高速公路隧道工程防水施工研究

陳邦國

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

隧道復(fù)合式襯砌是新奧法施工隧道的基本形式。它被應(yīng)用于國內(nèi)外大量的隧道工程，具有先進合理，防水可靠的優(yōu)點。在隧道施工中，二次襯砌施工前需要對初期支護后的邊墻及拱部進行防排水施工，以防止隧道在運營過程中出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。目前的防水結(jié)構(gòu)包括通過噴射混凝土或水泥砂漿抹面的基層，在基層上依次設(shè)置土工布和防水板實現(xiàn)防水。

1 高速公路隧道工程防水施工的必要性

在以往的高速公路隧道工程施工中，很多施工單位并沒有對防水施工加以重視。隧道防水施工意識偏低和隧道防水施工能力欠缺的雙重作用，使得整個隧道防水施工過程中總是出現(xiàn)各種突發(fā)意外情況。本文以廣西省某高速——痕塘隧道為例，進行隧道防水施工研究。痕塘隧道穿越灰?guī)r地層，巖溶發(fā)育，水流可能通過溶蝕裂隙滲流，發(fā)生突水、突泥現(xiàn)象。當(dāng)施工中遇到巖溶水時，需綜合采取截、堵、排、防的措施進行治理。

2 高速公路隧道工程防水施工技術(shù)

2.1 隧道涌水量預(yù)測及防水設(shè)計

在實際的高速公路隧道防水施工中，對隧道內(nèi)的涌水量進行科學(xué)預(yù)測，可以有效了解隧道施工進度是否會受到涌水量的影響，以及受影響程度究竟有多大。目前，預(yù)測隧道內(nèi)涌水量，常用以下方法：第一種是水文地質(zhì)比擬法；第二種是水利統(tǒng)計法；第三種是地下水動力法；第四種是數(shù)值模擬法；第五種是經(jīng)驗公式法；第六種是降水入滲法。

按最不利條件考慮，根據(jù)降水入滲法，痕塘隧道估算隧道涌水量為285.9 m3/d，屬小涌水。根據(jù)涌水量大小，隧道防水措施以開挖過程中的注漿堵水及超前小導(dǎo)管注漿加固地層為第一道防線，以噴錨支護封閉巖面裂隙形成第二道防線，在初期支護和二次襯砌間敷設(shè)400 g/m2無紡布+1.5 mm HDPE水板作為第三道防線，拱墻部二次襯砌采用模筑防水混凝土（抗?jié)B等級P8）襯砌組成最后一道防線。

2.2 排水盲管安裝

排水盲管的安裝在高速公路隧道施工中充當(dāng)“排”的角色，是非常重要的一個施工環(huán)節(jié)。在安裝排水盲管的時候，需要注意以下幾方面。首先，要對噴射混凝土表面進行修整，確保有效安裝、有效排水；其次，要按設(shè)計要求做好噴射混凝土表面定位劃線工作，對縱向、環(huán)向盲管相應(yīng)的線位布設(shè)予以重視；另外，為了保證環(huán)向盲管與初噴混凝土表面之間連接的穩(wěn)固性，還需要加強PE板窄條和水泥鋼釘?shù)膽?yīng)用，并采用土工布及防水板進行反包，如圖1-4所示。

圖1 隧道盲管劃線定位施工

圖2 縱向盲管固定

圖3 縱向盲管土工布反包

圖4 縱向盲管防水板反包

2.3 防水板鋪設(shè)

在隧道防水板鋪設(shè)施工（圖5）中，防水板的松弛度會對噴層和防水板之間結(jié)合的緊密度產(chǎn)生直接的影響，避免因為嚴(yán)防過緊而出現(xiàn)混凝土變形問題。針對防水板的鋪設(shè)，需要注意以下幾方面。首先，在正式開始鋪設(shè)施工之前，需要先利用機械開挖修整方式（圖6）對基面進行處理，然后再通過級配相同的混凝土修補基面，提升基面的平整度。其次，針對防水板的鋪設(shè)，要嚴(yán)禁出現(xiàn)褶皺或氣泡問題。對鋪設(shè)的接頭采用熱焊雙縫焊接牢固，確保搭接長度及焊接質(zhì)量，嚴(yán)禁出現(xiàn)防水板被焊穿、焊焦等問題，也不能出現(xiàn)漏焊問題。另外，針對襯砌端部預(yù)留的防水板接頭，防護準(zhǔn)備工作的進行是關(guān)鍵。

圖5 隧道內(nèi)防水板鋪設(shè)施工

圖6 基面修補施工

2.4 止水帶施工

針對底部、頂板以及側(cè)墻的防水施工，痕塘隧道采用中埋式止水帶結(jié)合鋼邊止水帶。首先，針對中埋式止水帶的使用，不僅要正確安裝止水帶，還需要做好相應(yīng)的固定工作并確保埋置深度，安裝中埋式止水帶時，止水帶下端需與預(yù)埋的橡膠軟管相連通，預(yù)埋的橡膠軟管穿透阱水層與隧道縱向排水管相通；其次，鋼邊止水帶應(yīng)盡量在工廠中連接成整體，需要在現(xiàn)場連接的，采用熱硫化模具進行熱接或粘接劑冷接，接頭處應(yīng)平整光潔，抗拉強度不低于母材的90%；止水帶的各處交叉連結(jié)點，由廠家生產(chǎn)成配件，保證在施工中現(xiàn)場連接只在直線段進行。

2.5 襯砌防水

與其他隧道防水施工工序相比，施工條件最優(yōu)。首先，在襯砌防水施工中，主要應(yīng)用的施工材料是具有較強防水能力的混凝土材料，抗?jié)B等級不小于P8，并預(yù)留注漿口；其次，隧道襯砌施工并變形完成后，進行二襯背后脫空檢測，若存在脫空現(xiàn)象即進行襯砌背后回填注漿處理。

2.6 施工縫防水處理

在高速公路隧道施工中，還需要對施工縫的防水處理予以高度重視。首先，二次襯砌混凝土灌注6～12 h之后，沖洗接茬處混凝土面，使表面石子暴露出來。其次，在正式開始灌注混凝土之前，需要先對接縫處進行徹底清理，并提升接縫處的濕潤度。最后，在灌注混凝土的時候，先進行2道水泥漿的涂刷。完成這一步操作之后，還需要鋪設(shè)10 mm的水泥漿。最后，經(jīng)過0.5h的等待，就可以正式開始混凝土灌注施工。

2.7 變形縫防水處理

在高速公路隧道施工中，設(shè)置變形縫是最關(guān)鍵的一個施工步驟。針對變形縫的防水處理，需要注意以下幾方面。首先，加強中埋式止水帶的應(yīng)用，借此增強變形縫的止水防水效果。另外，在應(yīng)用注漿中埋式鋼邊止水帶的同時，將瀝青木絲板填充到變形縫與縫隙之間，也可以提高其與混凝土之間的咬合度，強化變形縫的防水效果。一般情況下，注漿管的設(shè)置間距需要控制在3～5 m。如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏問題，可以通過環(huán)氧類注漿液的應(yīng)用來增強變形縫的防水效果。

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，只有遵循一定的原則，才能夠減少隧道內(nèi)滲漏問題的出現(xiàn)，強化高速公路隧道工程的防水效果。首先，隧道防排水設(shè)計遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，妥善處理地表水、地下水，使洞內(nèi)外防排水系統(tǒng)完整通暢，滿足拱墻及設(shè)備箱洞不滲水、路面無濕漬的要求，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運設(shè)備的正常使用和行車安全。

當(dāng)隧道內(nèi)滲漏水可能引起地表水減少，影響居民生產(chǎn)、生活用水時，堅持“以堵為主、限量排放”原則，應(yīng)對圍巖采取超前預(yù)注漿或開挖后徑向注漿堵水措施。當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育、含水層明顯，又有長期充分補給來源、堵水效果不明顯、且對隧道存在安全隱患時，以恢復(fù)和維持原有排泄通道、維持原有水系和生態(tài)為主，不得堵塞，必要時設(shè)置泄水洞。

4 高速公路隧道工程防水施工的常見問題及處理措施

4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑與夯實難度較大

在高速公路隧道工程的防水施工中，混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工與夯實施工存在著較大的難度，經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)埋止水鋼板與混凝土接觸不良、施工人員檢查不細致、施工質(zhì)量控制不到位、軸力突變等問題。要想解決這些問題，提高隧道防水效果，就必須要提前進行注漿引水管的預(yù)埋，并將水膨脹膩子條設(shè)置到新舊混凝土交界面處，加強密封膠的應(yīng)用。與此同時，還要對軸力監(jiān)測予以高度的重視，通過軸力的緩慢釋放來提高混凝土結(jié)構(gòu)的防水性能。

4.2 施工縫或誘導(dǎo)縫滲透問題嚴(yán)重

在高速公路隧道工程的防水施工中，施工縫或誘導(dǎo)縫滲透問題嚴(yán)重也是一個不容忽視的問題。分析導(dǎo)致這一部位出現(xiàn)滲漏問題的原因，主要與以下三方面因素有關(guān)：第一，止水帶或者止水鋼板存在質(zhì)量缺陷，或者止水帶與混凝土接觸的地方存在氣泡；第二，施工完成后沒有做好這一部位的防水施工質(zhì)量檢測，且沒有做好相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，加固不夠牢固，定位不夠精準(zhǔn)；第三，在防水施工中使用了不合格的施工材料。如果隧道工程中的施工縫與誘導(dǎo)縫處出現(xiàn)滲漏問題，不僅會影響隧道工程的審美特點，還會對工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。要想解決這些問題，提高隧道防水效果，需要從以下幾方面入手。首先，在誘導(dǎo)縫與施工縫側(cè)墻面找平環(huán)節(jié)，加強微晶水泥砂漿的應(yīng)用。其次，對止水帶和止水鋼板進行牢固、精準(zhǔn)的定位，對每一個施工環(huán)節(jié)都要做好質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制措施。最后，加強混凝土的振搗，提升振搗的密實性，借此提高隧道工程的防水性能。

4.3 地下連續(xù)墻夾縫滲漏嚴(yán)重

在高速公路隧道工程的防水施工中，還經(jīng)常出現(xiàn)地下連續(xù)墻夾縫滲漏問題。要想有效解決這一問題，需要準(zhǔn)確鎖定漏水點，并使用鑿子等工具將混凝土鑿開，將其中泥漿進行徹底清除。同時，將橡皮管放到漏水點周圍，并借助化學(xué)劑、雙液漿等進行壓漿堵漏，待冒漿管中溢出漿液停止。

5 結(jié)束語

綜上所述，高速公路隧道工程的防水施工，不僅會對整個隧道結(jié)構(gòu)的美觀性產(chǎn)生影響，還與隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性及過往車輛的行駛安全有著直接的影響。所以，必須要充分意識到隧道防水施工的重要性，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，采取針對性的防水施工措施，并通過相應(yīng)質(zhì)量控制措施的實施來提高高速公路隧道工程的防水效果。