高速公路隧道工程防水施工技術(shù)

董春建

中鐵五局集團路橋工程有限責任公司 廣東廣州 510000

摘要：作為高速公路工程的重要組成部分，隧道工程防水施工質(zhì)量與高速公路的運營質(zhì)量及各項使用功能的發(fā)揮息息相關(guān)。本文主要針對高速公路隧道工程的防水施工技術(shù)展開了探討，通過結(jié)合具體的工程實例，對防水設(shè)計作了系統(tǒng)的分析，并給出了一系列相應的施工措施和注意事項，為今后高速公路隧道工程防水施工起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：高速公路隧道；防水；施工技術(shù)

高速公路隧道防水施工作為一項具有嚴格施工要求、設(shè)計復雜并且具有較強隱蔽性的工程，其施工質(zhì)量的好壞將直接影響到高速公路隧道的使用。因此，我們必須要采取有效的技術(shù)做好防水施工，以減少和避免高速公路隧道滲漏水現(xiàn)象?；诖?，本文就高速公路隧道工程的防水施工技術(shù)進行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 工程概況

某高速公路隧道位于廣東韶關(guān)地區(qū)，設(shè)計為單洞雙向雙車道二級公路隧道，號為 K14+985～K16+405，全長 1420 m，線位由西～ 東走向。地形，由中段向兩側(cè)傾斜，由北向南傾斜，坡地植被較發(fā)育。據(jù)鉆探揭示，場地上部坡殘積土，下部為燕山期花崗巖及其風化層。地下水主要為基巖風化孔隙 ～ 裂隙水。該隧道處于多雨的南方，受降雨影響明顯，降雨滲水量大，地下水發(fā)育，巖石內(nèi)裂隙水豐富。所以隧道防水處理顯得非常重要。

2 防水設(shè)計

針對地下水對隧道周邊環(huán)境的影響情況，本工程防水設(shè)計遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證運營期間不滲不漏，達到隧道正常使用和安全行車的要求。

2.1 分區(qū)防水技術(shù)

隧道防水設(shè)計中，采用分區(qū)防水技術(shù)，在二次襯砌施工縫處鋪設(shè)環(huán)向背貼式止水帶，并與防水板熱風焊接密實；二次襯砌澆筑完成后，防水板、止水帶和二次襯砌三者形成一個閉合區(qū)域，利用背貼式止水帶將整個隧道防水分成若干個閉合區(qū)。這樣，即便某個區(qū)域防水板損壞而發(fā)生滲漏，也不會因“竄流”而影響其他區(qū)域，避免了水害的進一步擴散[1]。這種方式使得隧道襯砌滲漏治理的范圍明確，大大改善治理效果，降低治理成本。

2.2 防水層設(shè)計

依據(jù)該隧道的工程及水文地質(zhì)條件，其防水層設(shè)計采用分區(qū)防水技術(shù)，防水層主要設(shè)計要點：

（1）隧道初期支護與二次襯砌之間鋪設(shè)1.5mm厚EVA防水板+350g/m2土工布。

（2）二次襯砌模筑采用防水混凝土，且抗?jié)B等級不低于P6。

（3）隧道二次襯砌變形縫設(shè)置中埋式橡膠止水帶，所有變形縫、環(huán)向施工縫均設(shè)置背貼式止水帶，施工縫中間位置設(shè)置緩膨型遇水膨脹止水條并涂抹混凝土界面劑。

（4）施工縫和變形縫的內(nèi)側(cè)預留5cm寬、2.5cm深的凹槽，采用雙組分聚硫密封膠嵌縫處理[2]。

隧道主體結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造，見圖1。

圖1 隧道主體結(jié)構(gòu)防水構(gòu)造

3 防水施工

3.1 圍巖注漿

當圍巖破碎時，會產(chǎn)生富水、巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象，采用圍巖注漿堵水是一種較為有效的防水堵漏措施。此方法可以對圍巖中的裂隙進行填充，提高圍巖的抗?jié)B能力，起到堵塞滲流通路的作用；同時，通過圍巖注漿，又使得圍巖自身的力學性質(zhì)得到改善，起到加固圍巖的作用。

在施工中，應根據(jù)隧道的地質(zhì)情況及設(shè)計要求選擇不同的注漿方案。注漿結(jié)束后，對隧道的注漿效果和水源水質(zhì)進行檢查，當不滿足要求時，應立即進行補修。

3.2 防水板施工

3.2.1 工藝流程

防水板施工工藝流程：初期支護噴射混凝土→混凝土表面修整→鋪設(shè)土工布→安裝熱熔墊片→鋪設(shè)EVA防水板→二次模注混凝土施工。

3.2.2施工要點

（1）吊掛防水板的臺車就位后，用電焊或氧焊將初期支護外露的錨桿頭、鋼筋網(wǎng)等鐵件切除，并涂抹砂漿遮蓋，以防刺破防水板。對于初期支護表面嚴重凹凸不平的部分進行鑿除或補噴，以確保防水板鋪設(shè)前初期支護表面平整度；表面平整度應符合D/L≤1/6（L：初期支護表面相鄰凸面間的距離；D：初期支護表面相鄰凸面間凹進去的深度）規(guī)定[3]。

（2）在初期支護與二次襯砌之間設(shè)置環(huán)向Φ50mm軟式透水管，透水管直接拉入盲溝，以疏排襯砌背后的積水。

（3）在初期支護和二次襯砌間拱墻部位敷設(shè)一層EVA防水板，內(nèi)側(cè)鋪設(shè)土工布，起到毛細滲水和保護防水板的作用。安裝工藝：①在初期支護表面先用沖擊鉆打眼、以安裝膨脹型塑料螺栓，再把土工布用襯墊貼上，螺栓長度≥50mm，拱頂固定點3～4個/m2，邊墻固定點2～3個/m2；②敷設(shè)EVA防水板時，采用專用熱熔器將板手工焊接在熱熔墊片上，結(jié)合部位≥100mm，粘結(jié)剝離強度不小于防水板抗拉強度的80%；③將防水板提至臺車上，將防水板的中間位置對準隧道中線，根據(jù)防水板幅面大小，將其托起貼著噴錨支護表面進行鋪設(shè)，松緊應適度，并用熱風焊機將防水板焊接在吊掛肋條上，拱部固定點間距在0.5m左右。防水板安裝示意，見圖2。

圖2 無釘熱熔防水板安裝示意

（4）防水板搭接長度≥10cm，用熱焊機將搭接縫焊好、并充氣檢測，焊縫寬度≥2cm。防水板之間粘結(jié)部位進行加壓檢測，充氣壓力≥0.2MPa，保證5mi-內(nèi)氣壓≥0.16MPa。

（5）在滿足隧道防排水設(shè)計要求的前提下，根據(jù)施工實際情況合理控制防水板鋪設(shè)的松緊程度，做到張弛有度，不得損壞防水板，以達到良好的防水效果。

3.3 襯砌接縫施工

3.3.1 施工方案

二次襯砌接縫是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié)，合理選用止水帶、止水條等防水材料可以有效提高二次襯砌的整體防水效果。

在二次襯砌施工縫和變形縫處，環(huán)向設(shè)置背貼式止水帶，使之與二次襯砌混凝土、防水板緊密結(jié)合。這樣可視為在施工縫和變形縫處增加了1道防水設(shè)施，不僅有效抑制接縫處水滲漏，而且可起到防止?jié)B漏水竄流的作用[4]。

3.3.2 變形縫

為提高變形縫處防水效果，可設(shè)置中埋式橡膠止水帶并填充聚苯板作接縫材料，其安裝工藝為：①用擋頭板按設(shè)計軸線將襯砌分為兩塊，再沿襯砌軸線在靠近隧道一側(cè)擋頭板上鉆Φ12mm鋼筋孔；②用兩塊擋頭板將止水帶夾緊，然后再用30cm長Φ10mm定型鋼筋從擋頭板的模筑混凝土一側(cè)穿入，內(nèi)側(cè)卡緊一半止水帶；③二襯混凝土凝固后，拆除擋頭板，并將彎曲鋼筋卡住另一半止水帶，將滲出的灰漿清理干凈，安裝聚苯板作接縫填充材料，澆筑下一環(huán)二襯混凝土；④根據(jù)實際施工情況，二襯混凝土澆筑按12m一個環(huán)節(jié)劃分。變形縫處止水帶安裝流程示意，見圖3。

圖3 變形縫止水帶安裝流程示意

圖4 施工縫處止水條安裝

3.3.3 施工縫

圖4為施工縫處止水條安裝現(xiàn)場。施工縫處設(shè)置緩膨型遇水膨脹止水條，其安裝工藝：①在上一循環(huán)二襯混凝土的施工縫軸線處預留淺槽，待二襯混凝土硬化后清理施工縫處的浮渣、雜物等，露出堅硬基面；②將止水條連續(xù)安裝在預留槽處，并用高強鋼釘每隔0.5m固定一次，搭接長度≥5cm；③止水條安裝完成后，撕下隔離紙進行下一循環(huán)二襯混凝土施工。施工縫處防水做法，見圖5。

3.3.4 密封處理

將襯砌接縫內(nèi)側(cè)的預留凹槽清理至基面堅硬，在預留凹槽內(nèi)嵌入雙組分聚硫密封膠，使接縫達到密封效果，可以有效防止襯砌產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，提高整體防水效果[5]。

在實際施工中，由于在澆筑二襯混凝土時端頭模板處漏漿、混凝土在硬化過程產(chǎn)生干縮，使得中埋式止水帶與二襯混凝土的接觸面產(chǎn)生間隙，從而形成滲漏水通道，導致接縫處發(fā)生水滲漏；而遇水膨脹止水條也會因為反復的遇水膨脹、失水干縮，導致止水條與其周圍的混凝土產(chǎn)生間隙，以致發(fā)生滲漏。而背貼式止水帶可以通過注漿填充止水帶與周圍混凝土間的間隙，有效地克服了上述問題，因此在實際工程中推薦使用背貼式止水帶。

圖5 施工縫防水構(gòu)造

4 施工注意事項

（1）在防水板施工前，應對隧道初期支護表面的滲漏水進行處理，確保初期支護表面無明顯滲水和漏水痕跡。

（2）防水板施工應超二次襯砌施工1～2個襯砌段長度，并與隧道開挖面保持一定的安全距離。

（3）綁扎、焊接二襯鋼筋時，應采取墊木板或其他臨時保護措施，避免在防水施工過程中損壞防水板，影響防水效果。

（4）二次襯砌應澆筑連續(xù)，避免形成縱向施工縫；進行二襯混凝土下部的澆筑時，要控制速度，避免防水板因澆筑過快被拉壞。

（5）在混凝土澆筑前應避免止水帶被污物和水泥砂漿污損，表面有雜質(zhì)須清理干凈，以免混凝土與其咬合不緊密形成滲水通道。

（6）止水帶設(shè)置時不可翻轉(zhuǎn)、扭曲，如發(fā)現(xiàn)破損立即更換。

（7）發(fā)現(xiàn)已鋪設(shè)的防水板有破損時，應及時進行補焊處理。

5 結(jié)語

綜上所述，若高速公路隧道出現(xiàn)滲漏水的問題，將會嚴重影響隧道的行車安全。因此，我們必須重視高速公路隧道滲漏水的現(xiàn)象，并及時采取有效的施工技術(shù)做好防水工作，以保障隧道的防水質(zhì)量及交通安全。

參考文獻：

[1]邱招選.高速公路隧道防水施工實例分析[J].福建交通科技.2014（01）.

[2]馬白虎.高速公路隧道滲漏水治理技術(shù)及施工工藝[J].公路交通科技（應用技術(shù)版）.2010（06）.

[3]張耀軍.關(guān)于高速公路隧道防水技術(shù)的探討[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2010（01）

[4]王曉瓊.隧道防水體系施工技術(shù)[J].山東交通科技.2009（06）

[5]唐光文.某高速公路隧道防水技術(shù)與施工分析[J].廣東科技.2009（04）

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車在懸臂梁兩端平衡進行，不平衡重量差控制在不大于一個節(jié)段的底板混凝土量，橫橋向不大于一個梁段底板重量的20%。懸臂段混凝土澆筑混凝土的其他要求同0#段。

2.8 預應力施工

預應力張拉和孔道壓漿：當梁體混凝土強度達到90%，且齡期10d以上時，張拉預應力鋼束。施工工藝同支架現(xiàn)澆箱梁。

3 邊跨現(xiàn)澆段施工技術(shù)

本橋梁邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架法澆筑，支架材料選用碗扣式腳手架。

3.1 支架基礎(chǔ)處理

懸臂段地基處理方式為：將原地面壓實，最終壓實度在90%以上，然后在上面填筑50cm宕渣，最后在頂面澆注一層15cm厚C20混凝土作墊層。表面設(shè)置0.5%～1%的橫坡，且在外側(cè)縱橋向設(shè)置排水溝和引水槽，保證基礎(chǔ)不被水侵。

3.2 支架布置與搭設(shè)

支架搭設(shè)時，先用墨線在硬化地面上彈出支架的設(shè)計位置，然后按規(guī)范要求分別搭設(shè)支架。碗扣式支架縱向采用間距60cm布置，橫向間距在橫梁及腹板位置處采用60cm間距，其他部分支架的間距均為90cm布置，掃地桿高度距離地面20cm～30cm，橫桿豎向步距120cm。支架布置與搭設(shè)示意見圖2連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段支架布置圖。支架搭設(shè)完畢后，進行預壓，預壓荷載按連續(xù)梁自重荷載的120%考慮。以消除膺架的塑性變形，同時測得其彈性變形量，為模板預置抬高量提供依據(jù)。

3.3 模板安裝

現(xiàn)澆段底、側(cè)模、內(nèi)膜采用竹膠板分塊加工，現(xiàn)場安裝，鋼管支撐。為了防止在澆筑腹板混凝土時兩側(cè)模板外脹，在側(cè)板中部穿Φ10光圓鋼筋進行對拉。

3.4 鋼筋及預應力孔道安裝

現(xiàn)澆段鋼筋在鋼筋加工場地集中加工，現(xiàn)場綁扎成型。由于現(xiàn)澆段預應力束種類和數(shù)量均較多，模板立設(shè)完畢后，在模板上分別標出各預應力孔道的設(shè)計位置，然后根據(jù)標記安裝固定孔道波紋管，在內(nèi)插入軟塑管，以防澆筑混凝土時漏漿，堵塞孔道而難以處理。

3.5 混凝土澆筑

本橋梁工程現(xiàn)澆段混凝土一次澆筑成型。由于存在墩頂部分和支架部分的模板變形差異，而這種變形差異對混凝土澆筑質(zhì)量不利，為減小這種不利影響，混凝土澆筑按照由支架端向邊墩方向的順序進行。

4 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁中現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工技術(shù)決定著橋梁工程的成敗，影響著公路橋梁的使用性能及壽命。因此，了解并掌握現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工技術(shù)，保證工程施工的整體質(zhì)量十分重要。在公路橋梁工程建設(shè)過程中，施工人員要掌握相關(guān)的現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)，對施工中的各個工序進行嚴密的施工，從而保證工程的整體質(zhì)量，保障公路橋梁的正常使用。

參考文獻：

[1]朱成華.懸臂現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)措施探討[J].門窗.2014（07）

[2]李中華.橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)探討[J].四川建材.2013（03）