隧道防水板與洞壁密貼技術分析

肖凱鋒

（浙江交工金筑交通建設有限公司；浙江交工集團股份有限公司，浙江杭州 310051）

0 引言

目前國內通車運營隧道的滲漏水問題已成為公路隧道工程常見病害之一。滲漏水病害會出現拱頂滴水、拱腳及伸縮縫滲水、側墻涌水等現象，在冬天還會出現頂部冰錐、路面結冰等現象。滲漏水對隧道安全行車造成極大的影響，威脅結構穩定，降低公路運營效率，因此保證隧道防水板的施工質量十分重要。程爽[1]分析隧道滲漏問題并認為防水材料直接影響隧道防排水效果；劉超[2]對公路隧道防排水問題進行分析，對現場施工過程中防水板施工質量檢查等方面進行優化探討；楊云東[3]分析兩排兩放的施工技術，并給出具體施工方案；宋占輝[4]提出自帶水密塑料組件防水層及其施工工藝，改善了目前公路隧道防水層施工中的不足。李有兵[5]闡述機械設備配套化施工的優勢，對比防水板鋪設臺車與傳統臺車，得出新型防水板鋪設臺車能夠有效提高施工效率，提高防水層鋪設質量和工效。目前關于公路隧道防水層施工仍存在防水板與圍巖密貼性差，影響防水效果的問題，本文對防水層施工工藝進行系統分析，提出保證防水層與圍巖密貼性的現場施工工藝，為實際工程提供參考。

1 防水板施工工藝

防水板施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 防水板施工工藝流程

1.1 施工準備

施工準備工作主要包括設備準備、材料準備、技術準備和作業準備四個方面。

（1）設備準備?，F場需配置全斷面自動化防水板鋪設臺車、熱熔焊槍、爬焊機和射釘槍等設備。

（2）材料準備。需準備的材料包括土工布、6m 定制防水卷材、打孔波紋排水管、止水帶和止水條等。

（3）技術準備。熟悉和分析施工場地的地質和水文特性，根據設計文件和調查資料，編制隧道防排水的單項施工方案，并根據使用要求、施工辦法、漏水位置及水量等情況，制定切實可行的防排水方案，隧道防排水施工前應對施工人員進行全面的交底，確保施工質量和安全。

（4）作業準備。在防水層施工前，不僅要保證控制測量，還要進行斷面檢查，清理初期支護表面。檢查防水板的質量，并對初期支護中的漏水部位進行引排、封堵；環向排水盲管布置緊貼支護表面或滲水巖壁，應平整無起伏不平；環向盲溝底部應采用三通接頭與拱腳縱向排水盲管拼接，盲管與接頭應用土工布進行包裹；管路埋設后應對排水系統進行通水試驗，發現積水、漏水或者水路不通時應及時處理。

1.2 臺車就位

（1）臺車拼裝采用挖掘機吊裝平臺人員輔助的形式，先安裝行走系統，場地的平整度決定臺車拼裝質量，行走系統四角頂部的標高誤差控制在3mm 以內。

（2）首先安裝兩側縱梁，安裝完成后對兩側縱梁頂面的標高進行抄平檢查，確保兩側縱梁的水平高度相同，以便后續安裝上部結構。

（3）安裝龍門架。龍門架頂梁中部與挖掘機通過鋼絲繩連接，頂梁與挖掘機臂間距50cm 左右。通過提升挖掘機吊臂吊離第一幅龍門架，利用龍門架的自由擺動和人工輔助將其固定在底部縱梁上。同理安裝第二幅龍門架，隨后安裝兩幅龍門架之間的支撐橫梁來提高其穩定性。最后，依次安裝其余龍門架成為整體，起到骨架作用。

（4）在安裝頂部縱梁之前，先將頂模橫梁吊放在龍門架上以便后續橫梁與縱梁的連接。隨后，利用挖掘機將縱梁起吊并穿插進龍門架頂部；為了保證一次安裝到位和提升過程的平衡，挖掘機鏟斗應綁在縱梁3m 處。

（5）臺車依據設計中線坐標、起拱線高程、拱頂高程及斷面尺寸進行定位。襯砌臺車由經培訓過的臺車司機專人操作，并對控制面板、油路、頂缸等重點部件加強管理維修。照明滿足現場處置操作需要，管線臺車施工區域內的臨時改移，需加強洞內外的聯系，班組間密切配合，提高操作員安全教育，并派專人巡查，嚴防觸電及管路傷人事故。每次防水層施工前，要切實安裝千斤頂，保證臺車穩定，如圖2 所示。

圖2 臺車拼裝就位

1.3 臺車行走

防水板鋪設臺車行走時需點動測試減速機制動器是否有效，注意臺車下端是否有障礙物，嚴防臺車行走時有拖帶現象。行走過程中需保證走行機構同步行走，軌道頂面與隧道開挖基面應保持基本平行；當臺車在自有動力下移動時應緩慢移動，使臺車在自重下移動，嚴禁順隧道坡度方向拉移臺車，臺車移動時應緩慢平穩，嚴禁生拉硬拽。

1.4 防水層鋪設

啟動往復式卷揚機使軌道小車帶動卷筒一起沿環形軌道移動，完成土工布自動鋪設，調整壓緊裝置使土工布保持平整并緊貼巖面。采用射釘加熱熔墊片固定土工布，其固定間距宜根據松弛率確定，熱熔墊片宜采用紅外線激光定位裝置進行定位。啟動往復式卷揚機使軌道小車帶動卷筒一起沿環形軌道移動，完成防水板自動鋪設，調整壓緊裝置使防水板保持平整并緊貼巖面。及時將防水板與熱熔墊片用超聲波焊機焊接固定，每個熱熔墊片焊接四個點，且應均勻分布于熱熔墊片上。防水板材料必須為透明卷材，防水板宜采用爬焊機雙縫焊接牢固，焊接施工前應先通過試焊確定焊接溫度和速度，焊接時避免漏焊、虛焊、烤焦或焊穿，焊接質量應按充氣法檢查，如圖3 所示。

圖3 防水板鋪設

2 防水板洞壁密貼技術要點

首先應依照設計要求，鋪設環向、縱向盲溝，并保證盲溝鋪設的順直性和暢通性；檢查巖面是否有突出的尖銳棱石并打掉，若出現凹深較大位置，采用噴射混凝土填充磨平，避免防水板掛設后因出現磨損影響防水效果。鋪設緩沖層時，鋪設長度應根據臺車長度確定，一般為10m，將射釘墊片呈梅花形布設壓在無紡布上，打入初期支護面上，控制間距為拱部0.5～0.8m，邊墻0.8～1.5m，凹凸不平處可適當加密固定點。

防水板鋪設應從拱頂開始，依次向兩邊環向鋪設。防水板采用全封閉無損熱粘，搭接長度不小于100mm，雙焊縫的每條縫寬不小于25mm，兩條焊縫間留不小于15mm 寬的空腔用作充氣檢查，且掛外層防水板時應使其緊貼巖面。錨釘應盡量釘在四處，留有一定的自由移動空間。鋪設完成后的防水層質量檢查，除了檢查母材外，還應重點檢查防水板的焊縫質量，若經熱熔壓焊在一起的防水板順直，無氣泡、空鼓和皺折狀，則表明其焊縫質量良好。

相鄰兩模二襯之間設置背貼式止水帶，止水帶與防水板進行焊接，增加整體防水效果，止水帶搭接寬度取100mm，焊縫寬度不小于50mm，隨時檢查防水板是否有漏洞，并及時修補；明暗洞交接口、暗洞內圍巖變化處設置中埋止水帶，每模工作縫之間設置止水條，用水泥釘固定止水條，設置在上一模二襯端頭預留槽內，注意固定防水帶，防止偏移。同時通過提高混凝土振搗強度來消除止水帶底部的空隙和氣泡，保證止水帶與混凝土的緊密結合。

3 結語

本文通過對隧道防水板與洞壁密貼技術開展系統分析，主要結論如下：

（1）多功能防水作業臺車自帶壓頂和二襯鋼筋定位等功能，有效提高防水板整體平整度和鋪設質量，單幅卷材鋪設從2m 提升到6m，同時減少接縫數量，顯著增強防水效果。

（2）防水卷材鋪設用紅外線定位和超聲波熱熔墊片焊接，使防水卷材與初支斷面之間緊密貼合，減少防水卷材的局部破損，提高防水卷材的密閉性。

（3）防水卷材采用自動鋪設，降低因防水板自重過大而導致吊帶脫落或拉斷的風險，施工安全性高，可以有效防治隧道滲漏水問題，保證隧道運營過程中的安全，為今后隧道滲漏水問題提供技術支持和參考。