淺談公路隧道的防水施工技術

【摘要】在隧道施工建設過程中，解決好防水問題，是確保隧道工程質量、從根本上消除隧道病害和增加隧道壽命的重要環(huán)節(jié)。選擇好防水材料和正確的施工方法是隧道防水成功的關鍵。本文結合了承秦高速公路東山隧道對防水板的應用及防水施工技術進行探討。

【關鍵詞】隧道；防水板應用；防水施工技術

1. 工程概況

（1）某隧道設計為雙洞四車道隧道，本段隧道采用分離式方案，設計凈空斷面為10.25*5.0m，設雙側檢修道，曲墻復合式式襯砌結構。全長2716m。隧道內輪廓設計考慮結構受力良好及便于施工，襯砌斷面內輪廓采用單心圓方案，按新奧法施工。

（2）項目區(qū)屬寒溫帶大陸性季風氣候和暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，冷暖變化較大。降水量隨季節(jié)變化明顯，地下水以第四系孔隙水及碎屑巖風化、構造裂隙水為主，水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙發(fā)育情況變化而變化，圍巖富水性不均一，透水性較好，隧道開挖時可發(fā)生滴水及淋雨現(xiàn)象，斷層處甚至涌水。

2. 防排水設計

（1）該隧道采用復合式防排水設計：防水工程包括襯砌柔性防水工程及襯砌漏水防水工程；排水工程包括襯砌背面排水工程、路緣排水工程及洞頂截水工程。防排水設計原則是“防排結合，綜合治理”。采用防、排、截、堵相結合，形成完整的防排水體系，使隧道防水可靠，排水暢通，保證運營期隧道內不滲不漏，基本干燥。

（2）合成樹脂防水卷材的主要技術性能指標：采用1.5mm厚ECB防水板與密度不小于350g/m2土工布點狀復合。橫縱方向的性能均應滿足。斷裂拉伸強度：≥14MPa；斷裂伸長率：≥500%；撕裂強度：≥60KN/m；低溫彎折溫度：-35℃無裂紋；不透水性：0.3MPa 30min無滲漏。

（3）防水板的搭接接頭采用焊機焊接，雙縫，焊接寬度≥20mm，搭接寬度≥100mm，不得漏焊。

3. 防水施工設備

3.1材料選擇。 為保證工程質量，防水板材料的選擇至關重要。依據設計及技術規(guī)范等的要求選擇合格材料，保證每批材料抽檢合格。

3.2施工準備。

3.2.1設備準備。

（1）熱合焊接機2臺：用于防水材料之間搭接時進行熱合焊接。

（2）熱風焊槍2把：在鋪設防水材料進程中，用其對人為或其它原因造成防水板破損而進行的修補。

（3）檢漏器：用于檢測雙焊縫搭接質量，加壓檢查焊接是否牢固。

（4）另還需配備作業(yè)平臺1個、電鉆2臺、電絡鐵2把、小壓輪2個、釘錘2把等。

3.2.2現(xiàn)場準備。

（1）測量隧道斷面，利用作業(yè)臺車對斷面進行修整，首先應鑿除噴射混凝土表面“葡萄狀”結塊，用電焊或氧焊將初期支護將外露的錨桿頭和鋼筋頭等鐵件齊根切除，在割除部位用細石混凝土抹平覆蓋，以防刺破防水板。對于開挖面嚴重凹凸不平的部位須進行修鑿和找平。采用細石混凝土抹平明顯坑洼。在初期支護面上標出拱頂中線和垂直于隧道軸線的斷面線。

（2）檢查防水板的質量，是否有變色、老化、波紋、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板邊沿劃出焊接線和拱頂中線；防水層按實際輪廓線長度截取，對稱卷起備用。

4. 施工技法及流程

4.1防水板的鋪設。

（1）鋪設防水板加土工布。防水板加土工布鋪設采用無釘鋪設工藝，采用從上向下的順序鋪設，松緊應適度并留有余量，檢查時要保證防水板加土工布全部面積均能抵到圍巖。

（2）防水板加土工布吊掛。在隧道邊墻，拱部按縱、橫向間距1米，用電鉆鉆孔，打入膨脹螺栓，將3mm的鐵線水平拉緊固定在螺栓上。將防水板加土工布沿臺架環(huán)向展開，人工將防水板加土工布托起，緊靠巖面，吊掛在已固定的鐵線上。將已吊掛好的防水板加土工布，與下幅防水板加土工布粘成整體，接縫處放平加壓粘結牢固，搭接寬度不小于10厘米。按上述方法逐環(huán)向前鋪設?？v向搭接與環(huán)向搭接處應加強一層防水板。多層防水板焊接時，搭接部位的焊縫必須錯開，不得有三層以上的搭接重疊。

（3）兩幅防水板加土工布的搭接寬度不應小于10cm，防水板加土工布的搭接縫與襯砌施工縫要拉開距離，并不小于1～2m。環(huán)向鋪設時，下部防水板加土工布應壓住上部防水板加土工布。

（4）防水板加土工布之間連接采用雙縫焊機，熱楔雙焊縫技術，焊縫搭接寬度不小于10cm，每道焊縫寬1.5cm。防水板施焊前不同操作人員、不同焊機應進行焊接試驗，合格后方可進行正式焊接。

（5）首先將防水板加土工布焊接處擦拭干凈，無灰塵雜物、無積水，并保持干凈清潔，然后對焊機進行調試溫度，并對樣品試焊，符合要求后，方可開始焊接。采用熱楔雙面焊機，焊機為自行式焊機，焊接時一人在前整理防水板加土工布，一人手持焊機，一人配合即可。施工時，嚴格控制溫度、速度和壓力，一般速度控制在1.5～1.8m/分，溫度控制在500～550℃，有均勻溶漿，無焊碴即可，并經常用鐵刷子將焊嘴上的焊碴等雜物及時清理干凈。壓力控制在600～650N，最大不得超過1000N。

4.2焊縫檢測。

（1）撕裂破壞檢測：將試焊樣品進行撕裂測試及抗拉檢測。檢查斷裂處是否發(fā)生在有效焊縫外，同時檢查焊縫有效寬度。

（2）氣壓檢測：將焊縫兩端用特制鐵夾夾緊密封，將檢測針頭插入焊縫一端兩道焊縫之間的氣槽，用手動氣泵打壓至0.25MPa為止，觀察15分鐘，若壓力值下降值小于10%為合格，否則應查找漏點，并及時修補。

5. 施工要點

5.1質量保證措施。要隨時檢查焊接質量，防水布有無漏洞。有破損漏洞及時修補。在完成鋪設后和進行二次襯砌前，應對防水板進行全面認真的嚴格檢查，防止施工過程的某些遺漏和人為損壞。對發(fā)現(xiàn)的破損處要進行標記，并及時進行修補，修補時，補丁要剪成圓角，不宜剪得過小。修補質量以手撕不掉為準，如能被撕掉需重新修補。二次襯砌前還應注意加強對防水板的防護。

5.2防水板的保護。襯砌端部預留的接頭防水板要采取防護措施，防止飛石砸破防水板。襯砌加強鋼筋的安裝、各種預埋件的設置、擋頭模板的安裝、混凝土輸送管道的就位以及灌筑混凝土等作業(yè)都很有可能出現(xiàn)撞破、刺穿或燒穿防水板的現(xiàn)象，防水板一旦遭到破壞必須立即進行修補。

5.3施工時的注意事項。開始掛防水布之前，先檢查巖面是否有突出的尖銳棱石，如果有，應先將尖銳棱角打掉，而對于凹陷得特別大的地方，要先用噴射硂給填充起來。在掛外層防水板時，要讓防水板緊貼巖面，錨釘應盡量釘在四處，并保持防水板有一定的自由運動空間，防水板要焊接好，防止脫落。對于在掛防水板時損壞的地方，要逐一檢查出來，焊補好。打混凝土的過程中，要隨時檢查防水板有無被拉動、脫落、損壞，如有應及時修補，并派專人在現(xiàn)場檢查修補質量。

6. 防水板的鋪設與相關的工序關系

初期支護與防排水系統(tǒng)施工密切相關，爆破效果好，初期支護表面平順，能保證防水板與噴射混凝土表面密貼，同時釘與釘之間防水板松弛量的預留易得到合理控制。襯砌背后的各種排水管必須按設計認真設置，遵循“以排為主，防排結合”的原則，確保排水暢通，以降低二次襯砌背后的水壓力，從而延長防水板的使用壽命，達到防水可靠的效果。澆筑二次襯砌混凝土前，必須將邊墻基底的浮渣清理干凈，否則會造成洞身襯砌不均勻沉降，混凝土施工接縫處的防水板易被拉裂。澆筑二次襯砌混凝土時，在輸送泵的出料口處要設防護物，防止出料管沖出的料流不斷沖擊防水板，將防水板磨破。

7. 結束

防水板的應用及防水施工技術在本隧道防水施工中取得明顯效果，在多次檢查中得到業(yè)主的好評。滿足拱部、邊墻、路面、設備箱洞不滲水，隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結，人行橫通道拱部不滴水，邊墻不淌水。為隧道結構物和運營設備的正常使用和行車安全打下了基礎。

參考文獻

[1]公路隧道施工技術規(guī)范，JTG F60-2009