隧道中埋式止水帶的安裝工藝研究

葛玉強，陳 宇，張吉港，黎以良

(中建隧道建設有限公司， 重慶 401300)

目前，全國公路、鐵路隧道進入了快速發展期，近年來,南方山嶺地區由于發展當地經濟與交通的需要，修建了許多公路隧道[1]。隨著通車里程的不斷延長，各類隧道運營維護問題中最多發的是隧道二襯的滲漏水問題，而隧道的滲漏水又普遍集中在隧道二襯的施工縫處[2]。隧道滲漏水嚴重會造成側壁瓷磚脫落，拱頂涂裝污染甚至斷板、脫皮等病害，嚴重影響了車輛運營安全。因此，隧道施工中止水帶施工的質量直接決定著襯砌的防水質量，特別是對一些高鐵隧道、輕軌、地鐵等，對隧道防水的要求更高[3]。而施工過程中由于施工工藝、工人技術水平、保護措施不到位等原因，止水帶的安裝經常出現安裝線形不順直、埋設位置偏移、止水帶破損等質量問題，嚴重影響止水帶的防水效果[4]。本文以龍洲灣隧道為例，對中埋式止水帶的施工工藝進行研究，以提高中埋式止水帶的一次安裝質量，增強對隧道滲漏水的有效防護。

1 工程概況

龍洲灣隧道工程項目位于重慶市巴南區，起于教育大道，自西向東，經城投公司公租房區，下穿渝南大道，通過紅爐片區，穿越銅鑼山，上跨渝黔高速公路，止于南彭物流基地東城大道，全長8.06 km，隧道3座，互通式立交3座，簡易立交2座，橋梁及下穿道各1座。隧道全長7 760 m，其中龍洲灣1#隧道左線長999 m，右線長967 m；2#隧道左線長1 751 m，右線長1 700 m；3#隧道左線1 158 m，右線1 185 m。

該項目隧道為分離式雙洞單向3車道設計，襯砌類型為復合式襯砌。采用三縫防水，隧道襯砌變形縫和環向施工縫設置中埋式橡膠止水帶，縱向施工縫中間位置設置中埋式鋼邊橡膠止水帶[5]。所有變形縫、施工縫均設置背貼式橡膠止水帶。變形縫與施工縫防水均采用復合式防水構造，既可以解決滲水問題，也可形成二襯背后分區防水。

2 現存問題分析

對止水帶安裝合格率最低的2#隧道進口段左洞ZK9+253～ZK9+289段、右洞YK9+300～YK9+336段止水帶進行了檢查。其中左、右洞環向中埋止水帶各檢查2環，左、右洞縱向止水帶各檢查50 m，抽檢數量共計200處(對環向中埋止水帶和縱向止水帶均按1 m/點抽檢)。抽檢的200個點中，有30個點不合格，均為環向止水帶。根據調查結果，分析制定出了導致止水帶安裝不合格因素的排列圖，如圖1所示。

圖1 影響止水帶安裝不合格因素排列圖

由圖1可以看出，影響止水帶安裝合格率的主要因素是止水帶位置偏移和止水帶埋設深淺不一，兩者所占頻率累計達到了83%，是問題主要癥結。因此，提高止水帶的安裝合格率主要從這2大因素入手。經過現場調查和各因素綜合分析后，確認影響止水帶安裝埋設深淺不一、止水帶偏位的要因有3條：

1) 仰拱混凝土澆筑卸料方式不當。由于空間條件影響，班組采用“挖機斗”轉運混凝土并直接傾倒，對仰拱兩側邊混凝土進行澆筑，混凝土的下落造成側向沖擊直接作用在止水帶上，造成止水帶偏位嚴重。

2) 環向止水帶隧道軸向安裝精度控制措施有效性差。現場采用“鋼筋卡”將止水帶彎折后“緊貼”在堵頭模內側，在模板加固過程中往往造成止水帶移動，脫離模板，造成止水帶埋深不一，甚至局部被混凝土埋沒。定位措施精度不滿足控制要求，固定不牢固。

3) 模板臺車端頭模板構造不合理，不利于環向止水帶徑向位置的有效控制。在傳統的臺車端頭模板下，現場僅采用“鋼筋卡” 固定，且鋼筋卡本身僅利用堵頭模板夾制，不牢固，模板加固及混凝土澆筑過程易偏位，也極易造成與混凝土面不垂直情況。

3 改進的環向止水帶安裝工藝

3.1 施工工藝流程

首先，根據襯砌厚度及襯砌形式自制組合式鋼模擋頭板，全斷面液壓鋼模襯砌臺車就位后，將橡膠止水條沿隧道環向夾在擋頭板中間，并設置Φ6.5 T型定位筋，環向間距50 cm，預留一半橡膠止水帶澆筑在下一循環混凝土襯砌中；然后澆筑該段混凝土，待達到拆模強度后拆除擋頭模，將“T”型定位筋彎成“U”型，固定外露的另一半止水帶并檢查止水帶有無破損情況，檢查合格后進入下一循環。安裝步序如圖2所示。

(a) 止水帶安裝 (b) 混凝土澆筑

(c) T型筋彎成U型筋 (d) 移動臺車下一循環

3.2 施工方法

1) T型定位筋的制作

采用鋼筋彎曲機將Φ6.5盤圓鋼筋進行預彎，制作成如圖3所示的T型定位筋。

單位：cm

2) T型定位筋安裝及止水帶定位

液壓鋼模襯砌臺車就位后，將橡膠止水帶沿隧道環向夾在擋頭板中間，并用Φ6.5 T型定位筋焊接在鋼筋上進行定位，環向間距50 cm,預留一半橡膠止水帶澆筑在下一循環混凝土襯砌中。

3) 混凝土的澆筑及外露止水帶的定位

關模完成后按二襯正常施工進行澆筑，達到拆模強度后拆除擋頭模，檢查止水帶有無破損情況，將T型筋彎折部位人工扳直形成U型卡，止水帶夾固其中，進入下一循環施工。

3.3 操作要點

1) 變形縫處的混凝土灌注與振搗

對豎直向的止水帶兩邊的混凝土要加強振搗，保證止水帶兩邊的混凝土密實，同時將止水帶與混凝土表面的氣泡排出，要保證止水帶與混凝土牢固結合，止水帶處的混凝土不應有粗骨料集中或漏振現象。

在拱部止水帶呈水平狀鋪設，對水平向的止水帶，待止水帶下方充滿混凝土并充分振搗密實后，放平止水帶并壓出少量的混凝土漿，然后再澆筑止水帶上部混凝土，振搗上部混凝土時要防止止水帶變形。

2) 組合鋼模

組合鋼模沿臺車環向與二襯臺車牢靠連接，既作為二襯施工的擋頭模，又作為中埋式止水帶的整體定位裝置，保證止水帶整體線形及位置準確，如圖4所示。

圖4 二襯臺車組合鋼模

3) 定位筋

組合鋼模只能固定止水帶的整體位置，但不能杜絕混凝土澆筑過程中止水帶彎折變形，定位筋則解決了這一問題。首次安裝環向中埋止水帶時定位筋需彎制成“T”型。“T”型彎鉤能夠使定位筋與鋼模固定在一起，擋頭模拆除后，把“T”型再彎制成“U”型，從而有效定位止水帶。

4 工程質量控制

1) 檢查待處理的施工縫附近1 m范圍內圍巖表面不得有明顯的滲漏水，如有則采取必要的擋堵(如加設環向排水管，且用防水板隔離)和引排措施。

2) 按斷面環向長度截取止水帶，使每個施工縫用一整條止水帶，盡量不采取搭接，除材料長度原因外只允許有左右兩側邊墻上部2個接頭，接頭搭接長度不小于10 cm，且要將搭接位置設置在大跨以下或起拱線以下邊墻位置(下臺階范圍)。

3) 止水帶對稱安裝，伸入模內和外露部分寬度必須相等，保證止水帶在整個施工過程中位置的正確。止水帶處混凝土表面質量應達到寬度均勻、縫身豎直，環向貫通，填塞密實，外表光潔。

4) 環向止水帶定位筋間距控制在50 cm。

5) 規范要求止水帶檢驗標準及允許偏差，見表1。

表1 止水帶質量檢驗標準及允許偏差

5 結論與建議

1) 造成隧道滲漏水的原因有很多，施工過程中由于施工工藝、工人技術水平、保護措施不到位等使止水帶的安裝經常出現各種質量問題，嚴重影響止水帶的防水效果。為了減少人為因素對止水帶安裝質量的影響，通過對其施工工藝進行改進和優化，提高了止水帶的防滲止水效果。

2) 本施工工藝利用T型定位筋與鋼模組合，將中埋式橡膠止水帶采用T型定位筋先進行定位，封堵擋頭模進行澆筑，待達到拆模強度后拆除擋頭模，將T型定位筋彎成U型，固定外露的另一半止水帶，保證2次混凝土澆筑時，止水帶不發生局部變形，解決止水帶定位問題。本工藝方法先進，成本低、易操作，有效解決了隧道二襯滲漏水的質量通病，故有明顯的社會效益和經濟效益。

3) 建議規范相關施工作業流程，將先進施工工藝加入施工作業指導書中，并制作標志牌，直接立于施工現場，指導相關人員進行施工作業。同時要加強對工人的培訓，提高管理水平，減少人為因素對止水帶安裝質量的影響。