淺談武廣客運(yùn)專線隧道防排水施工

吳也平

（中鐵三局橋隧工程分公司，河北 邯鄲 056003）

隨著我國(guó)高速客運(yùn)專線鐵路建設(shè)高潮的到來(lái)，高速鐵路不僅僅在平原、沿海地帶建設(shè)，也開始在地質(zhì)情況復(fù)雜的山嶺地區(qū)建設(shè)。隧道工程在土建工程中所占比例越來(lái)越大，但隧道防水問題一直是困擾隧道工程的難題。為此，筆者對(duì)武廣客運(yùn)專線隧道防排水施工情況進(jìn)行了探討與總結(jié)，希望能對(duì)今后高速客運(yùn)專線隧道的施工有所幫助。

1 設(shè)計(jì)概況

武廣客運(yùn)專線隧道防排水遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則。隧道襯砌和設(shè)備洞室襯砌的防水等級(jí)為一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)，即二次襯砌不允許滲水、二次襯砌表面無(wú)濕漬。隧道為山嶺隧道，設(shè)計(jì)為排水型隧道，采用“以堵為主，限量排放”的原則。

隧道洞內(nèi)設(shè)計(jì)復(fù)合式防水層，縱、環(huán)向盲管系統(tǒng)。縱向盲管采用HDPE160/142雙壁打孔波紋管，15 m一段，兩端采用135°角度直接接入側(cè)溝，中間設(shè)置Φ100PVC管直通側(cè)溝。環(huán)向盲管采用Φ50單壁打孔波紋管，6～8 m一道，直接接入側(cè)溝。環(huán)向施工縫設(shè)置中埋式膨脹橡膠止水帶或中埋式鋼邊橡膠止水帶，縱向施工縫采用混凝土界面劑防水。洞內(nèi)設(shè)置雙側(cè)排水溝及中心排水溝（2 000 m以下隧道未設(shè)置），雙側(cè)排水溝與中心排水溝每30 m通過(guò)Φ100PVC管在中心溝檢查井位置連接。洞外截水溝引入路基排水溝，洞內(nèi)排水溝與路基排水溝順接。

2 洞外排水

在施工中要做到隧道洞外排水系統(tǒng)與路基排水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，截水天溝以較短途徑將洞頂?shù)乇硭胖磷匀环€(wěn)定的溝谷中。若與路塹天溝或涵洞入口相接時(shí)，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，確保水溝末端與路塹天溝、涵洞入口無(wú)縫順接。由于洞外排水往往深度設(shè)計(jì)不夠，施工時(shí)要與設(shè)計(jì)方協(xié)調(diào)好，以使洞外排水工程發(fā)揮預(yù)期作用。

3 洞內(nèi)防水

3.1 初期支護(hù)

①開挖后及時(shí)進(jìn)行初噴混凝土，使開挖斷面盡可能圓順，更重要的是，初噴混凝土后，能有效抑制圍巖的松弛，阻止圍巖中細(xì)小裂隙的發(fā)展，達(dá)到堵水的作用。②合理調(diào)整噴射混凝土配合比，以提高噴射混凝土本身的抗?jié)B性并減少裂紋，然后對(duì)其進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，出現(xiàn)裂紋后及時(shí)補(bǔ)噴或注漿封閉。建議在混凝土中添加改性聚酯纖維，以提高噴射混凝土的抗裂性能。③噴射混凝土前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試噴，取得相關(guān)參數(shù)（噴射距離，風(fēng)壓等）后，再按照參數(shù)進(jìn)行噴射作業(yè)。④對(duì)開挖后滲水較大的部位進(jìn)行封堵。小股的滲水用排水管引排，排水管直接接入側(cè)溝。⑤初期支護(hù)后利用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不密實(shí)處采用注漿的方法進(jìn)行回填。

3.2 盲管施工

3.2.1 環(huán)向盲管安裝

環(huán)向盲管用鋼卡固定，安裝鋼卡時(shí)，間距不宜太大，要保證盲管與初期支護(hù)密貼，環(huán)向盲管直接與側(cè)溝連接。在施工仰拱襯砌時(shí)，預(yù)留盲管出口的連接管，水量較大的地段盲管可適當(dāng)加密。

3.2.2 縱向盲管安裝

為保證縱向盲管位置的準(zhǔn)確及平順，在安裝縱向排水盲管前先施工縱向盲管基礎(chǔ)混凝土以支撐盲管。縱向盲管安裝后，在盲管上部設(shè)置排水體。武廣客運(yùn)專線采用無(wú)砂混凝土作為排水體，排水體高40 cm左右，碎石規(guī)格為粒徑10～30 mm.縱向盲管采用防水層包裹，防水層與拱墻防水層焊接。

3.3 防水層施工

3.3.1 初期支護(hù)表面處理

對(duì)初期支護(hù)表面錨桿頭、注漿管等突出物進(jìn)行處理，局部滲水處采用波紋管引排至側(cè)溝，表面處理后達(dá)到基面堅(jiān)實(shí)、平整、圓順、無(wú)漏水現(xiàn)象。陰陽(yáng)角做成圓弧形，滿足設(shè)計(jì)要求，基層平整無(wú)尖銳物體，初期支護(hù)背后無(wú)空洞。

3.3.2 防水層施工

防水層采用復(fù)合防水層，先將土工布用帶熱熔墊片的射釘固定在噴射混凝土上，墊圈的數(shù)量以使土工布與初期支護(hù)表面密貼為宜。防水板采用專用焊機(jī)固定在熱熔墊片上。防水板搭接寬度15 cm，焊縫寬度1.5 cm，采用雙焊縫工藝。防水層施工后采用充氣檢測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)是壓力達(dá)到0.25 MPa，壓力持續(xù)15 min，壓力在0.225 MPa以上。

縱、環(huán)向盲管穿透防水層的部位是防水薄弱環(huán)節(jié)，武廣客運(yùn)專線隧道在該方面無(wú)特殊設(shè)計(jì)，建議在仰拱襯砌內(nèi)盲管上環(huán)向設(shè)置橡膠止水條以防水。防水層施工是隧道防水的核心，對(duì)防水工程要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行施工，加強(qiáng)檢測(cè)，不合格的堅(jiān)決返工，同時(shí)做好防水層的保護(hù)工作。

3.4 施工縫與變形縫的處理

3.4.1 縱向施工縫的處理

縱向施工縫采用涂刷混凝土界面劑的措施。涂刷前清理施工縫，界面劑按照配比原則進(jìn)行調(diào)配，并且隨用隨配。

3.4.2 環(huán)向施工縫、變形縫的處理

環(huán)向施工縫、變形縫采用中埋式遇水膨脹橡膠止水帶或中埋式鋼邊橡膠止水帶，用鋼筋卡固定于模板中間。仰拱與拱墻的連接采用熱熔焊接或冷接（廠家專用粘接膠），其余位置不得出現(xiàn)接頭。沉降縫處為減小兩側(cè)的不均勻沉降，仰拱部位設(shè)置雙層鋼筋。開挖前一環(huán)仰拱時(shí)，注意保護(hù)止水帶，防止損壞。止水帶附近應(yīng)人工清理，不得使用挖掘機(jī)。

3.5 襯砌自身防水

襯砌防水等級(jí)為P8，配合比選取時(shí)，粗骨料采用連續(xù)級(jí)配，改善混凝土和易性，并摻加防水劑、高效抗裂防水膨脹劑以減少混凝土內(nèi)部孔隙，從而提高防水能力。混凝土灌注時(shí)加強(qiáng)振搗，采用插入式振動(dòng)器配合臺(tái)車附著式振動(dòng)器進(jìn)行搗固，不得過(guò)早拆模使混凝土受力，拆模后要及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

3.6 拱頂回填注漿防水

襯砌施工時(shí)，在拱頂預(yù)埋縱向注漿管。注漿管粘接于防水板上，并在施工縫附近采用三通管預(yù)留注漿管，襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，采用水泥漿液注漿，避免滲水竄流。注漿時(shí)控制壓力應(yīng)在0.05～0.1 MPa，以防止破壞襯砌結(jié)構(gòu)。

3.7 水溝施工

中心水溝施工采用Φ600鋼筋混凝土管，在施工仰拱填充時(shí)埋設(shè)，采用鋼筋環(huán)向定位，在施工時(shí)注意確保混凝土管不移位，不上浮。

側(cè)溝施工采用分次澆筑的方法，先澆筑至水溝底標(biāo)高，然后澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。側(cè)溝施工時(shí)要將縱向盲管出口、環(huán)向盲管出口、橫向排水管出口與水溝連接，并且保證出口的坡度能使水順暢地流入側(cè)溝或中心溝。

4 洞內(nèi)外防排水連接

武廣客運(yùn)專線隧道設(shè)計(jì)對(duì)洞內(nèi)外溝槽過(guò)渡有詳細(xì)要求，低端洞口于洞外兩側(cè)設(shè)沉淀池，洞外隧道中線延伸處設(shè)檢查井，中心水溝的水排入中間檢查井后通過(guò)隧路過(guò)渡段下埋設(shè)的鋼筋混凝土預(yù)制管流入兩側(cè)沉淀池。兩側(cè)沉淀池同時(shí)與洞口仰坡坡腳設(shè)置的集水井聯(lián)通。隧道洞內(nèi)及洞口仰坡范圍水均匯集于兩側(cè)沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀后排入路基側(cè)溝。

5 特殊情況下防排水處理

雖然設(shè)計(jì)和施工對(duì)防水系統(tǒng)都十分重視，但由于認(rèn)識(shí)不足和技術(shù)欠缺等原因，隧道內(nèi)局部會(huì)出現(xiàn)一些滲漏水現(xiàn)象，現(xiàn)將武廣客運(yùn)專線隧道出現(xiàn)的一些情況及處理方式進(jìn)行總結(jié)。

5.1 襯砌拱墻滲水

對(duì)于滴水處及裂紋滲漏處采用鑿槽引流堵漏施工方法。在滲漏部位順裂縫走向?qū)⒁r砌混凝土鑿出一定寬度和深度的溝槽，在溝槽內(nèi)埋設(shè)打孔的PVC管，直接引排至側(cè)溝，溝槽采用防水混凝土封堵。對(duì)于滲漏嚴(yán)重部位，采用注漿堵漏施工方法。在滲漏部位鑿出一定寬度和深度的凹坑，清理混凝土渣，并檢查表面混凝土的密實(shí)性，從滲漏部位向襯砌鉆孔，其深度控制在襯砌厚度范圍內(nèi)，不打穿防水層，埋管注漿，其注漿漿液通過(guò)設(shè)計(jì)確定。注漿結(jié)束后，其凹坑采用防水混凝土封堵。

5.2 道床板與側(cè)溝壁間積水

由于水溝采用分次澆筑的方法，施工縫位于水溝底，當(dāng)水溝不暢通時(shí)會(huì)有水從薄弱的施工縫處滲出，積于道床板與側(cè)溝壁之間。及時(shí)清理水溝并在道床板與側(cè)溝壁之間切割縱向排水溝，溝深30 cm，寬15 cm，將積水引出洞外。此處可采用預(yù)防措施，即在道床板與側(cè)溝壁之間設(shè)置Φ100排水半管，每隔10 m將排水半管與中心水溝采用Φ50PVC管連接，PVC管設(shè)置于仰拱填充內(nèi)。

5.3 左右道床板間積水

由于仰拱填充與軌道板基礎(chǔ)分次施做，存在施工縫，當(dāng)仰拱防水失敗后，該施工縫內(nèi)存在滲水。若壓力大且不能有效排出，將對(duì)道床板造成致命的破壞，該水會(huì)通過(guò)局部軟弱部位滲出，導(dǎo)致左右道床板間積水。

首先鉆孔卸壓，為確保地下水引排不使隧道底掏蝕，在孔內(nèi)埋設(shè)外包無(wú)紡布、內(nèi)充無(wú)砂混凝土的PVC管以排除地下水。在無(wú)中心排水溝的隧道，切割中心排水溝，深度35 cm，寬度40 cm，將積水排出洞外。在武廣客運(yùn)專線隧道施工中，2 000 m以下隧道未設(shè)中心排水溝，但在實(shí)際施工中證明，在巖溶地段修建隧道，設(shè)置中心排水溝是有必要的。在有中心排水溝的隧道直接鉆孔，將無(wú)碴軌道基礎(chǔ)與中心溝連通，鉆孔間距視滲水情況而定。

6 結(jié)束語(yǔ)

隧道防排水是個(gè)系統(tǒng)工程，要使最終建成的工程滿足既定的標(biāo)準(zhǔn)，保證其使用功能，需要多方的共同努力。作為施工單位要吃透設(shè)計(jì)意圖，加強(qiáng)管理以保證施工質(zhì)量。同時(shí)對(duì)新出現(xiàn)的問題要反饋于設(shè)計(jì)，以便從設(shè)計(jì)的角度杜絕某些問題的出現(xiàn)。只有多方面查找原因并不斷進(jìn)行總結(jié)，才能更好地實(shí)現(xiàn)隧道不滲不漏的目標(biāo)。

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