公路隧道施工防排水施工控制要點

白愛明

目前滲漏水是隧道運營期間的常見病害。為了改善我國隧道滲漏水狀況,提高我國隧道防排水水平,我國交通部、鐵道部等部門都針對本行業內隧道防水狀況,提出了相應的防排水要求。

交通部頒布的JIG D70-2004公路隧道設計規范對隧道防排水規定如下:1)隧道防排水應遵循“防、排、堵、截”相結合,因地制宜,綜合治理的原則,保證隧道結構物和營運設備的正常使用與行車安全。隧道防排水設計應對地表水、地下水妥善處理,洞內外應形成一個完整通暢的防排水系統。2)高速公路、一級公路、二級公路隧道防排水應滿足下列要求:a.拱部、邊墻、路面、設備箱洞不滲水。b.有凍害地段的隧道襯砌背后不積水,排水溝不凍結。c.車行橫通道、人行橫通道等服務通道拱部不滴水,邊墻不淌水。3)三級公路、四級公路隧道應做到:a.拱部、邊墻不滴水,路面不積水,設備箱洞不滲水。b.有凍害地段的隧道襯砌背后不積水,排水溝不凍結。4)當采取防排水工程措施時,應注意保護自然環境。當隧道內滲漏水引起地表水減少,影響居民生產、生活用水時,應對圍巖采取堵水措施,減少地下水的滲漏。

隧道防水的概念有狹義和廣義之分:狹義防水如上所述,是指由襯砌混凝土、防水層和壁后壓漿所構成的隧道防滲漏屏障;廣義防水則泛指上述的“防、排、截、堵”水四個方面。有時也將隧道防排水的概念與廣義防水的概念等同起來,以強調排水與防水的同等重要性。從本質來看,洞內、洞外防排水系統是有機聯系的,對隧道防排水的各項要求也是有聯系、相互影響的,任何工序上的失誤都將對隧道產生不良影響。

盡管在近些年修建的隧道中都采用了新材料與新技術進行防水,但是仍有相當多的山嶺隧道在建成后不久便出現嚴重滲漏,特別是在隧道預埋洞室、施工縫處、隧道的接口處及管節之間的連接處等薄弱環節的滲漏水更為嚴重,成為隧道工程一大病害。

為了能做好隧道的防排水工程,我們應該熟悉設計圖紙,充分理解防排水設計意圖和設計目的,根據以排為主,堵、截、引相結合的設計思路,并結合以往排水施工的經驗和教訓,除按設計布置排水設施外,還在地下水多的地方增設排水設施,同時認真按設計做好各道防水屏障,使水順利排到洞外。

1 初期支護時通過“引、截、排”相結合作好防排水

1.1 做好進洞前的防排水調查處理工作

在隧道進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,采取相應的處理措施,做好地表防排水工作:1)勘探用的坑洼、探坑采用分層夯實的黏土回填;2)開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;3)在地表有泉眼的地方,涌水處埋設導管進行泉水引排;4)做好隧道洞口上方的防排水措施,將地表水排到隧道穿過的地表外側,防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統;5)洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側掛網噴漿;6)若在洞頂設置高壓水池時,應做好防滲防溢設施,且水池宜設在遠離隧道軸線處。

1.2 開挖中的處理

當涌水較集中時,噴錨前先進行導水,當涌水面積較大時,噴錨前設置樹枝狀軟式透水管排水,當涌水嚴重時設置匯水孔,邊排水邊噴射。噴錨完成后,使開挖巖石面與噴射混凝土之間形成排水用的匯水孔,使圍巖涌水、滲漏水通過設置的匯水孔等排水裝置流向墻腳縱向軟式透水管,再由引水管排到隧道中心排水溝內。初期支護通過引水導管的引導及噴射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水設施。經過這樣的處理,使圍巖的大部分地下水通過排水設施排出洞外,噴混凝土后混凝土表面滲水現象很少,真正起到了防水作用。

2 初砌柔性防水和背面排水工程的設置

2.1 防水層鋪設前對初期支護的檢查和處理

防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行斷面量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。在鋪掛前,還應檢查襯砌背后的排水設施,如盲溝、引水管和排水暗溝是否相互連接嵌入及接頭是否連接密封牢固,盲溝、引水管和排水暗溝是否加設反濾層;嚴寒地區保溫排水設施是否有防潮措施;修筑的深埋滲水溝,回填材料除應滿足保溫、透水性好的要求外,水溝四周是否有防泥砂滲入且回填密實的材料。

2.2 防水層鋪設好后檢查和處理

防水層鋪掛結束,應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查:1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼;2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現象;3)看焊接或粘結寬度是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現象;4)進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現象等,檢查防水板鋪掛質量。如果發現存在問題,除應詳細記錄外,并立即進行修補或返工處理。

2.3 止水帶安裝與控制

防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。

在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4 h～12 h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移。如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。

檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即進行修補或返工處理。

3 混凝土澆筑與控制

襯砌混凝土施工時,應按施工配合比施工,拌合設備運轉正常,計量設備應經過檢定且符合要求,所用的原材料經過檢驗且合格。定期不定期的進行檢查。混凝土振搗時必須派專人負責,避免出現欠振、漏振、過振等現象。加強施工縫、變形縫等薄弱環節的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。

如二次襯砌出現滲漏現象應采取如下措施進行處理。

3.1 引流堵漏

對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度的溝槽,埋設直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當的半圓膠管將水引入邊墻排水溝內,再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當的防水混凝土封堵或抹面。

3.2 注漿堵漏

對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏的施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度的凹坑,清理混凝土浮渣,檢查表面混凝土的密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度控制在襯砌厚度范圍內,埋管注漿,其注漿漿液通過設計確定。

4 結語

在公路隧道建設中,影響隧道建設質量好壞的諸多因素中,水是重要因素之一,因此隧道工程防排水應堅持防排結合、綜合治理的原則,只有做到防水可靠、排水暢通,才能使隧道防排水工程質量有保證,從根本上消除隧道病害和增加隧道壽命,并應加強對每道工序的施工質量控制,確保施工達到設計預期效果,使隧道防排水工程質量有保證。

[1]JTG D70-2004,公路隧道設計規范[S].

[2]JTJ 042-1994,公路隧道施工技術規范[S].