高速公路隧道防排水施工技術

金 蘭 普，　黃 開 江

(中國水利水電第十工程局有限公司 三分局，四川 都江堰　611830)

高速公路隧道防排水施工技術

金 蘭 普，黃 開 江

(中國水利水電第十工程局有限公司 三分局，四川 都江堰611830)

摘要：從進洞前防排水、開挖過程中涌水地段的防排水處理、二次襯砌中的防排水處理與控制、二次襯砌滲漏處理與控制四個方面分析了高速公路隧道防排水控制施工技術。

關鍵詞：隧道防排水；注漿堵水；防水布鋪設；施工技術

1概述

眾所周知，隧道襯砌中的滲漏水，尤其是施工縫處、隧道接口處及管節(jié)連接處等薄弱環(huán)節(jié)的滲、漏水問題較為嚴重，如何做好隧道防排水設計及裂縫防水技術，是保證行車安全和延長隧道使用期限的重要條件。

2隧道修建時防排水處理的準備工作

2.1進洞前的防排水處理

首先，進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解，分析地表水的補給方式、來源情況，做好地表水的防排水工作：用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑；對通過洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷用漿砌片石鋪砌溝底，必要時用水泥砂漿抹面；開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地；在有泉眼的地方，對于涌水的處理采用埋設導管引排；在洞口上方按設計要求做天溝并用漿砌片石砌筑，將地表水排到隧道穿過的地表外側，防止其下滲和對洞口仰坡的沖刷，與路基邊溝順接成排水系統(tǒng)；對洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面采用噴射混凝土將其封閉，并對洞口上方及兩側掛網噴漿；若在洞頂設置高壓水池，應做好防滲防溢設施，且水池宜設置在遠離隧道軸線處。

2.2隧道開挖過程中對涌水地段的防排水處理

2.2.1涌水地段的防排水處理原則

在施工過程中，應對開挖面出現(xiàn)的涌水進行調查分析，找準原因，采取“以排為主、防排堵截相結合”的綜合治理原則，因地制宜的制定治理方案，以達到排水通暢、防水可靠、經濟合理和不留后患的目的。

2.2.2涌水洞段的原因分析

隧道涌水的出現(xiàn)一般是由于地下水發(fā)育，洞壁局部有水流涌出；遇到斷層地帶巖石破碎，裂隙發(fā)育而出現(xiàn)涌水現(xiàn)象；洞頂覆蓋層較薄，巖石裂隙發(fā)育，開挖地表水下滲等原因。施工中，應對洞內的出水部位、水量、涌水情況等做好觀測和記錄，并不斷改善防排水措施。

2.2.3涌水洞段的處理方法

對洞內涌水或地下水位較高的洞段，可采用超前鉆排水孔、輔助坑道排水、超前小導管預注漿堵水等輔助施工方法；當涌水較集中時，可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水；當涌水面積較大時，可在圍巖表面設置樹枝狀軟式透水管對涌水進行引排，然后噴射混凝土；當涌水嚴重時，可在圍巖表面設置匯水孔，邊排水、邊噴射。

3防排水施工技術的具體做法

3.1排水系統(tǒng)

環(huán)向排水管設在噴射混凝土面與無紡布之間，一般地段每道設一根；遇水量較大的地段設置2根，將軟式透水管錨固在噴射混凝土面上。

施工技術要點：

(1)鋪設前，先測量長度，修正基面。若噴射面不光滑或有鐵線、鋼筋等，應先進行處理；

(2)安裝時應保證管道順直并與巖面密貼；

(3)拱部施工時，將排水管預留至邊墻下，端部用無紡布包裹，以便于邊墻施工時接長；

(4)將環(huán)向排水管接入縱向排水溝。

3.2防水系統(tǒng)

3.2.1防水板的鋪設

檢查初支面，清除鋼筋頭、鐵絲等凸出尖銳物，防止將防護水板刺破損壞。檢查初支面是否平整，若平整度不符合要求，應用砂漿找平。

經檢查初支面符合要求后先鋪設無紡布，緊貼噴射混凝土面平鋪，用射釘固定，固定釘與無紡布間設熱熔襯墊；無紡布鋪設好后在隧道內拱頂彈出中心線，將預先卷好的防水卷材緊貼噴射混凝土面環(huán)向展開?？v向采用無釘鏈接，前后兩卷搭接焊縫寬度不小于10cm，采用手動熱熔器雙道粘合，留加壓孔道；環(huán)向將卷材鋪在無紡布外，并用手動熱熔器在熱熔襯墊處將卷材與無紡布連接。

鋪設技術要點：

(1)合理確定防水板的松緊程度，留出一定的富余系數(shù)，尤其是拱頂部位，防止在灌注混凝土時拱頂?shù)姆浪蹇嚲o而造成混凝土封頂厚度不夠或因泵送混凝土的壓力破壞防水板；

(2)相鄰兩防水板的吊掛松緊度要一致以便于焊接；

(3)新鋪防水板需與已鋪防水板對正、對齊。

3.2.2接縫焊接

防水板的搭接寬度≥10cm，用自動調溫電熱式雙道塑料熱焊機焊接；對于不適用熱焊機焊接的邊角及急需修補的地方，可采用偏噴嘴熱風焊槍焊。

焊接技術要點：

(1)焊接防水板前取樣進行實驗，以確定合適的焊接溫度、速度；

(2)焊接前用棉紗清理，必要時進行拋光，確保焊口干凈；

(3)熱焊機必須使用穩(wěn)壓器，確保工作電壓恒定；

(4)一條焊縫一次完成；

(5)縱橫向交接時應避免出現(xiàn)十字焊縫。相鄰防水板應交錯鋪設且交錯距離≥80mm，以保證所有的接縫為三層搭接的T字形；

(6)發(fā)現(xiàn)虛焊、漏焊時切開焊縫，用熱焊槍對切開的損傷部位用大于破損直徑一倍以上的母材補焊，修補材料的接觸面必須磨光；

(7)設備使用后，應及時清除焊機焊頭上的殘留料；

(8)由于焊機功率大、體積小，對長期擱置重新使用或在相對濕度85%以上空氣中停止使用10h以上再使用時，要求對焊機進行干燥處理、待排除潮氣后方可使用。

3.2.3焊縫質量檢查

(1)目測檢查焊縫，痕跡應透明、無雜質、無氣泡；

(2)對焊縫抽檢進行室內實驗，抗拉強度應大于母材強度；

(3)對焊縫間的空腔作充氣檢查，將5#注射針與壓力表相連、充氣，當壓力表指針達到0.3MPa時停止充氣，保持15min，壓力下降10%以內為合格。

3.2.4防水混凝土

防水混凝土等級為C30P8，二次襯砌采用整體襯砌臺車施工，長度為6m，邊墻混凝土的塌落度為12～16cm，拱部混凝土塌落度為16～19cm，越到拱部塌落度越大；邊墻混凝土的厚度為60cm，拱部的混凝土設計為大拱腳，拱頂與拱腳的厚度變化為60～150cm。對混凝土采用內外振搗，以保證混凝土的模內流動，對混凝土的密實有利。

防水混凝土的施工要點：

(1)在混凝土灌注過程中，下料高度應控制在2m以內，必須保證防水混凝土的抗?jié)B要求；

(2)混凝土的振搗采用內外振搗，臺車上開振搗窗，加強混凝土的振搗，保證混凝土的密實度；

(3)在混凝土中摻入外加劑用于提高混凝土的抗?jié)B性、和易性、密實性，以補償混凝土的收縮性能；

(4)在混凝土從臺車中部灌入、向兩端流動過程中，其配合比會發(fā)生較大的變化，故襯砌臺車不宜過長。

3.2.5止水條及橡膠止水帶

為確保二次襯砌的防水效果，在施工縫處設置遇水膨脹的橡膠止水條，將其固定在端部混凝土居中位置。在沉降縫、伸縮縫處設置橋式橡膠止水帶。在臺車的端部設置鉸接擋頭板，用于固定橡膠止水帶，以滿足止水帶的設置要求。

施工技術要點：

(1)止水條的敷設應牢固、嚴實、飽滿有序、橫平豎直、弧線圓順、表面平齊；

(2)橡膠止水帶不得被釘子、鋼筋等刺破，若發(fā)現(xiàn)破損時應及時修補或更換；

(3)在固定止水帶和灌注混凝土過程中應防止止水帶偏移；

(4)加強混凝土的振搗，使止水帶和混凝土緊密結合；

(5)安裝過程中應盡量減少止水條的接頭。如需搭接，其搭接長度需≥10cm。

3.3拱腳防水板的保護

二次襯砌采用先拱后墻法施工。為保證拱腳處的壓力、鋼筋的安裝、邊墻爆破破壞防水板，對處于拱墻結合部的防水卷材要采取特殊的保護措施，故在拱墻結合部位施做雙層防水卷材。同時，為使拱部二襯鋼筋與拱腳處防水板間的點接觸變?yōu)槊娼佑|以防止鋼筋刺穿防水板，對二襯環(huán)向主筋增加了兩塊10cm寬、10mm厚的鋼墊板。

4二次襯砌中的防排水處理與控制

4.1防水層的安裝與控制

4.1.1防水層進場時的檢查

除按必要的工作程序進行取樣檢查外，還應檢查防水板表面是否存在色變、皺紋、撕裂等缺陷；若存在質量缺陷，應及時進行處理。

4.1.2防水層鋪設后的檢查與處理

防水層鋪掛結束后，應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。

其檢查方法為：

(1)用手托起防水板，看其是否與噴射混凝土面密貼；

(2)看防水板表面是否有劃破、扎破等破損現(xiàn)象；

(3)看焊接或粘結寬度是否符合要求，有無漏焊、假焊等現(xiàn)象；

(4)拱部及拱壁出露的錨固點是否有塑料片覆蓋；

(5)每鋪設20～30m長剪開焊縫2～3處，查看其是否存在假焊、漏焊現(xiàn)象；

(6)進行壓水(氣)實驗，看其是否存在漏水(氣)現(xiàn)象，檢查防水板鋪掛質量。如果存在問題，應立即進行修補，對于不合格的應及時返工。

4.2止水帶的安裝與控制

防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的。對于施工縫的防水處理，在復合式襯砌中，一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。

4.2.1二次襯砌端部的質量檢查與處理

在澆筑二次襯砌混凝土前，用鋼絲刷將上層混凝土刷毛，或用高壓水槍將混凝土表面沖洗干凈并檢查止水帶接頭是否完好、止水帶在混凝土澆筑過程中是否被刺破、止水帶是否發(fā)生偏移，如有割傷、破損等現(xiàn)象，應及時進行修補和處理，以保證止水帶具備的防水功能。

4.2.2止水帶安裝質量的檢查與處理

檢查止水帶是否有固定和防止偏移的輔助設施、接頭寬度是否符合要求、是否割傷破裂等，如存在問題，應立即進行修補。

4.3混凝土的澆筑與控制

襯砌混凝土施工時，應加強混凝土的后倉管理，隨時進行檢查?；炷琳駬v必須由專人負責，避免出現(xiàn)欠振、漏振等現(xiàn)象。加強施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的混凝土振搗，使止水帶和混凝土緊密結合。

4.4二次襯砌滲漏的處理與控制

4.4.1引流堵漏

對于滴水及裂紋的滲漏處理，可采用鑿槽引流堵漏的施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度的溝槽，埋設引流管將水引入邊墻排水溝內，再用無紡土工布覆蓋或防水堵漏劑封堵，然后用顏色相當?shù)姆浪炷练舛禄蚰妗?/p>

4.4.2注漿堵漏

對于滲漏嚴重的部位，可采用注漿堵漏的施工方法。如在滲漏部位鑿除一定寬度和深度的凹坑，清理混凝土渣并檢查表面混凝土的密實性，從滲漏部位向襯砌方向鉆孔，其深度建議控制在襯砌厚度范圍內，埋管注漿，其注漿漿液由設計確定。

5結語

每道工序的施工質量均對隧道防排水效果產生很大的影響，施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此，應加強對每道工序的施工質量控制，嚴格按規(guī)范施工，確保施工達到設計效果，使隧道防排水質量得到保證。

參考文獻：

[1]公路隧道施工技術規(guī)范，JTJ4294[S].

[2]公路工程質量檢驗評定標準(隧道部分)，JTJ07198[S].

[3]公路隧道設計規(guī)范，JTJ026-90[S].

金蘭普(1982-),男，重慶豐都人，工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

黃開江(1974-),男，四川達州人，副分局長，高級工程師，學士，從事水利水電工程施工技術與管理工作.

(責任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-02-15

文章編號:1001-2184(2015)02-0008-03

文獻標識碼:B

中圖分類號:TV554;TV52

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