公路隧道工程施工防水設施的應用分析

楊汀年

（甘肅順達路橋建設有限公司，蘭州 730050）

1 引言

防水工程是各類工程項目建設的重要內容，公路隧道施工中，若施工過程中的防水設計及施工不到位，地表水、地下水則會破壞工程結構，引起滲水、結構腐蝕、裂縫等質量問題。因此，本文就公路隧道工程中的防水層、盲溝、排水管等重要防排水設施的應用展開討論，旨在進一步規范公路隧道施工中的防水工藝，保障其防水效果。

2 工程概況

某高速公路項目，路線內共包含7個標段，全線總長43 km，含隧道、橋梁、路基等工程內容，隧道占比大。由于該公路項目所處的區域地下水豐富、降水量大，為保證項目的實體質量，確保后期運營安全，需在施工中結合現場實際靈活應用防水設施，增強隧道的防排水能力。

3 公路隧道工程防水設施的價值分析

防水設施是公路隧道工程建設的重要組成部分，在整體施工體系中有著不可忽視的作用。根據公路隧道工程施工規范及驗評標準的要求可知，該類項目的防水設計尤為重要，需要實現邊墻不滲透、路面不積水、拱部不滲水、襯砌背面不積水等目標。因此，只有合理應用防水設施，選擇合理的施工工藝，才能在公路隧道工程建設中，保證隧道工程的防水性能，使其更安全地投入使用。

1）公路隧道工程施工過程中，長期滲漏會造成隧道支護結構發生變化，進而導致二襯、仰拱開裂，而防水設施的合理應用可有效避免或減少上述問題的發生。不僅如此，長時間的滲漏會加快隧道結構腐蝕，破壞結構穩定性，誘發嚴重的安全風險。

2）防水設施的布設可保障公路隧道工程的安全性，延長其使用壽命，改善公路隧道施工、后期運營環境，為我國公路交通事業的健康發展提供助力。

4 公路隧道工程防水設施應用中的問題

盡管在公路隧道施工中多數施工單位已經認識到防水設計的重要性，但實際應用防水設施時仍面臨著較多的現實問題。

1）防水施工工藝落后，無法滿足工程防滲、防水的基本要求。比如，公路隧道施工中，上導坑開挖速度過快、仰拱封閉不及時導致初期支護結構受力不均勻、圍巖持續變形，局部支護產生裂縫，從而出現滲水或漏水問題。

2）應用盲溝、防水層等防水設施時，選用的材料及管材不合理，同樣會導致公路隧道的防水施工效果不佳。比如，使用混凝土材料時，若混凝土強度等級不滿足設計要求，易因結構破壞而導致滲水、漏水問題。

3）在襯砌結構施工縫位置施工時，因混凝土表層清潔不到位、鑿毛處理效果不佳而使混凝土填塞不規范，進而導致止水帶變形，難以發揮其防水功能[1]。

5 公路隧道工程施工中防水設施的應用要點

5.1 科學合理選擇防水材料

防水材料是有效應用防水設施的重要基礎，在公路隧道施工建設中，施工人員還應科學合理地選擇防水材料。具體來說，公路隧道二次襯砌時，可選擇EVA防水板作為防水層的主要材料，防水板的厚度應不低于1.2 mm。然后，相關人員應根據排水量選擇恰當規格的環向排水管，該類水管可直接將巖體內裂隙水引導至縱向排水管，再經橫向排水管由中心水溝排出隧道。對于公路隧道工程中的縱向排水管，可選用波紋管作為排水管的主要材料，波紋管規格應為100PE的可打孔管材。與此同時，施工人員可在布設止水帶時，使用規格為6 mm×200 mm的橡膠材料作為止水帶的主材料，更有效地處理施工縫，保障其防水效果。

除此之外，防水卷材是公路隧道防水工程中的常用材料之一。在新時期公路隧道施工作業中，防水卷材本身的質量及其應用質量均會改變公路隧道的防水效果。因此，相關人員還需在應用防水設施的過程中，嚴格控制防水卷材的質量，使其厚度、規格大小符合預期要求，鋪設防水卷材時，施工人員還應注意觀察有無隆起情況[2]，并結合公路隧道的整體設計確定防水卷材的鋪設方向，通常情況下，在隧道工程中鋪設防水卷材時，需要結合施工作業時所搭建的臺架，在隧道拱頂部位的中心區域鋪設卷材。鋪設過程中，可采用環向鋪設模式，且相鄰區域的防水卷材應相互錯開。鋪設完畢后檢驗其平整度。為使防水卷材的防水效果最大化，施工人員可配置隱形釘，固定土工布，借此增強防水層內防水卷材鋪設的密實度，強化其防水功能。

5.2 重視防水層設施的鋪設

防水層是公路隧道橋梁工程中的重要防水設施之一，鋪設防水層時，施工人員應提前測量初支混凝土斷面，然后切除外露錨桿頭，并采用分層噴射混凝土的方式對坑洼處進行找平，最后鋪設混凝土防水層。應檢查排水管數量、排水設施的通暢性。施工區域溫度較低的情況下，還應定期檢查防水層，保障其在公路隧道運營中抵御低溫、順利排水的作用。

防水板的鋪設是公路隧道防水層設施的核心內容，其施工質量影響著公路隧道工程防水層的基本性能。相關人員應結合公路隧道施工特點及其防水技術要求，持續完善、規范防水板鋪設流程。

1）應用無釘鋪設的方式，自上而下地鋪設防水板，使防水板與隧道、其他區域的圍巖充分連接。之后，施工人員可在隧道側面區域開始鋪掛防水板、土工布，具體的施工流程是用射釘槍將土工布固定在隧道初支面，然后用約3 mm的鋼絲將其擰緊，固定在螺栓上，固定后將土工布、防水板貼裝在巖層表面，懸掛在鋼絲繩上，并將其粘貼在對應的區域。

2）施工人員可用焊接設備將防水板進行焊接，焊接寬度不小于12 cm，焊接接頭應小于1.5 cm。焊接過程中，還應靈活控制防水板焊接時的溫度。

3）防水板鋪設結束后，全方位地檢查公路隧道防水層設施的施工質量，重點檢查防水層各區域焊縫的焊接質量。檢查方法是托起防水板，人工檢驗防水板與混凝土的黏合程度、防水板的焊接效果以及防水層表面是否存有褶皺情況。

5.3 規范盲溝施工工藝流程

盲溝同樣是公路隧道工程施工中的防水設施。在公路隧道中，盲溝具有較強的透水性和彈性，可以沿著隧道內進行鋪設，要求其承受壓力不低于0.5 MPa時，扁平率＜5%。為有效應用盲溝，確保防水效果，施工人員需進一步規范盲溝施工工藝流程，明確盲溝施工要點[3]。

1）襯砌施工時，施工人員應嚴格按設計方案施工，合理控制盲管布設間距。對于隧道內地下水較多的地段，環向盲管間距約為6 m，盲管規格為50 mm，縱向盲管的間距為12 m，盲管規格為80 mm。盲管出口端應設計為排水坡，水溝位置通常在襯砌邊墻下方28 cm處。需要注意的是，若隧道內水質較為特殊，為堿性水質，盲管長期排水后可能會出現白色結晶堵塞管道，所以，在正式施工前，要分析盲管規格、管道端口的實際位置，必要時可定期疏通盲管，及時將結晶物去除。

2）襯砌施工中的盲管還要應用可打孔的波紋管套接，并采用玻璃膠密封接頭，同時使用土工布將其包裹住，包裹后用綁扎固定。將隧道內的水引入邊溝的盲管一般應選用導向管，導向管型號規格為100PVC，該類盲管可有效控制排水管口之間的距離，確保排水坡度符合隧道排水、防水要求。在此過程中，施工人員應確保排水管襯砌弧度順暢，管口斜度約為45°，且混凝土澆筑時不會對盲管主體結構產生破壞。

3）盲溝施工中，為使盲管排水坡度值保持在2%，定位導向管時，施工人員可借助鋼筋骨架定位100PVC導向管，并提前測量公路隧道內矮邊墻的標高，以及管口位置，然后鉆孔，孔深約為10 cm。鉆孔結束后插入鋼筋骨架作為支撐結構，并將其焊接為穩固鋼筋支架，焊接過程中可按照標高、管口距離等數據布設盲管，比如，在上述工程項目的盲溝施工中，設計人員結合其防水要求，設計軟式透水盲溝。具體的施工工藝流程如圖1所示。

圖1 某公路隧道工程盲溝施工流程圖

5.4 加強施工縫的防水處理

施工縫是新時期公路隧道施工中，施工人員建設防水工程的主要管理主體，因此，在應用防水設施時，需要加強施工縫的防水處理。

1）非必要不設置施工縫。若因特殊情況必須設置施工縫時，還應在處理施工縫時保障新舊混凝土的黏結程度；振搗施工縫周圍的混凝土時，重視其密實度。對于處于防水工程核心段的施工縫，可應用膨脹型止水帶加固施工縫。此外，公路隧道防水設施中，變形縫、穿墻管、施工縫是誘發滲漏風險的關鍵區域，其應用管理尤為重要。所以，在公路隧道內設置變形縫時，還應將不小于60 cm的防水層布設在混凝土結構內，并使用密封膠密封變形縫。

2）混凝土澆筑作業連續性不強時，公路隧道工程則會伴有變形縫或沉降縫，進行防水作業時，施工人員應根據各類施工縫的分布情況，使用水鋼板進行防水處理。通過焊接水鋼板的方式預防滲水、漏水風險。焊接過程中，施工人員應在施工縫表面清潔后，對其進行鑿毛處理，然后實施焊接作業，密封處理施工縫時。可使用海綿條避免振搗環節出現離析問題。

3）防水處理施工縫時，施工人員應在公路隧道二次襯砌結束后的12 h內沖洗縫隙內的混凝土，露出混凝土面的石子后，正式灌注混凝土，灌注流程是先涂刷一層水泥漿，然后鋪設厚度為1 cm的水泥漿，30 min后再灌注混凝土漿液[4]。

5.5 完善防水支護設施的應用方案

為延長公路隧道的使用壽命，確保其防水性能，還應及時完善防水支護設施的應用方案。防水支護設施的應用可避免圍巖變形，有利于增強隧道內部結構的穩定性，保證行車安全[5]。通常情況下，隧道支護的主要工藝為錨噴技術，施工中應合理選擇錨桿規格，重視錨桿質量管理，且錨桿施工、支護設計應符合國家的相關標準。正式支護前，施工人員應加強防水處理，細致地清理砂漿上的浮渣，同時打磨、處理支護結構表面，使其能夠與防水層相互作用，不會出現破壞防水層的情況。在此過程中，為使支護表面結構、隧道防水層緊密結合，應在支護期間將隧道內的地下水引流至排水溝，經盲溝等防水設施排出隧道外，以避免地下水聚集到襯砌結構底部，從而預防隧道內的地下水堵塞，同時還應將部分水源由圍巖盲溝流入泄水孔內，防止地下水積聚[6]。

6 結語

綜上所述，為在城市交通系統中增強公路隧道運營的安全性，應重視各類防水設施的應用，科學、合理地選用防水材料，優化防水結構的整體設計。在此過程中，施工人員應嚴格按照公路隧道工程的防水技術要求，運用防水基礎設施，規范防水設施布設中的施工操作，并采用更多新穎的防水材料、防水工藝，以確保公路隧道工程的防水性能，滿足城市交通安全運營的基本要求。