防水板在隧道復合式襯砌中的技術應用

王財普

（貴陽市建筑設計院有限公司 ，貴州貴陽550003）

0 引言

在隧道施工過程中，防排水是不容忽視的工序之一，必須加以重點控制。隧道的防排水好壞，關鍵在于隧道的防水板的施工作業控制。通過施工過程中采取的施工技術措施，以及施工工藝，更能夠清楚地認識到，隧道的防排水施工過程需加強過程控制。對隧道營運后，可以抑制今后帶來的極大隱患及病害，減少后期的相應維護，從而可取得極大的經濟效益及社會效益。

防水板是保證隧道防水功能的主要設施，一般用于噴錨構筑法施工的復合式襯砌中，兼有防水和隔離初期支護與二次襯砌的作用。在使用時與軟式透水盲管相結合。襯砌背后設環向（間距臺車間距）、縱向盲管，將地下水引入洞內側溝和中心溝排出洞外。

1 材料的選擇的基本條件

1.1 防水板的功能特性

（1）有一定的強度，在二次襯砌模筑混凝土灌注前，防水板能受機械作用而不受損傷。

（2）材料具有耐久性。在砂漿和混凝土保護下封閉使用，老化期較長，無需年年維修。

（3）板間接縫嚴密可靠，具有緊密性的特點。

（4）施工操作簡便且具有操作性。易學易操作、勞動強度小、施工方法多，施工進度快，可確保工期。

（5）經濟實用性。可根據工程需要，可與廠方聯系，制成大片，現場進行安裝，防水板在現場安裝既省時省力，從而節約了相應的項目成本，提高了經濟效益。

國內目前常用的防水板有 PVC、EVA、ECB、PE、EVA/ECB板，對其主要性能指標進行對比，發現EVA/ECB共擠防竄流防水板防水效果更佳。另外，為防止噴射混凝土刺破防水板，防水板內側附有無紡布墊襯作為緩沖層并起防護、過濾和一定的排水作用。

1.2 材料性質

針對于隧道使用的防水板，主要從物理力學性能、規格及尺寸偏差等指標進行檢驗。其主要內容見表1、表2所列。

表1 防水板的物理力學性能表

表2 防水板的規格及尺寸及允許偏差一覽表

2 工藝流程

隧道襯砌施工過程中，其防水板的施工工藝流程參照圖1所示。

圖1 防水板鋪設工藝流程圖

3 施工準備工作

3.1 材料檢測

防水板、土工布進場后，首先對其材料的材質證明及材料規格進行檢驗，合格后進行材質、性能試驗，待全部檢測合格及監理見證檢查合格后方可投入使用。

目測及尺量檢查：

（1）檢查防水板有無烤焦、焊穿、假焊和漏焊。（2）檢查焊縫寬度是否符合設計。

（3）檢查焊縫是否均勻連接，表面平整光滑，有無波形斷面。

3.2 洞內準備

鋪設臺架行走軌道，施工時采用作業臺架，主要用于基面處理，以及掛設防水板，基面處理超前防水板兩個循環。

防水板需配射釘槍、電壓焊調壓器、行走式雙縫自動熱合焊機、焊槍、觸電保護器、榔頭等。

3.3 斷面量測

對隧道凈空進行量測檢查，對個別欠挖部位進行處理，以滿足凈空要求，同時準備測量洞內中線。

3.4 貯存

防水板存放在室內，庫房應整潔、干燥、無火源、自然通風要好，存放處遠離高溫熱源及油脂等污物。

4 施工技術措施

4.1 基面處理

在鋪設防水層前先對基面（初期支護表面）的滲漏水、外露的突出物及原初期支護表面凸凹不平處進行檢查處理。其主要是布設的監控量測點、鋼筋搭接的露頭、錨桿頭等。派專人對表面進行詳細的檢查，采用相應的設備從根部露頭部分進行切割，并在割除部位用水泥砂漿覆蓋處理，對于呈現的初期支護不平整部分，需要進行補噴，以至于達到平整的原則。

4.2 襯砌間排水系統的處理

（1）環向盲溝采用Ф50雙壁波紋管，間距8～12 m一道，根據臺車長度確定，最終直接與側溝連接。

（2）縱向盲溝為8～12 m長一段（根據施工縫調整），兩端圓彎后進入側溝；側溝內每段縱向排水管中間位置設Ф100 mmPVC泄水管與隧道中心水溝相連。

4.3 無紡布鋪設

為防止防水板凸起噴層擠破并有利于濾水，在防水板之間需鋪設3 mm厚的土工布，對防水板起著保護作用，在鋪設防水布中，從拱頂中心向兩邊拱腳、邊墻采用射釘槍對稱固定，固定點間距：一般拱部0.5～0.8 m，邊墻0.8～1.0 m，呈梅花型排列，并左右上下成行固定（見圖2）。

圖2 暗釘圈固定緩沖層示意圖

（1）鋪設防水布時，使之能緊貼在混凝土表面，不致因過緊而撕裂；過松，影響防水板掛設。用專用的塑料墊片，并根據基面的不同情況盡量選在基面的四處采用鋼釘、螺絲釘及塑料脹管將防水板固定在基面上。

（2）無紡布與噴混凝土表面密貼，鋪設應平順、無隆起、無褶皺。

（3）無紡布搭接寬度不小于50 mm。

（4）無紡布幅間搭接寬度不小于15 cm。

4.4 防水板鋪設及焊接

（1）先用作業臺車將防水板固定到預定位置，然后用專用射釘將無紡布固定在噴射混凝土上。拱部間距0.5～0.8 m，邊墻0.8～1.0 m，底部1～1.5 m，專用熱熔襯墊及射釘按梅花型布置，并左右上下成行固定。

（2）防水板鋪設前，應全部檢查防水板是否有變色、波紋（厚薄不均）、斑點、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，若有缺陷，暫時不使用，應立即通知項目部做相關的防水試驗、焊縫張拉強度試驗，如發現防水板有裂紋、針孔等應立即修好。

（3）防水板宜從下向上環向鋪設，下部防水板（拱墻防水板）必須壓住上部防水板（包裹排水體的防水板），鋪設松緊應適度并留有余量，實鋪長度與初期支護基面弧長的比值為10：8，確保混凝土澆筑后防水板表面與初期支護面緊貼。分離式防水板采用懸掛鋪設。

（4）防水板的固定采用電熱壓焊器熱熔墊圈，使防水板與墊圈溶化粘接為一體，加固后的防水板用手上托或擠壓，防水板不會產生繃緊或破損現象。

（5）防水板焊接時，接縫處必須擦洗干凈，焊縫接頭應平整，不得有氣泡褶皺及空隙。防水板采用自動雙縫熱熔焊機，按預定的溫度、速度焊接，焊楔溫度高時，焊機行走速度應快，焊楔溫度低時，焊機行走速度應慢。單條焊縫的有效焊縫寬度不小于15 mm。焊接后兩條縫間留一條空氣道，用于空氣檢測器檢測焊接質量。焊接前先除盡防水板表面的灰塵再焊接，防水板搭接寬度須大于15 cm。二襯端頭部位預留1 m的搭接余量。焊縫檢測采用檢漏器現場檢測防水板焊接質量（見圖3）。當壓力表達到0.25 MPa時停止充氣，保持15 min，壓力下降在10%以內，說明焊縫合格。否則，須用檢測液（如肥皂水）找出漏氣部位，用手動熱熔器焊接修補后再次檢測，直到不漏氣為止。

圖3 焊縫檢測示意圖

（6）兩幅防水板鋪掛定位后，端頭各預留20 cm，由一人在焊機前方約50 cm處將兩端防水板扶正，另一個人手握焊機，將焊機保持在離基面5～10 cm的空中，以試調好的恒定的速度向前行走，中途不能停頓，整條焊縫的焊接一氣呵成。

（7）熱合焊機不易焊接的部位可采用手持焊槍焊接，并確保搭接質量。

（8）單條焊縫的有效焊接寬度不小于15 mm。防水板搭接與施工縫錯開距離不應小于50 cm。

（9）防水板縱向搭接與環向搭接處，除按正常施工外，再覆蓋一層防水板，用電熱熔焊接器焊接，三層以上防水板的搭接形式必須是“T”形接頭，并采用焊膠打補丁的方式進行加強。焊接搭接處必須用刀刮成緩角后拼接，使其不出現錯臺。

圖4為防水板加無紡布鋪設示意圖。

圖4 防水板加無紡布鋪設示意圖

（10）防水板破壞處修理。防水板鋪設完畢后應對其表面進行全面的檢查，發現破損部位及時進行補焊，補丁應剪成圓角，不得有三角形或四邊形等尖角存在，補丁邊緣距破損邊緣的距離不小于7 cm。先取一小塊防水板，除盡兩塊需要粘接的防水板上的灰塵后，將其置于破損處，然后用手動電熱熔接器熔接。補丁應滿焊，不得有翹邊空鼓部位，補丁應進行漏氣檢測。熔接質量用真空檢測器檢測，若不合格必須重新修補。

（11）對于二次襯砌中有鋼筋的位置，應對鋼筋頭進行包裹的方式進行保護。防水板的接縫應與襯砌端頭錯開0.5～1.0 m。二次襯砌中預埋件與防水板間距不小于5 cm，以防止損壞防水板。綁扎鋼筋和襯砌臺車就位時，要防止碰撞和刮破防水板。

（12）防水板鋪設應超前二次襯砌施工20～25 cm，并設臨時擋板防止機械燙傷或電火花灼傷防水板。

（13）隧道與避車洞或其他坑道相交時會出現曲線陽角，避車洞與后墻相交處會出現曲線陰角，隧道襯砌大小斷面銜接時，堵頭墻與襯砌會形成曲線陰角和陽角銜接。

4.5 質量檢查

充氣檢查：防水板的搭接縫焊接質量檢查應按充氣法檢查，將5號注射針與壓力表相接，用打氣筒進行充氣，保持15 min，壓力下降在10%以內，說明焊縫合格；如壓力下降過快，說明焊縫不嚴。用肥皂水涂在焊縫上，有氣泡的地方應重新補焊，直到不漏氣為止。

5 施工過程中安全技術措施

（1）定期對職工進行安全教育，牢固樹立“安全第一”的思想，堅持“安全生產，預防為主”的方針。

（2）各種特殊工種要嚴格持證上崗，高空作業要遵守高空作業規定，施工人員要戴好安全帽和各種防護用品，確保施工人員的安全；嚴禁穿拖鞋、赤腳或硬底鞋上臺架操作，嚴禁酒后作業。

（3）施工中，洞內工作面較多，注意施工現場的協調作業，盡可能地減少相互干擾，使各項工作得以順利進行。

（4）機械設備操作過程中嚴格按照操作規程執行。

（5）施工臺架應牢固穩定，臺架上應滿鋪底板，周邊應設置欄桿，臺架上的人、料不得超過承載能力，作業時應設警示標志或專人防護。

（6）掛設防水板作業時，嚴禁煙火，在作業臺架上必須掛設滅火器。土工布EVA/ECB板皆為易燃材料，必須采取可靠的防火措施，堆放這些材料場所不準使用明火。當鋼筋焊接作業、錨桿的切割作業不得不使用明火時，除用阻燃材料覆蓋在防水板上外，要求設置足夠數量的滅火器，并安排值班管理。

6 結語

防水板在施工過程中，從原材料的檢驗、貯存等一系列的準備工作做起，從基面處理、襯砌間排水系統的處理、無紡布鋪設、防水板鋪設及焊接、質量檢查等必須加強施工作業過程控制，并在作業過程中加強安全管理，貫徹了“以防為主、集中排放”的原則，既確保了隧道防排水的施工質量，又達到防止隧道滲漏的目的。