大坪隧道結構防排水施工技術

程傳濤

中鐵二十三局集團第四工程有限公司，四川成都 610014

0 引言

大坪隧道位于廣西省桂林市永福縣境內，全長398m，圍巖類型為V 級復合加強偏壓，采用CRD 法開挖，二次襯砌采用不低于P8 耐久性抗腐蝕砼，防水等級為一級。該隧道大部分為石夾粘土，施工期處于雨季，因該地區雨量充沛所以滲水嚴重，土質含水量大，施工技術復雜，施工風險等級高，施工難度大，為本標段重點控制工程。

1 結構防排水主要技術措施

1.1 防水板鋪設

防水板的拼裝及焊接：根據鋪設段環向長度和每節襯砌長度在洞外對防水板進行預加工。采用熱合焊接雙焊縫無釘敷設技術，拼接成幅面寬2.0m 的防水板卷成卷備用；

1）在準備防水層鋪設前基面之前，應首先切除隧道初期噴射的混凝土表層上的錨桿頭和鋼筋露頭，切除后再行使用細石混凝土進行磨平處理。凹坑深度比要控制在1：10 之內，超過這個比例的同樣必須用細石混凝土填平。如果凹坑太大則需要補充噴射混凝土。這樣做得目的就在于確保混凝土的表面比較平整，沒有尖銳棱角；

2）在鋪設400g/m2土工布時，應當首先把單幅無紡布固定在某一特定的位置，然后再使用熱熔襯墊、射釘等專門器物將無紡布緊緊地固定于噴射好了的混凝土之上。需要注意的是，熱熔襯墊、射釘宜呈梅花型布置，參數可以參考拱部間距0.5m～0.7m，邊墻1.0～1.2m。此外，無紡布的鋪設要保持松緊適度的狀態，一方面要緊貼在混凝土表層上，但不能因其過緊而導致被撕裂；另一方面，又要避免無紡布過松導致無紡布褶皺造成蓄水點。比較適宜的狀態是無紡布幅間搭接寬度大于10cm；

3）在鋪設防水板之前，應先使用作業車將防水板加土工布牢牢地固定于某一特定的位置，固定好后，再使用手動電熱熔接器對其進行加熱處理，這樣做的目的就在于使防水板能夠焊接在專用熱熔襯墊上。防水板在鋪設時同樣要注意松緊適度，不僅要與無紡布充分接合在一起，并且還要緊貼于噴射混凝土表層上。防水板搭接縫與變形縫、施工縫等防水薄弱環節錯開1m 以上；

4）在使用自動雙縫熱熔焊接機對防水板進行自動熱熔焊接時，首先要清除掉防水板表面的灰塵，要按照預先給定的溫度和速度進行焊接，同時，焊縫的有效寬度不應少于1cm。焊接完畢之后要注意在2 條焊縫之間留出一條空氣道，以便使用空氣檢測器對焊接質量進行檢測；

5）檢測防水板的焊接質量，一般可以采用檢漏器。具體方法是，首先把空氣道的一端封堵住，然后從另一端使用空氣檢測器進行打氣加壓，如果壓力可以達到0.2MPa～0.5MPa，就說明防水板的焊接是完全粘合的。否則的話，就需要使用肥皂水之類的檢測液，把漏氣的位置找出來，然后用熱熔器再行手動焊接修補，修補之后再用同樣的方法檢測，直到完全粘合為止；

6）防水板破損處修理：只要一旦發現防水板有破損的地方，就必須及時修補。具體做法如下：首先取一小塊防水板，在置放于破損處之前，必須清除掉二者表面上的灰塵，然后再用手動電熱熔接器進行焊接，焊接完畢后再使用真空檢測器進行檢測，直到合格為止。

2.2 混凝土結構自防水

二次襯砌采用自防水混凝土，抗滲等級不低于P8，拱墻砼摻加防水劑，仰拱砼摻加高效抗裂防水膨脹劑。防水砼結構襯砌厚度不小于30cm。

2.3 系統排水盲管的布設

系統排水盲管由縱向盲管、環向盲管和連接盲管組成。縱向排水盲管沿縱向布設于左、右墻腳水溝底上方，為φ100 透水管；環向排水盲管，為φ50 透水管，沿隧洞環向周邊布設。環向盲管與縱向盲管用“T”形接頭連接，每隔5m～10m 在水溝外側留泄水孔，并用連接盲管與縱向盲管相連。安裝布設環向排水管時，需要先在噴射砼面上進行定位，一般按設計圖紙布設線位，但是也允許根據隧道洞壁的實際情況做一定的調整。可以在集中出水點的水源方向鉆孔，孔的大小根據引水盲管確定，然后將引水盲管插入到孔內，在其外圍則使用速凝砂漿進行封堵，其用意在于引導地下水從引水盲管集中流出。

2.4 注漿堵水

對隧道開挖后圍巖表面裂隙股狀出水及面狀淋滲水進行堵水。圍巖表面裂隙股狀出水時，在裂隙兩側斜向向裂隙進行鉆注漿孔；圍巖表面面狀淋滲水時，垂直巖面鉆孔。孔徑50mm，孔長1.5m，孔口間距1m～1.5m，單孔擴散半徑微2m，注漿孔與出水裂隙面盡量大角度相交。注漿壓力小于0.5MPa。注漿采用水泥漿，水灰比1：1，裂隙涌水較大時，先鉆孔引水卸壓，再對裂隙進行注漿，最后用膨脹快硬水泥對引水孔進行封堵處理。

隧道初期支護初噴混凝土后，存在大面積滲漏水或大股涌水時也采用注漿堵水。在裂隙兩側斜向向裂隙進行鉆注漿孔，孔徑50mm，孔口間距1m～1.5m，單孔擴散半徑微2m，注漿孔與出水裂隙面盡量大角度相交。注漿壓力小于0.3MPa。注漿采用水泥漿，水灰比1：1。當初噴層表面出現股水時，采取埋管引排，將股水通過引排管引至隧道側溝，引排管采用PVC管，管徑80cm。

2.5 施工縫、變形縫防水處理

2.5.1 施工縫防水處理

施工縫通常有豎縫和平縫兩種，在進行防水施工時，首先須在二次襯砌砼灌注后的4h ～12h 內，用鋼絲刷將接縫處的砼面刷毛或用高壓水沖洗，直至露出表面石子。在新砼灌注前，將接縫處清理干凈，保持濕潤，先刷水泥漿兩道，再鋪設10mm 厚水泥砂漿(用原砼配合比，除去粗骨料，也可摻加膨脹劑)，過0.5h 后再灌注砼。

結構環向施工縫處理方法為：中埋式止水帶。拱墻、仰拱為明暗洞分界處埋止水帶采用鋼邊橡膠止水帶，其它采用橡膠止水帶。

縱向施工縫處理方法為：混凝土接觸面涂以遇水膨脹止水膠，并設置外貼式止水帶。

自行制作的拼裝式鋼模或木模接擋頭板，需要根據襯砌厚度及其形式來安排，單塊鋼模的寬度應是襯砌厚度的二分之一。與此同時，可以將制作好的鋼模按照安裝時的先后順序做好編號工作。等待全斷面液壓鋼模襯砌臺車就位后，根據編號順序一一安裝好鋼模擋頭板，擋頭板中間使用橡膠止水條沿著隧道方向夾住，兩端則使用U 形卡固定。

2.5.2 變形縫防水處理

變形縫之所以產生，乃是由于剛度不同的結構在承受不同的壓力后，會產生一定的不均勻沉降，進而出現的結構縫隙。本標段變形縫采用緩膨型遇水膨脹橡膠止水帶止水，拱墻變形處襯砌外緣與防水卷材結合部位以聚硫密封膠封堵，襯砌內緣3cm 范圍內采用聚硫密封膠封堵，以外2cm 范圍內設置U 型鍍鋅鋼板接水盒，其余空隙縫隙間充填瀝青木絲板；為減少仰拱變形縫兩側沉降，仰拱部位二次襯砌內設φ50 雙層抗剪鋼筋，鋼筋環向間距50cm，仰拱變形縫采用在填縫料填塞密實。

2.5.3 止水帶（條）安裝與定位

1）縱向施工縫

縱向水平施工縫澆筑砼在初凝后，終凝前根據止水條的規格在砼基面蹭壓磨出一條平直、光滑槽。然后放止水條，使其一部分露出施工縫平面，然后澆注下一流段的混混凝土。將預留一半橡膠止水條澆筑在砼襯砌中。

水平施工縫在砼澆筑前，先在基面上鋪25mm～30mm 與澆筑砼同標號的水泥砂漿，豎向施工縫控制入模點與基面有一定的距離，經均勻、充分振搗后使基面與新澆筑砼有25mm～30mm 水泥砂漿，新舊砼結合良好。

2）環向施工縫

首先需要安置擺設好背貼式止水帶，然后將背貼式止水帶固定于某一位置，固定好之后，再將中埋式止水帶置設于最中間的位置，擺設妥當后，需要對其進行粘貼或者焊接定位處理，最后再用模板將其固定住，一端安裝澆筑砼，另一端則使用箱形木板加以保護，待砼達到一定強度后方可拆除模板以及箱形保護。

制造拼裝式鋼模擋頭板的技術參數為鋼模的寬度應是其襯砌厚度的1/2，在擋頭板的中間，使用橡膠止水條夾住，兩端則使用凹槽型定位卡固定。橡膠止水帶采用定位筋固定在襯砌環向主筋或錨桿上。預留一半橡膠止水帶澆筑在下一循環砼襯砌中。

2.5.4 變形縫處的砼灌注與振搗

對于豎直向上的止水帶兩側的砼要通過加強振搗的方式使之確保密實，與此同時還需要將止水帶以及砼表面的氣泡排擠出來，確保止水帶與砼能夠緊密牢固接合。對于水平向的止水帶，應等待止水帶下方充滿砼并對其振搗密實，然后將止水帶置放于平行位置再壓出一定數量的砼漿，最后再澆灌止水帶上部砼。

為了避免影響防水質量，可以采用牛皮紙隔離層對變形縫外側的密封膠進行隔離，但是需要注意的是，變形縫側壁與密封膠之間呈緊密粘貼的狀態，務必確保其密封嚴實，從而杜絕滲漏水現象的發生。嵌縫質量密實，表面不容許出現開裂、脫離、滑移、下垂和空鼓、塌陷等缺陷，嵌填密封膠之前，清除槽內浮碴、塵土、積水，粘結密封膠的砼基面必須平整、干燥、干凈、無任何污染。

3 結論

大坪隧道防排水施工過程中通過采取有效的控制措施，保證了結構不滲水，表面無濕漬，達到一級防水等級標準，不留后患的目的。

[1]孫吉堂.中國建筑防水，2006.

[2]地下工程防水技術規范GB50108.

[3]關寶樹.隧道工程施工要點，2003.