公路隧道防水層的治理原則及施工方法

摘要：隧道防水施工為隧道工程施工中最重要的施工工序之一。文章對公路隧道的滲漏水機理和治理原則、防水材料、施工中常見的問題和施工處理措施等4個方面進行了介紹。

關鍵詞：隧道；防水層；施工技術

隧道的滲漏水為公路隧道的常見病害之一，滲漏水不僅為影響公路隧道行車安全，而且會加快內襯混凝土的碳化速度縮短隧道的使用壽命，因而必須確保防排水施工的質量。

1 公路隧道滲漏水的機理和治理原則

公路隧道的滲漏水現象，一方面產生于內襯的薄弱部位，主要原因是襯砌存在的麻面、蜂窩、洞穴等混凝土本身的質量問題；另一方面發生于襯砌的縫隙。

根據公路隧道施工規范，對隧道滲漏水的防治是按照“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合治理”的原則。根據滲漏水發生的原因，首先做好防水措施，只有當防水措施不能滿足滲漏水要求時，才采用排、截、堵水措施。根據隧道滲漏水出現的部位，防水主要分為兩大類，一類是防各種“縫”的漏水，可以通過在接縫處設置防水材料實現；另一類是加強隧道內襯混凝土自身的防水性能，即防止襯砌出現麻面、蜂窩、洞穴等現象，提高混凝土的抗滲等級和密實度等措施。

2 公路隧道防水材料

目前公路隧道的防水一般采用防、排水相結合的方法。防水層的設置一般采用如下方法。(1)無紡布。沿隧道斷面鋪設無紡布，其主要作用為對滲水起到反沖與卸壓作用，且用于防止防水板受隧道凹凸不平而發生破損。(2)防水板。沿隧道斷面鋪設，鋪設與錨噴支護與二次襯砌之間。(3)止水帶。環向鋪設，一般用于沉降縫和施工縫處。對于涌水量較大的隧道，還應在施工縫處增設一圈遇水膨脹止水條。(4)環向排水管。環向設置，一般沿隧道縱向每10m設置一圈。采用上述防水設置后，水流一般通過環向排水管流入邊墻的縱向盲溝，然后經橫向排水管進入隧道兩側的排水溝，水流在自重的作用下排出洞外或在自重作用下流向隧道中部經排水泵排出洞外。

2.1 防水板

防水板材料的選擇要滿足耐久性好，耐刺穿性好，而腐蝕性好等三個方面。目前應用于公路隧道防水工程的高分子卷材主要有ECB(乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)、HDPE(高密度乙烯)、LDPE(低密度乙烯)。其中PVC防水性相對較差，目前已不采用，HDPE硬度大、強度高，在公路隧道防水中較少使用。

防水板的厚度一般選用1～2mm。其原材料不得使用再生材料。用于施工中的防水板其外觀質量應滿足以下要求。(1)防水板表面應平整、無裂紋、邊緣整齊、機械損傷、折痕、氣泡、孔洞、及異常粘著部分等影響使用的缺陷。(2)防水板在規格確定的長度內不允許有接頭。(3)在不影響使用的條件下，防水板表面凹痕，深度不得超過厚度的5%。(4)防水板外觀顏色應為材料本色，不得添加顏料和填料，特殊要求除外。

2.2 止水帶

止水帶接材料分可以分為塑料止水帶、橡膠止水帶和鋼邊止水帶三類。塑料止水帶不得采用再生塑料。橡膠止水帶和鋼邊止水帶應采用三元乙丙橡膠制作，不得采用再生橡膠。用于施工中的止水帶其外觀質量應滿足以下要求：止水帶表面不允許有開裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷。塑料止水帶外觀顏色應為材料木色，不得添加顏料和填料，特殊要求除外。

3 公路隧道防水施工中常見問題

3.1 防水材料質量不達標

隨著隧道防水材料的需求量增大，大小防水材料生產廠家應運而生，難免會出現以次充好，魚目混珠的現象。有的防水板、止水帶用廢棄、老化的再生材料制造，其延伸率、抗拉強度、抗裂強度等力學性能指標達不到要求。且監理、施工單位未能嚴格對防水材料按規定進行隨機抽樣檢測，致使不合格品得以進場使用。

3.2 防排水施工質量控制不佳

(1)隧道圍巖基面處理不當。圍巖基面處理對防水板、止水帶和排水盲管的安裝影響較大，但在實際施工過程中，初支表面或圍巖基面經常達不到要求，普遍存在問題有圍巖基面平整度達不到防水板鋪設要求。主要原因為光面爆破效果不好導致初噴混凝土表面平整度較差。在超挖地段，會發生局部凹陷處混凝土的壓力過大而使防水板拉裂；在欠挖地段，會發生尖銳巖石戳破防水板?；嫔系耐饴朵摻铑^、錨桿頭、尖銳物等未清除，直接掛無紡布、防水板，造成混凝土澆筑后防水板被戳破?；鶐r表面滲水點未處理，任由滲水漫流。

(2)防水板鋪設不規范。防水板鋪設是隧道防水工程中最重要的一道工序，但在實際施工中防水板的鋪設質量存在較多問題，形成了許多人為的滲水通道。目前存在的問題主要有防水板焊接時未采用雙焊縫，或者焊縫寬度達不到要求；焊接工藝不過關，焊穿現象時有發生，未對焊接效果進行充氣檢驗；防水板搭接順序出錯或搭接寬度不夠；對鋪設好的防水板保護不夠，防水板被燒破，扎破。

(3)施工縫、變形縫處理操作不細。施工縫、變形縫是隧道滲漏水的多發部位，也是隧道防水的重點。在實際施工中，存在以下主要問題。①施工縫、變形縫處混凝土振搗不到位，止水帶和止水條與混凝土不密貼。②中埋式止水帶或止水條未嚴格按照設計位置埋設。③未按規定設置鑲嵌槽，造成止水帶變形，扭曲，失去止水效果；即使設了鑲嵌槽，也未將灰土和浮碴清理干凈。

(4)排水盲管埋設存在的問題。排水盲管的主要作用是將環向排水管收集的水排出，在實際施工中易出現以下問題。①盲管被混凝土堵塞。②環向盲管與縱向盲管未能按設計有效連接。

4 隧道防水的施工措施

4.1 把好進場防水材料的質量關

防水材料的質量決定隧道防水效果，針對目前防水市場以劣充優的情況。要防水材料采購時要選質量優、信譽好、價格合理的生產廠家。當材料采購回來后，監理、施工單位應加強對進場防水材料的隨機抽檢。

4.2 施工中的質量控制要點

(1)基面處理。為了保證初噴混凝土層的平整度，開挖時應采用光面爆破技術。對初噴混凝土表面凸凹不平處要采用同級混凝土進行修補，使初噴混凝土表面平順。當基面滲漏水，可采用埋設排水管直接排水到邊溝或注漿堵水，以保持基面無漏水；對初期支護混凝土表面外露的鋼筋尖頭，錨桿頭等硬物應割除，防止戳破防水板。

(2)防水板的鋪設。防水板鋪設時應嚴格按照先拱后墻的順序鋪設，下部防水板應壓住上部防水板保證防水板全部面積均能抵到圍巖，兩幅防水板的搭接寬度不應小150mm。在防水板鋪設中，焊接是關鍵環節，焊接時接縫處必須擦洗干凈，且焊縫接頭應平整，焊接采用雙焊縫工藝，單條焊縫的有效焊接寬度不應小于15mm，防水板的搭接縫焊接質量應采用充氣法檢查。在鋼筋籠焊接過程中，應采用阻燃材料對防水板進行覆蓋或選用阻燃性防水板，以防止焊接火花燒傷防水板，對于燒傷的防水板應及時修補。為避免內襯混凝土澆筑時損傷防水板，在施工中應避免讓搗固器與防水板直接接觸；應避免鋼筋頭部損傷防水板。

(3)變形縫、施工縫的處理。內襯的變形縫、施工縫處是隧道防水的薄弱環節，在施工中應按照設計要求認真施工。在施工過程中應保證止水帶埋設位置合適設計；止水帶定位后，其整體平整；止水帶接頭處需選在襯砌結構應力較小部位，采用熱硫化粘接或冷接法粘接，其最小搭接長度分別為10cm和20cm。

(4)排水盲管安裝。排水盲管安裝時應嚴格按照設計的位置安裝，對于施工中發現的富水地段，要根據實際情況加密環向盲管的數量。為了防止泥砂、噴射混凝土等進入盲管，盲管需采用無紡布等滲水布包裹，縱向盲管要用防水卷材半裹。環向盲管與縱向盲管一般采用三通管連接，三通管位置應嚴格按照設計布置，接頭部位應固定牢固，防止松動脫落。

參考文獻

[1]劉冰.公路隧道防水施工技術[J].2007，32(33)