公路隧道施工中的防排水施工技術

劉勇

（青島交建集團有限公司，山東 青島 266021）

1 引言

隧道工程是公路項目的重要組成部分，隧道施工經常會遇到地下水位較高，滲水量大的問題，如果不能有效處理山體滲水，就會影響隧道工程的質量。強化防排水施工技術的應用，實現對整個施工過程質量與安全的有效控制，確保公路項目隧道工程的質量，是隧道施工的重要控制要求。

2 項目概況

某公路隧道工程全長1 274 km，該區域地貌為山嶺重丘。當地降雨量較大，地下水資源十分豐富。尤其是在雨季，如果未能做好防排水施工，就會發生滲漏水問題，影響隧道的安全與質量。所以本隧道工程中結合地質環境，隧道開挖斷面采取單洞雙線斷面，開挖斷面面積為100 m2。為做好防滲漏工作，本項目工程中采取防排水施工綜合技術。

3 公路項目隧道施工中防排水施工的重要性

公路隧道發生滲漏水問題，不僅影響隧道的安全性，還會對外觀產生一定影響。所以在公路隧道施工期間，首要考慮的問題就是滲漏水問題，如何做好防排水施工成為人們關注的焦點。在公路隧道建設前期，地下水與地表水會影響工程施工的有效進行，從而讓設計與施工難度增加，導致施工成本增加，對隧道結構安全產生極大威脅，影響隧道使用壽命。而且公路隧道在正式運行期間發生漏水的概率較高，尤其是在降雨量、地下水豐富的區域，更要做好防排水施工。通過防排水施工的有效開展，能有效提升隧道的安全性、美觀性，降低或者避免發生漏水問題的發生，為我國公路事業的發展提供可靠支持[1]。

4 公路項目隧道施工中防排水施工技術

公路項目隧道施工中防排水施工需做好諸多工作，其中防水卷材、注漿堵水、二次襯砌抗滲、橡膠止水帶與截水溝施工是要點，需引起施工單位的重視，并能通過施工工藝等多個環節與細節的控制，確保公路隧道施工的整體質量。

4.1 防水卷材施工

4.1.1 防水構造設計

將一層厚度為1.2 mm 的高分子防水板+ 無紡布鋪設在二次襯砌與初期支護之間；使用C30 混凝土模筑襯砌，要求抗滲強度在S8 以上；施工縫、變形縫止水需分別設置帶注漿管止水條、橡膠止水帶。

4.1.2 預鋪高分子自黏膠膜防水卷材

公路隧道工程施工中，優先選用能與現澆混凝土直接黏結，需預鋪防水卷材，卷材需具有良好的施工性能[2]。高分子自黏膠膜防水卷材作為一種性能良好的防水卷材，可將一層高分子膠料涂覆在一定厚度的高密度聚乙烯膜面上，復合形成防水卷材。這種防水卷材具有良好的防水性能，且具有較高的斷裂拉伸強度和撕裂強度。

4.1.3 施工要點

1）卷材準備：在計算砂面卷材自重、焊接點的強度等數據后，需對焊帶數量進行確定，確保卷材背面均勻分布條形焊帶。

2）基層處理：將初期支護表面外露錨桿頭去除，使用防水砂漿（聚合物防水砂漿）包裹，用防水砂漿將凹凸不平的地方抹平，無紡布需在防水作業臺架的幫助下，依次用水泥釘予以固定[3]。

3）卷材鋪設：在預先安置的墊片上固定條形帶，固定用的工具為射釘槍；做好鋼筋綁扎，綁扎期間需小心謹慎，避免劃傷防水卷材。

4）混凝土澆筑：卷材與混凝土界面的壓合力由混凝土密實度決定，所以混凝土給卷材對壓合力需保持均勻，讓混凝土與卷材緊密結合在一起[4]。

4.2 注漿堵水施工

4.2.1 材料

注漿堵水施工分為3 個部分，分別為徑向注漿、底部注漿與頂水注漿。徑向注漿與底部注漿期間，加固的范圍為開挖輪廓線外8 m，開孔、終孔分別為φ75 mm、φ65 mm。使用全孔一次性注漿方式，注漿終壓3.0 MPa[5]。注漿材料為普通水泥單液漿、水泥-水玻璃雙液漿、HSC 或TGRM 漿，水灰比分別為0.7∶1、0.9∶1、0.9∶1。

4.2.2 鉆孔注漿機械設備

1）鉆孔機械：受隧道內場地形影響，為減少對施工產生的干擾與影響，鉆機體積不宜過大，質量要小，能有效提升鉆進效率，最終確定選擇YQ100E 型潛孔鉆機，鉆機臺架需自制。YQ100E 型潛孔鉆機的鉆孔直徑與深度分別為85~130 mm、25~30 m；使用風壓與水壓分別為0.5~0.8 MPa、0.8~1.2 MPa[6]。

2）注漿泵是注漿作業的關鍵設備，要求具有一定的壓力與排量，能滿足作業需求，可以對注漿壓力、注漿排量進行有效調節與控制。綜合隧道實際情況最終選擇性能更加穩定、體積更小的KBY80/70 型雙液注漿泵。KBY80/70 型雙液注漿泵的注漿流量與壓力分別為80 L/min、0.7~7.0 MPa；驅動功率與整機質量分別為11 kW 與300 kg。

3）攪拌機。結合施工具體情況最終選擇自制機械式攪拌機。

4.2.3 施工工藝

1）鉆孔。按照設計要求對鉆孔方向、角度與孔徑進行確定，鉆孔作業需使用4 臺鉆機。

2）注漿。完成注漿管路連接與漿液配置后進行注漿。注漿前需做好壓水實驗，確保管路處于密封狀態；漿液濃度需先稀后濃；注漿操作需科學合理，對壓力與流量進行合理控制；在注漿壓力增加，流量減小過程中，終壓需達到設計后停止；達到設計要求后先將孔口閥門關閉，然后停泵，將瀉漿閥打開，將一定量的清水壓住，對管路殘漿進行清洗。

4.3 二次襯砌抗滲施工

4.3.1 防排水板的拼裝與鋪設

1）施工準備。對隧道斷面進行測量，整理斷面，將初期支護外露的錨頭及鋼筋頭去掉，將明顯挖坑使用混凝土抹平。

2）鋪設防水板加土工布。采取無釘鋪設工藝鋪設防水板加土工布，鋪設順序為從上而下，確定實鋪長度與弧長的比值為10∶8。將膨脹螺栓打入隧道邊墻，拱部按縱、橫向間距為1.0 m，在螺栓上固定3 mm 的鐵線。黏結吊掛好的防水板加土工布與下幅防水板加土工布。兩幅防水板加土工布的搭接寬度需合理控制，一般不能超過10 cm，同時也要與襯砌施工縫保持1.5 m 以上的距離。用雙縫焊機采取熱楔雙焊縫技術連接防水板加土工布。

3）焊縫檢測。要對焊縫進行撕裂測試及抗拉檢測，確保焊接質量符合要求。

4.3.2 止水帶和止水條的安裝

1）外貼式橡膠止水帶安裝。在已鋪的防水板上固定外貼式止水帶采，使用不透水粘貼或焊接的方式予以固定[8]。如無法采取焊接工藝，可使用丁基膠粘帶進行粘貼。

2）中埋式橡膠止水帶安裝。將橡膠止水帶精準固定在邊墻混凝土上，縱向間距為40 cm，固定材料為φ12 mm 的定位鋼筋。

3）橡膠止水條安裝。將寬15 mm、厚10 mm 的橡膠止水條安裝在端模板將要安裝止水條的位置上，將脫模劑涂好，預留好溝槽。

4.3.3 襯砌臺車

利用整體式全斷面鋼模液壓襯砌臺車對隧道主洞二次襯砌進行施工，路線半徑及以防臺車變形情況是確定臺車長度的主要依據，最大不能超過12 m。自制鋼模和木模為擋頭模。面板鋼板需將厚度控制在1 cm 以上。

4.3.4 鋼筋制作及安裝

在洞外加工好鋼筋，與洞內完成綁扎工作。使用閃光對焊或搭接焊焊接螺紋鋼筋。在一塊平整對土地上對鋼筋進行冷拉。按照設計圖紙對鋼筋進行下料。需人工操作使鋼筋成型，按照圖紙做好鋼筋骨架綁扎。

4.3.5 混凝土拌制

嚴格按照施工配合比要求配置混凝土，混凝土稱量最大允許偏差需符合要求。其中膠凝材料；專用復合外加劑；粗、細骨料；拌和用水的稱量最大允許偏差需分別控制為±1%、±1%、±2%、1%。攪拌時需按照一定要求添加材料，總攪拌時間需控制在3 min 以內。

4.3.6 混凝土運輸與澆筑

運送混凝土使用混凝土運輸罐車，運輸期間需做好遮擋，避免出現離析、漏漿。澆筑混凝土期間，需保持勻速。振搗需按照“快插慢拔”的方式想操作，振搗時長需控制在10～30 s。

4.4 橡膠止水帶施工

公路隧道工程中為做好防滲水工作，在利用防排水施工技術時橡膠止水帶發揮著重要作用，這種材料具有較強的耐磨性與彈性，且具有較強的適應能力，能對施工縫的滲漏水問題進行有效防止。

4.5 截水溝施工

公路項目隧道施工中防排水施工技術中截水溝施工是十分重要的組成部分。為確保截水溝施工的整體質量，需做好下面幾項工作。

1）做好施工準備。在施工前需對導線點進行測量，做好控制樁定位工作。準備好施工機具與設備。安排組織好施工人員，并對其進行培訓。確保輔助生產設施就位，如水、電等的連接與穩定。對現場進行平整，確保施工工作的有序開展。

2）材料。施工期間所需材料分別為水泥、河砂與片石。

3）施工工藝。截水溝基坑開挖：在邊仰坡開挖線5 m 外開挖截水溝，采取人工開發的方式，開挖尺寸需符合設計要求，將溝底雜物及時清理干凈；按照設計圖紙施工人員需做好測量工作，對溝槽開挖線進行標定，調整截水溝線形；開挖前要將截水溝周圍浮石清理干凈；使用手風鉆鑿巖的方式挖溝槽，開挖期間需控制好尺寸與深度。片石砌筑：片石質量需合格，且厚度需控制在15 cm 以上；砌筑時石塊間的縫隙要小；砂漿攪拌期間，需嚴格控制配比，勻速攪拌；將石片濕潤后再投入使用；砌體養護要控制需根據材料而定，普通水泥為7 d，礦渣水泥為14 d，在上面覆蓋濕草簾，炎熱季節，一定要定時在草簾上澆水濕潤。

5 結語

公路隧道施工中防排水施工技術需注意很多要點，只有做好各個環節與細節的質量控制工作，才能保證隧道具有良好的防滲漏效果。為確保施工質量，施工人員嚴格按照施工圖紙進行操作，在施工各個環節嚴格按照施工要求進行操作與管理。通過材料、工藝、人員等多個方面的控制，提升防排水施工的整體質量，確保公路隧道工程的安全與質量，為我國公路事業的可持續發展奠定基礎。