高速鐵路礦山法隧道防水施工現狀分析及應對措施

高 祁

（中交四航局珠海工程有限公司， 廣東 珠海 519080）

0 引言

目前我國已系統掌握各種復雜地質及氣候條件下高鐵建造成套技術，攻克鐵路工程建造領域一系列世界性技術難題；1然而在高鐵施工中礦山法仍以其低廉的成本和靈活的施工流程占據著絕對主流。目前各大鐵路項目礦山法隧道均存在不同程度的滲漏水情況，甚至出現滬昆鐵路運營期北盤江特大橋兩側隧道嚴重滲水事故。面對這些嚴峻的“水患”問題，作為一名高鐵建設者深感痛心，深知要做好隧道防水絕不只是加強施工單位的質量管理，不解決設計與現場施工的脫節問題，滲漏水事故難以根除。

1 高鐵隧道防水施工關鍵技術總結

1.1 施工縫防水

施工縫通常采用背貼式止水帶、遇水膨脹止水條、中埋式止水帶的單一或復合防水方式。現場施工主要控制要點為：①止水帶應安裝平順穩固；②襯砌澆筑混凝土前，應將矮邊墻徹底鑿毛，沖洗干凈，保持濕潤, 槽內混凝土界面清理干凈后沿預留淺槽嵌入止水條；③混凝澆筑時加強施工縫處混凝土振搗，同時注重止水帶保護。

1.2 防排水系統施工

高鐵隧道襯砌背后排水系統由排水盲管、排水板等根據需要組合形成。防排水施工關鍵控制要點為：①鋪設排水管、防水板前應重點對初期支護的表面及滲漏水情況檢查②初期支護表面應平整無空鼓, 切斷錨桿頭并打磨平順，噴混凝土(或砂漿)對基面進行找平處理；③基面出現股狀涌水時,宜采用局部注漿、圍截注漿法進行封堵,封堵后的剩余水量可用排水盲管集中將水引人洞內排水側溝排出。④襯砌背后設置的縱、 橫、環向排水盲管應通向水溝的泄水管應有足夠的排水坡度。⑤排水盲管應用管卡固定牢固,敷設順直。⑥邊墻泄水管施工時應采取措施防止異物堵塞孔口；⑦縱環向肓管 、泄水管、排水管應按設計連通,管體間應采用變徑三通連接,組成完整有效的排水系統。2

1.3 防水板及緩沖層鋪設施工

隧道防水板應采用分離式,先鋪緩沖層,再鋪防水板，防水板鋪設應超前襯砌施工,并應與開挖工作面保持一定的安全距離。關鍵控制要點如下：①防水板鋪設前應在洞外檢查防水板及緩沖層材料有無破損。②緩沖層鋪設前對初支面進行清理，割除系統錨桿頭并將錨桿頭打磨光滑，對初支不平整處進行修正或嵌補；③緩沖層鋪設時，應用射釘或膨脹螺栓將熱塑性墊圈和緩沖層固定在基面上,其固定點的間距可根據基面平整情況確定,拱部宜為0.5 m～0.8 m、邊墻宜為0.8 m～1.0 m、隧底宜為1.0 m～1.5 m,呈梅花形布置。局部凹凸較大時,應在凹處加密固定點,使緩沖層與基面密貼。緩沖層接縫搭接寬度不應小于50 mm。④防水板采用超聲波熱熔焊，與熱熔墊圈進行焊接。⑤防水板鋪設完畢后，襯砌鋼筋施工中加強對防水板的保護，避免出現刺破防水板或者電焊作業燒穿防水板。第五、隧道防水層鋪設作業應配置專用作業臺架。防水板焊接應配置可調溫調速的自動爬行焊接機以及用于局部處理的熱塑焊機。2

1.4 襯砌結構自防水

通常高鐵隧道襯砌設計均使用抗滲混凝土，使隧道襯砌具有初步的防水性。

控制重點為：①嚴格按抗滲等級進行防水混凝土的施工配合比設計；②泵送混凝土在輸送管遠端由于壓力損失，坡度等原因易造成拱頂空洞，澆筑完后應及時進行注漿處理。③加強拱頂及施工縫處混凝土的振搗質量，避免出現蜂窩麻面及混凝土裂縫。

2 高鐵隧道防水施工現狀分析及應對措施

2.1 設計與現場實際脫離

現在各大設計院在設計時均存在兩大主要問題：①各專業溝通不足。設計單位土建專業部門與防排水專業人員溝通不足，施工中常遇到結構設計與防水設計相沖突，在洞室等位置互相影響等問題。②設計思路因循守舊。對比2016 年出版的《鐵路隧道設計規范》（TB10003-2016）與2005 年出版的《鐵路隧道設計規范》（TB10003-2005）雖然增加了部分防排水措施、隧底排水設置要求以及補充了無自流排水條件隧道設置機械排水的規定，但可以發現排水防水設計思路基本止步不前，沒能對現場施工質量問題突出部位進行針對性優化設計，脫離現場施工實際情況，導致防水施工質量問題重復出現。若要從根本上提高防排水施工質量，必須從設計之初開始。加強各部門溝通，杜絕各部門設計內容沖突問題；從現場實際出發，補強施工薄弱點的防水設計。

2.2 系統錨桿設計有待優化

高鐵隧道廣泛采用系統錨桿設計，根據《高速鐵路隧道工程施工技術規程》中工藝流程描述，初支復噴后方可安裝系統錨桿墊板。由于系統錨桿頭與墊板突出初支面嚴重影響了初支面的平整性，且錨桿頭打磨作業量大，施工單位難以落實，容不可避免出現錨桿頭刺穿防水板現象。

2.3 爆破作業對防水板的破壞

自從安全步距作為強制性條文寫入規范之后，在保證安全步距的同時也產生了一些副作用，以IV 圍巖為例，仰拱安全步距為35 米，襯砌安全步距為90 米，臺階法施工時下臺階距仰拱距離不足20 米，掌子面爆破作業時大量飛石沖擊防水板預留接頭。防水板預留接頭通常采用覆蓋保護，效果有限，導致很多防水板被爆破作業破壞，修補工作量大，即使修補也難以保證防水板的搭接長度。

2.4 工人素質不高，盲管堵塞

隧道防水施工工藝要求較高，尤其是施工縫防水及盲管施工受人為因素影響較大，實際施工中，專業防水工人素質參差不齊，許多工人難以接受技術交底中較復雜操作流程，且隧道為24 小時循環施工，夜間施工時工人往往對防水施工質量控制較差，導致初支面的平整度處理不到位、預留錨桿頭打磨不到位、防水板預留搭接長度不足、止水帶定位不居中等質量問題。現場質檢員及監理工程師夜間驗收流于形式，難以落到實處，導致很多問題被隱蔽，出現滲漏水隱患。

要解決現場施工質量問題，關鍵在于專業化隊伍建設，國家應將防水施工納入專業技術人員考核，要求防水作業工人持證上崗，各施工單位應對作業隊伍實行審核準入制度，將防水作業委托給專業化防水施工隊伍并簽訂長期合同，逐步淘汰臨時工，形成行業良性發展。

2.5 缺陷整治對防水的破壞

隨著我國高鐵多次提速，隧道靜態驗收越來越精細化，針對隧道初支背后、襯砌與初支之間的空洞，進行了大量的襯砌開窗鑿除處理。襯砌開窗又導致了大量的襯砌防水板被破壞，即使后期進行修補，也必然會出現搭接不足問題，產生防水缺陷。

若想減少隧道缺陷、提高隧道靜態驗收一次合格率，必須加強施工單位現場監督和質量控制，通過過程控制消除缺陷，防止出現因缺陷整治破壞防水板。

3 結語

綜上所述，想要保證隧道防水質量，提高鐵路隧道的安全性，必須從設計創新、專業化隊伍建設、提高隧道施工質量管理等方面入手，結合不同地質情況，綜合施策，加強防水薄弱環節施工管理。在進行鐵路隧道設計時，必須要科學合理的進行規劃，詳實查明地質和地下水情況，確保防水施工的科學性和合理性，盡可能降低現場施工難度；創建專業化防水施工隊伍，通過提高從業人員素質，讓專業的人做專業的事，嚴格施工工藝和作業流程的現場監督和質量控制，提升整體的鐵路隧道施工質量和防水性能；不斷的探索和創新新的防水施工技術，改進現場不適用于現場實際施工的工藝方法；提高施工質量，避免出現大范圍缺陷整治。以上個人施工經驗能為高鐵從業者提供一定的借鑒。