公路隧道二次衬砌时，可选择EVA防水板作为防水层的主要材料，防水板的厚度应不低于1.2 mm。然后，相关人员应根据排水量选择恰当规格的环向排水管，该类水管可直接将岩体内裂隙水引导至纵向排水管，再经横向排水管由中心水沟排出隧道。对于公路隧道工程中的纵向排水管，可选用波纹管作为排水管的主要材料，波纹管规格应为100PE的可打孔管材。与此同时，施工人员可在布设止水带时，使用规格为6 mm×200 mm的橡胶材料作为止水带的主材料，更有效地处理施工缝，保障其防水效果。

除此之外，防水卷材是公路隧道防水工程中的常用材料之一。在新时期公路隧道施工作业中，防水卷材本身的质量及其应用质量均会改变公路隧道的防水效果。因此，相关人员还需在应用防水设施的过程中，严格控制防水卷材的质量，使其厚度、规格大小符合预期要求，铺设防水卷材时，施工人员还应注意观察有无隆起情况[2]，并结合公路隧道的整体设计确定防水卷材的铺设方向，通常情况下，在隧道工程中铺设防水卷材时，需要结合施工作业时所搭建的台架，在隧道拱顶部位的中心区域铺设卷材。铺设过程中，可采用环向铺设模式，且相邻区域的防水卷材应相互错开。铺设完毕后检验其平整度。为使防水卷材的防水效果最大化，施工人员可配置隐形钉，固定土工布，借此增强防水层内防水卷材铺设的密实度，强化其防水功能。

5.2 重视防水层设施的铺设

防水层是公路隧道桥梁工程中的重要防水设施之一，铺设防水层时，施工人员应提前测量初支混凝土断面，然后切除外露锚杆头，并采用分层喷射混凝土的方式对坑洼处进行找平，最后铺设混凝土防水层。应检查排水管数量、排水设施的通畅性。施工区域温度较低的情况下，还应定期检查防水层，保障其在公路隧道运营中抵御低温、顺利排水的作用。

防水板的铺设是公路隧道防水层设施的核心内容，其施工质量影响着公路隧道工程防水层的基本性能。相关人员应结合公路隧道施工特点及其防水技术要求，持续完善、规范防水板铺设流程。

1）应用无钉铺设的方式，自上而下地铺设防水板，使防水板与隧道、其他区域的围岩充分连接。之后，施工人员可在隧道侧面区域开始铺挂防水板、土工布，具体的施工流程是用射钉枪将土工布固定在隧道初支面，然后用约3 mm的钢丝将其拧紧，固定在螺栓上，固定后将土工布、防水板贴装在岩层表面，悬挂在钢丝绳上，并将其粘贴在对应的区域。

2）施工人员可用焊接设备将防水板进行焊接，焊接宽度不小于12 cm，焊接接头应小于1.5 cm。焊接过程中，还应灵活控制防水板焊接时的温度。

3）防水板铺设结束后，全方位地检查公路隧道防水层设施的施工质量，重点检查防水层各区域焊缝的焊接质量。检查方法是托起防水板，人工检验防水板与混凝土的黏合程度、防水板的焊接效果以及防水层表面是否存有褶皱情况。

5.3 规范盲沟施工工艺流程

盲沟同样是公路隧道工程施工中的防水设施。在公路隧道中，盲沟具有较强的透水性和弹性，可以沿着隧道内进行铺设，要求其承受压力不低于0.5 MPa时，扁平率＜5%。为有效应用盲沟，确保防水效果，施工人员需进一步规范盲沟施工工艺流程，明确盲沟施工要点[3]。

1）衬砌施工时，施工人员应严格按设计方案施工，合理控制盲管布设间距。对于隧道内地下水较多的地段，环向盲管间距约为6 m，盲管规格为50 mm，纵向盲管的间距为12 m，盲管规格为80 mm。盲管出口端应设计为排水坡，水沟位置通常在衬砌边墙下方28 cm处。需要注意的是，若隧道内水质较为特殊，为碱性水质，盲管长期排水后可能会出现白色结晶堵塞管道，所以，在正式施工前，要分析盲管规格、管道端口的实际位置，必要时可定期疏通盲管，及时将结晶物去除。

2）衬砌施工中的盲管还要应用可打孔的波纹管套接，并采用玻璃胶密封接头，同时使用土工布将其包裹住，包裹后用绑扎固定。将隧道内的水引入边沟的盲管一般应选用导向管，导向管型号规格为100PVC，该类盲管可有效控制排水管口之间的距离，确保排水坡度符合隧道排水、防水要求。在此过程中，施工人员应确保排水管衬砌弧度顺畅，管口斜度约为45°，且混凝土浇筑时不会对盲管主体结构产生破坏。

3）盲沟施工中，为使盲管排水坡度值保持在2%，定位导向管时，施工人员可借助钢筋骨架定位100PVC导向管，并提前测量公路隧道内矮边墙的标高，以及管口位置，然后钻孔，孔深约为10 cm。钻孔结束后插入钢筋骨架作为支撑结构，并将其焊接为稳固钢筋支架，焊接过程中可按照标高、管口距离等数据布设盲管，比如，在上述工程项目的盲沟施工中，设计人员结合其防水要求，设计软式透水盲沟。具体的施工工艺流程如图1所示。

图1 某公路隧道工程盲沟施工流程图

5.4 加强施工缝的防水处理

施工缝是新时期公路隧道施工中，施工人员建设防水工程的主要管理主体，因此，在应用防水设施时，需要加强施工缝的防水处理。

1）非必要不设置施工缝。若因特殊情况必须设置施工缝时，还应在处理施工缝时保障新旧混凝土的黏结程度；振捣施工缝周围的混凝土时，重视其密实度。对于处于防水工程核心段的施工缝，可应用膨胀型止水带加固施工缝。此外，公路隧道防水设施中，变形缝、穿墙管、施工缝是诱发渗漏风险的关键区域，其应用管理尤为重要。所以，在公路隧道内设置变形缝时，还应将不小于60 cm的防水层布设在混凝土结构内，并使用密封胶密封变形缝。

2）混凝土浇筑作业连续性不强时，公路隧道工程则会伴有变形缝或沉降缝，进行防水作业时，施工人员应根据各类施工缝的分布情况，使用水钢板进行防水处理。通过焊接水钢板的方式预防渗水、漏水风险。焊接过程中，施工人员应在施工缝表面清洁后，对其进行凿毛处理，然后实施焊接作业，密封处理施工缝时。可使用海绵条避免振捣环节出现离析问题。

3）防水处理施工缝时，施工人员应在公路隧道二次衬砌结束后的12 h内冲洗缝隙内的混凝土，露出混凝土面的石子后，正式灌注混凝土，灌注流程是先涂刷一层水泥浆，然后铺设厚度为1 cm的水泥浆，30 min后再灌注混凝土浆液[4]。

5.5 完善防水支护设施的应用方案

为延长公路隧道的使用寿命，确保其防水性能，还应及时完善防水支护设施的应用方案。防水支护设施的应用可避免围岩变形，有利于增强隧道内部结构的稳定性，保证行车安全[5]。通常情况下，隧道支护的主要工艺为锚喷技术，施工中应合理选择锚杆规格，重视锚杆质量管理，且锚杆施工、支护设计应符合国家的相关标准。正式支护前，施工人员应加强防水处理，细致地清理砂浆上的浮渣，同时打磨、处理支护结构表面，使其能够与防水层相互作用，不会出现破坏防水层的情况。在此过程中，为使支护表面结构、隧道防水层紧密结合，应在支护期间将隧道内的地下水引流至排水沟，经盲沟等防水设施排出隧道外，以避免地下水聚集到衬砌结构底部，从而预防隧道内的地下水堵塞，同时还应将部分水源由围岩盲沟流入泄水孔内，防止地下水积聚[6]。

6 结语

综上所述，为在城市交通系统中增强公路隧道运营的安全性，应重视各类防水设施的应用，科学、合理地选用防水材料，优化防水结构的整体设计。在此过程中，施工人员应严格按照公路隧道工程的防水技术要求，运用防水基础设施，规范防水设施布设中的施工操作，并采用更多新颖的防水材料、防水工艺，以确保公路隧道工程的防水性能，满足城市交通安全运营的基本要求。