高速公路隧道工程防水施工技術(shù)應(yīng)用研究

梁俊壕

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550000）

1 高速公路隧道施工特點(diǎn)

隧道工程是高速公路的重要構(gòu)成部分，其施工質(zhì)量與公路使用安全性、使用壽命有直接關(guān)系[1]。然而，隧道工程施工具有難度大及復(fù)雜程度較高等特點(diǎn)，施工過程安全風(fēng)險(xiǎn)高，主要體現(xiàn)在以下相關(guān)方面：

1.1 施工難度和風(fēng)險(xiǎn)較高

在隧道工程施工中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜、施工空間有限、技術(shù)要求特殊，因此施工難度較大、安全風(fēng)險(xiǎn)較高，加之存在開挖、支護(hù)和防排水應(yīng)用的交叉施工狀況，更在一定程度上提高了施工難度，施工過程中操作不當(dāng)容易出現(xiàn)塌方事故，會(huì)影響施工質(zhì)量、進(jìn)度和施工人員的人身安全。此外，隧道工程中存在一些隱蔽性工程，其中容易存在安全隱患，若施工過程中管理不當(dāng)，也會(huì)對(duì)施工質(zhì)量與施工安全性造成一定的影響。

1.2 不可預(yù)見的影響因素較多

隧道工程在施工中面臨的不可預(yù)見的影響因素較多，包括泥石流、巖石層變化，較為嚴(yán)重的瓦斯層和溶洞等，這些因素可能會(huì)影響施工的順利進(jìn)行。因此，在隧道工程施工前期需要做好相應(yīng)的勘察和檢測(cè)，提前做好預(yù)防措施與突發(fā)事件應(yīng)對(duì)預(yù)案[2]。

2 高速公路隧道工程滲水原因

2.1 防水材料問題

目前，高速公路隧道工程發(fā)展迅速，對(duì)防水材料的需求也在不斷增加。然而，在建筑市場(chǎng)中，防水材料的種類繁多，但其質(zhì)量、性能等參差不齊。如果高速公路隧道施工所選的防水材料與施工要求不匹配，會(huì)對(duì)隧道工程整體產(chǎn)生影響。

例如，個(gè)別施工企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)利益，會(huì)壓縮施工成本，在隧道工程施工材料的選擇上選用了價(jià)格更低但不能完全滿足施工要求的防水材料，導(dǎo)致高速公路隧道工程出現(xiàn)滲水問題。此外，部分施工企業(yè)對(duì)材料管理力度不足，材料驗(yàn)收程序存在漏洞，導(dǎo)致施工材料中混入不合格的材料，從而引發(fā)防水層質(zhì)量問題，造成高速公路隧道滲水問題。

2.2 底板防水技術(shù)問題

在隧道工程施工中，底板位置是容易出現(xiàn)滲水問題的區(qū)域之一[3]。這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過程中，沒有科學(xué)合理地考慮底板的排水性能，或者在施工中未對(duì)地基進(jìn)行合理的處理，導(dǎo)致防水層出現(xiàn)問題，從而引發(fā)滲漏水問題。此外，在車輛行駛過程中，路面荷載的影響容易導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫，積水會(huì)順著裂縫滲透到隧道底部，對(duì)隧道的防水層造成侵蝕和破壞，導(dǎo)致性能喪失，從而出現(xiàn)滲水情況。

2.3 排水系統(tǒng)問題

排水系統(tǒng)問題是高速公路隧道工程滲水的另一個(gè)原因。如果排水系統(tǒng)不完善，排水處的積水便會(huì)在隧道中積聚，會(huì)對(duì)隧道工程質(zhì)量和排水功能造成很大的影響。排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題主要是注漿過程中對(duì)排水管道的保護(hù)不到位，導(dǎo)致排水管道堵塞，排水功能受阻。

3 高速公路隧道工程防水施工需要遵循的原則

在高速公路隧道防水施工中，為降低隧道滲漏問題的發(fā)生率，提升隧道防水效果，防水施工需要遵循相應(yīng)的原則。

第一，在防排水設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，對(duì)地表和地下水進(jìn)行合理處理，確保內(nèi)外防排水暢通，確保隧道使用的安全性[4]。

第二，在地下水發(fā)育較為顯著的情況下，如果地下水受到補(bǔ)給，堵水效果不明顯，同時(shí)隧道施工中存在相應(yīng)的安全隱患，需要恢復(fù)既有的排水通道，并合理維持既有水系和生態(tài)，不能對(duì)其進(jìn)行堵塞。在必要情況下，還可以設(shè)置泄水洞，以保證排水暢通。

4 高速公路隧道工程防水施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 工程概況

某隧道工程，左幅長(zhǎng)度為2290m、右幅長(zhǎng)度為2318m，周圍分布著長(zhǎng)度不一的圍巖，圍巖等級(jí)處于Ⅲ～Ⅴ級(jí)之間，地質(zhì)巖溶發(fā)育處于最強(qiáng)階段。這種情況對(duì)地質(zhì)勘查有著非常高的要求，技術(shù)人員需要在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，加強(qiáng)對(duì)其中溶洞或涌水等問題的重視。該隧道貫穿區(qū)域沒有地表河流，主要是存在地下水，但地表降水也會(huì)在一定程度上導(dǎo)致其出現(xiàn)滲漏問題。

4.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 盲管與泄水孔施工環(huán)節(jié)的防水處理

第一，在環(huán)向盲管施工中，開始進(jìn)行隧道支護(hù)時(shí)，一般需要做好打孔處理工作，并對(duì)隧道側(cè)溝和墻角進(jìn)行合理的搭接處理。若是在施工中存在局部水量較大的情況，需要控制好鋪設(shè)密度[5]。

第二，在縱向盲管施工中，在隧道左右兩側(cè)的墻角部位設(shè)置縱向盲管，該施工環(huán)節(jié)的主要施工材料是打孔波紋管，將其和隧道有效連接，根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好盲管鋪設(shè)工作后，采用錨固劑將鋼筋頭預(yù)埋在指定位置，并在盲管兩側(cè)設(shè)置固定釘。

第三，在泄水孔施工中，合理設(shè)置襯砌墻出水位置的泄水孔，確保盲管中排出的水可以流入縱向排水溝。泄水孔施工主要分為兩種情況：

其一，對(duì)于水量較大的區(qū)域，設(shè)置邊墻模板時(shí)，鋪設(shè)排水管道，并將其與盲管連接，排水管可以是鋼管也可以是塑料管。

其二，相對(duì)于一些水量很小的區(qū)域，可在邊墻模板拆除完成后，在盲管中設(shè)置泄水孔。

4.2.2 緩沖層施工環(huán)節(jié)的防水處理

緩水層的主要功能是滲水與過濾。在基坑支護(hù)過程中，需要對(duì)基面進(jìn)行合理的控制。在緩沖層鋪設(shè)中，通常使用射釘和塑料墊圈。在緩水層鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)施工原則：

第一，在隧道拱部進(jìn)行縱向中線標(biāo)記處理，在施工中需要根據(jù)從中間朝向兩邊的順序。

第二，緩沖層鋪設(shè)過程中，一般主要采用射釘?shù)氖┕し绞健?/p>

此外，需要采用梅花形對(duì)其進(jìn)行固定處理，其間需要保證鋪設(shè)間距和施工圖紙相符合。

4.2.3 防水層環(huán)節(jié)的防水處理

第一，做好基面防水工作。鋪設(shè)防水層之前，需做好初期支護(hù)工作，對(duì)裸露的錨桿進(jìn)行打磨處理，同時(shí)采用水泥漿對(duì)其封堵和找平。

第二，合理處理出水點(diǎn)。鋪設(shè)防水板之前，需要對(duì)初級(jí)支護(hù)中表面存在的漏水的位置進(jìn)行合理處理。

第三，做好防水板鋪設(shè)。在防水板鋪設(shè)中，比較常見的方式是無釘鋪設(shè)方法，在施工中要做好長(zhǎng)度控制，一般和混凝土循環(huán)澆筑長(zhǎng)度相結(jié)合。鋪設(shè)前需要進(jìn)行試鋪，為后續(xù)施工提供有效的參考[6]。在鋪區(qū)域放置無紡布，并采用電熔接器進(jìn)行加熱處理，無紡布與防水板連接時(shí)，搭接長(zhǎng)度需大于15cm。在防水板鋪設(shè)過程中，還需要加強(qiáng)對(duì)拱頂防水板松弛度及穩(wěn)固性的控制，避免拱頂在二襯施工過程中混凝土厚度出現(xiàn)問題，影響后續(xù)施工的開展。

第四，防水板的焊接及接縫的合理處理。在防水板焊接處理中，一般采用熱合機(jī)或者專業(yè)膠，在焊縫處理中也可以采用這種方式。縱向和環(huán)向一般容易出現(xiàn)接縫問題，為此可采用十字焊接的方法，并加強(qiáng)對(duì)縱向縫外部的處理。防水板焊接如圖1 所示。

圖1 防水板焊接示意圖

4.2.4 止水帶處理

在止水帶處理中，通常采用鋼筋預(yù)埋定位處理方法，避免在混凝土澆筑中止水帶產(chǎn)生移動(dòng)。如果使用背貼式止水帶，通常將其焊接在防水板中。此外，在混凝土澆筑過程中，其中的石子和鋼筋可能會(huì)劃破止水帶，所以在澆筑中需要加強(qiáng)對(duì)此類問題的重視與管控。止水帶結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 止水帶結(jié)構(gòu)圖

4.2.5 洞內(nèi)防排水環(huán)節(jié)的防水處理

在單線隧道排水工程中，需要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)雙側(cè)排水溝，還需要設(shè)置橫向通道，連接隧道兩側(cè)的排水系統(tǒng)，這樣能夠更有效地發(fā)揮排水系統(tǒng)的作用。而對(duì)于雙線隧道排水，除了在雙側(cè)設(shè)置排水溝，還需要在中心鋪設(shè)暗管，以實(shí)現(xiàn)更好的排水效果。

5 高速公路隧道工程防水施工質(zhì)量控制

5.1 前期準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制

在高速公路隧道施工前期準(zhǔn)備階段，技術(shù)人員和施工人員需要加強(qiáng)對(duì)施工中出現(xiàn)的不平整問題和錨桿外露等問題的重視，并采取有效措施加以處理。不然在后續(xù)混凝土面噴射施工中，會(huì)對(duì)防水板預(yù)留長(zhǎng)度產(chǎn)生很大的影響。在混凝土噴射過程中，如果預(yù)留長(zhǎng)度不符合要求，防水板會(huì)出現(xiàn)裂縫或分離情況，拱頂厚度可能受到影響，混凝土面局部也可能產(chǎn)生凹凸問題，會(huì)導(dǎo)致二次襯砌寬度增大。

5.2 施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

首先，需要優(yōu)化防水板的屬性功能。在高速公路隧道施工中，一般使用EVA 防水板，采用此類防水板時(shí)，需要將緩沖層厚度控制在2.6～3.2mm 之間，將防水板厚度控制在1～2mm 之內(nèi)。在施工前期，需要對(duì)防水板外觀和性能進(jìn)行檢測(cè)，特別要對(duì)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)的材料進(jìn)行抽檢，包括拉伸性和防水性檢測(cè)，確保其性能符合要求。

其次，需要對(duì)錨桿頭部進(jìn)行針對(duì)性處理。在隧道施工中如果表面存在錨桿，會(huì)影響防水板施工質(zhì)量。為此，需要對(duì)錨桿進(jìn)行合理處理，還要對(duì)結(jié)構(gòu)表層的其他突出物及表層的破損處進(jìn)行合理處理，以保證隧道施工中防水板施工順利進(jìn)行。

再次，張掛防水板。在高速公路隧道防水板鋪設(shè)施工中需要加強(qiáng)對(duì)防水板厚度的控制，避免防水板滲漏。在隧道混凝土澆筑施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拱頂變形問題，這主要是混凝土材料自身的屬性原因，會(huì)出現(xiàn)裂縫或混凝土收縮等問題，進(jìn)而導(dǎo)致拱頂變形。基于此，在防水板鋪設(shè)過程中需要加強(qiáng)對(duì)松弛度的控制。在防水膜搭接中，中間位置的兩層膜的整體搭接厚度不能小于10cm。在隧道施工中，合理應(yīng)用自動(dòng)爬行熱合機(jī)，可以有效提升焊接質(zhì)量。完成焊接處理之后，還要對(duì)其進(jìn)行粘貼處理，有效地將其合理折疊并固定在防水板中。

最后，焊接防水板。焊接防水板施工很重要，為了確保焊接施工順利開展，施工人員需要合理控制電源電壓，加強(qiáng)對(duì)電路參數(shù)的合理調(diào)整。在試運(yùn)行中，盡量將電壓控制在220±5V。同時(shí)，在實(shí)際施工中，若是存在較為顯著的電壓波動(dòng)情況，可以采用調(diào)壓器，使電熱器溫度保持在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，確保焊接的穩(wěn)固性。

6 結(jié)語

總之，在高速公路隧道防水施工中，需要重視隧道的美觀性、穩(wěn)定性和安全性。因此，需要加強(qiáng)對(duì)隧道工程施工防水問題的重視，并與實(shí)際情況相結(jié)合，有效應(yīng)用防水施工技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制工作，以有效提升高速公路隧道工程的防水性能。