隧道復(fù)合式襯砌施工中的防水技術(shù)研究

黃玉鳳

摘 要：針對(duì)隧道復(fù)合式襯砌施工中的防水技術(shù)入手，首先對(duì)材料的選擇內(nèi)容進(jìn)行分析，主要包括選擇性能良好的防水材料、選擇緩沖材料層；其次，對(duì)隧道復(fù)合式襯砌防水施工探討，主要包括施工控制測(cè)量、處理噴射混凝土表面、鋪設(shè)緩沖層、鋪設(shè)防水層、檢查防水層質(zhì)量等各項(xiàng)內(nèi)容；最后對(duì)確保工程施工質(zhì)量的合理措施進(jìn)行了總結(jié)，希望文中內(nèi)容對(duì)相關(guān)工作人員能夠有所幫助，并且可以促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：隧道工程；復(fù)合式襯砌；防水技術(shù)

中圖分類號(hào)：U455.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）20-0130-02

近幾年，我國交通事業(yè)得到了快速發(fā)展，我國修建了大量的隧道工程，隧道工程建設(shè)過程中涉及到的施工技術(shù)較多，隧道防水施工是其中最為重要的一項(xiàng)技術(shù)。從大量隧道工程的施工后的應(yīng)用情況來看，隧道施工過程中，防水是否成功，會(huì)對(duì)隧道工程的性能，以及應(yīng)用壽命造成直接影響。我國隧道工程建設(shè)初期，對(duì)隧道工程建設(shè)期間的防水層的施工的重視程度不夠，經(jīng)常只是進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，這對(duì)隧道應(yīng)用會(huì)造成不良影響，由此可見，做好相應(yīng)的分析是必要的。

1 材料的選擇

1.1 選擇性能良好的防水材料

對(duì)隧道工程建設(shè)過程中復(fù)合式襯砌施工特點(diǎn)進(jìn)行分析，最終決定選擇應(yīng)用防水卷材，通過對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道工程的防水處理，采用防水卷材的一項(xiàng)重要原因就是，容易控制施工質(zhì)量，以免因?yàn)槭┕ぴ驅(qū)е滤淼拦こ痰馁|(zhì)量出現(xiàn)問題[1]。通過對(duì)隧道工程分析可以發(fā)現(xiàn)，適合在隧道施工中應(yīng)用的防水材料應(yīng)當(dāng)具備以下特點(diǎn)：

（1）材料自身要具有良好的耐久性，并且經(jīng)濟(jì)性應(yīng)當(dāng)能夠滿足工程的建設(shè)要求。

（2）具體施工過程中可以采用機(jī)械完成相應(yīng)的焊接作業(yè)，并且可以確保焊縫的密實(shí)性，不會(huì)發(fā)生滲水等不良現(xiàn)象。

（3）材料在受到外力作用下，受到損傷較小，并不會(huì)對(duì)工程的整體質(zhì)量造成較為嚴(yán)重的影響[2]。

從目前我國隧道工程的材料市場(chǎng)來看，滿足上述性能的材料有0.8mmLDPE（低密度聚乙烯），0.8mmEVA（乙烯-醋酸乙烯聚合物），1.2mmECB（乙烯）醋酸乙烯與瀝青聚合物）三種。其中0.8mm防水材料在隧道工程施工期，主要應(yīng)用在一般地段或普通隧道中，而1.2mm的防水材料則適合應(yīng)用在特殊地段，或者采用特殊工藝施工方法的隧道中。

1.2 選擇緩沖材料層

隧道工程施工過程中，初期支護(hù)混凝土表面存會(huì)存在凹凸不平情況，因此，在工程具體建設(shè)過程中，為了保證工程建設(shè)期間，來自外界的壓力不會(huì)破壞防水層，使防水層的可靠性可以得到進(jìn)一步提高，應(yīng)當(dāng)防水層與初期支護(hù)混凝土之間設(shè)置一層緩沖層，常用的緩沖材料有聚乙烯泡沫塑料（PE泡沫）和無紡布[3]。兩種材料在許多方面都有著有所不同，具體情況如表1所示。

PE泡沫和無紡布兩種緩沖層材料的特點(diǎn)各不相同，在具體施工過程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程的具體情況，選擇合理的材料，完成相應(yīng)的施工，從而提高隧道工程的整體質(zhì)量。

2 隧道復(fù)合式襯砌防水施工探討

2.1 施工控制測(cè)量

防水層施工過程中要做好施工測(cè)量工作，防水層施工結(jié)束后，不允許初期支護(hù)結(jié)構(gòu)存在較大修鑿，因此，開挖過程中要控制相應(yīng)的量工作，確保施工質(zhì)量可以達(dá)到相應(yīng)要求標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，在該過程中要檢查斷面，一旦發(fā)現(xiàn)多余，以及不平部分，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行鑿除處理[4]。

2.2 處理噴射混凝土表面

在具體施工過程中，進(jìn)行混凝土噴射時(shí)，如果局部出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象并且尺寸超過了表2中的要求，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的方式對(duì)表面進(jìn)行處理，確保防水材料鋪貼能夠保持一個(gè)平整狀態(tài)。

除了要對(duì)局部不平整部位進(jìn)行處理外，還要對(duì)初期支護(hù)噴射混凝土存在局部漏水部位進(jìn)行適當(dāng)封堵，避免發(fā)生滲水現(xiàn)象，對(duì)隧道工程的最終質(zhì)量造成不良影響；針對(duì)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)中殘留的鋼管頭以及鋼筋應(yīng)當(dāng)進(jìn)行各割除處理，完成相應(yīng)的割除作業(yè)后，還要對(duì)斷面變化處，以及轉(zhuǎn)彎處進(jìn)行處理，通常應(yīng)當(dāng)利用砂漿抹成圓順圓弧。

2.3 鋪設(shè)緩沖層

PE泡沫塑料作為一種熱熔型材料，如果利用熱風(fēng)機(jī)對(duì)其表現(xiàn)進(jìn)行加熱，可以同多種不同材料進(jìn)行粘結(jié)，例如比較常見鋼材、混凝土等材料。因此，在進(jìn)行邊墻、頂部鋪設(shè)PE泡沫塑料時(shí)，可以使其熱粘性在初期支護(hù)混凝土表面，采用熱風(fēng)機(jī)對(duì)5.0cm出進(jìn)加熱粘結(jié)，具體分段長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)依據(jù)襯砌臺(tái)車的具體長(zhǎng)度而定。通常情況下，每段長(zhǎng)度為20m，完成一段鋪設(shè)后，應(yīng)當(dāng)依據(jù)PE黑色墊片起拱線以上50cm、邊墻100cm、底板150cm梅花型布設(shè)的原則對(duì)具體位置進(jìn)行確定[5]。采取該方式施工，一方面可以使施工效率得到提升，另一方面可以使排列更加合理有序，為下部工序的操作的順利開展提供強(qiáng)有力的支持。

PE泡沫塑料施工與土工紡布鋪設(shè)原理基本一致，只不過在具體施工過程中，前者應(yīng)用釘，而后者則采取熔接方式進(jìn)行[6]。在實(shí)際施工個(gè)過程中，對(duì)于釘距的選擇要合理，通常邊墻長(zhǎng)為1.1～1.4m，寬度則在1.1～1.2m，拱部長(zhǎng)方向?yàn)?.1～1.2m，寬度方向?yàn)?.9～1.0m，便可穩(wěn)定固定防水層。此外，對(duì)于釘長(zhǎng)的選擇應(yīng)當(dāng)保持靈活性，對(duì)釘?shù)牟捎?，?yīng)當(dāng)以穩(wěn)定固定防水層，不會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，以及不會(huì)發(fā)生浪費(fèi)為標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 鋪設(shè)防水層

在鋪設(shè)LDPE、EVA、ECB時(shí)，為了確保施工的順利進(jìn)行，以及工程的質(zhì)量可以達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)由拱頂開始，依次向兩邊環(huán)向鋪設(shè)，針對(duì)施工過程中，防水材料采用全封閉無損熱粘。通常來說，在施工過程中，防水層通常搭接寬度保持在0.1m左右，雙焊縫每條縫寬度應(yīng)當(dāng)保持在0.01m，同時(shí)兩條焊縫間應(yīng)當(dāng)留有0.015m的空腔，通過對(duì)空腔進(jìn)行應(yīng)用，完成相應(yīng)充氣檢查工作。在鋪設(shè)防水層過程中，如果因?yàn)槭┕と藛T操作，或者其他原因，導(dǎo)致防水板被焊破，應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)，避免造成更為嚴(yán)重的后果。完成相應(yīng)補(bǔ)焊作業(yè)后，應(yīng)當(dāng)通過充氣方式完成相應(yīng)的檢查工作，直到最終合格為止。焊機(jī)的常用方式主要有以下兩種：①分體式。該方式主要適合補(bǔ)焊和狹焊接。②一體式。主要適合補(bǔ)焊。

2.5 檢查防水層質(zhì)量

除了要對(duì)防水層使用的各項(xiàng)材料的性能與質(zhì)量情況進(jìn)行詳細(xì)檢查外，還要對(duì)對(duì)工程施工過程中的防水材料得到具體焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查，通過熱熔壓焊接在一起的防水層呈透明狀，沒有氣泡，此時(shí)表明焊接質(zhì)量良好，在情況必要時(shí)，可以通過充氣試驗(yàn)方式對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，具體方法如下：利用專用針頭，將壓縮空氣注入到兩條焊縫空腔內(nèi)[7]。通常來說，為方便試驗(yàn)的進(jìn)行，以及確保試驗(yàn)結(jié)果能夠真實(shí)反應(yīng)工程的具體情況，通常都采取2m作為具體試驗(yàn)的具體長(zhǎng)度，同時(shí)要封閉兩端，在具體試驗(yàn)期間，當(dāng)壓力達(dá)到0.15MPa時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止充氣，如果在120s內(nèi)，壓力如果未下降，則表面施工過程中的焊縫達(dá)到了相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有達(dá)到相應(yīng)要求標(biāo)準(zhǔn)，要進(jìn)行仔細(xì)檢查，并且要做好相應(yīng)的補(bǔ)漏操作。

2.6 二襯混凝土壁后注漿技術(shù)控制措施

噴射混凝土表面光潔度與平整度都會(huì)對(duì)防水層與噴射混凝土的密貼程度產(chǎn)生影響，同時(shí)，二襯采取泵送混凝土灌注時(shí)，無法灌滿拱部，容易在隧道拱部出現(xiàn)空隙，這不僅會(huì)影響隧道結(jié)構(gòu)，而且對(duì)隧道的防水也會(huì)造成不良影響。因此，在具體施工過程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求要求沿隧道環(huán)、縱向設(shè)置注漿管，注漿管與二襯縱向鋼筋焊接固定在防水層表面，便于后續(xù)注漿堵漏。注漿操作如下：

（1）預(yù)留注漿管一端帶絲扣與注漿系統(tǒng)的旋塞連接。在預(yù)定要與孔口接觸的部位纏上棉紗，然后順著棉紗纏卷方向?qū)摴苓呅D(zhuǎn)邊向注漿孔塞進(jìn)，至預(yù)定深度。完成注漿后，采用高標(biāo)號(hào)的防水砂漿對(duì)孔與管間空隙進(jìn)行封堵。

（2）做好注漿液的配置，具體配置過程中采用的為42.5R號(hào)普通硅酸鹽水泥，配合比：水：水泥：膨脹劑=0.32：1：0.09。

（3）對(duì)回填注漿壓力進(jìn)行合理控制，其大小應(yīng)當(dāng)控制在0.2MPa以內(nèi)。

此外，注漿過程中還要注意清孔、連續(xù)作業(yè)、隔孔循環(huán)注漿等多項(xiàng)內(nèi)容，確保注漿作業(yè)的合理性。

3 保證工程施工質(zhì)量的有效措施

隧道復(fù)合式襯砌防水施工是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，在具體施工過程中，應(yīng)當(dāng)做好質(zhì)量控制，確保施工能夠滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求，只有這樣才能為業(yè)主、市民提供一個(gè)質(zhì)量環(huán)境優(yōu)良、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠的工程。具體質(zhì)量管理措施如下：

（1）施工過程中使用的各項(xiàng)材料都要達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，各項(xiàng)材料的尺寸也要保正準(zhǔn)確。

（2）在焊接防水材料前，要對(duì)防水材料進(jìn)行清理，確保材料表面清潔，無浮土、油漬等各項(xiàng)雜物，避免對(duì)焊接造成不良影響，從而對(duì)隧道工程的防水性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致隧道工程的防水性能無法得到充分發(fā)揮。

（3）相應(yīng)的操作工人要及時(shí)對(duì)焊機(jī)、焊縫進(jìn)行維修、保養(yǎng)、清潔，避免熱楔塊表面存在雜物，影響焊接作業(yè)。

（4）施工過程中的操作人員在各項(xiàng)具體作業(yè)前都要接受相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)工作，完成培訓(xùn)后，要對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行考核，只有通過考核合格的人員才能進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)參與相應(yīng)的作業(yè)，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量減少作業(yè)人員流動(dòng)，提高工程結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量。

（5）二次襯砌混凝土本身具有一定擠壓作用，因此，在防水材料鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)放松，通常要留5%左右的余留，同時(shí)，在進(jìn)行防水層綁扎或焊接時(shí)，要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù)，避免造成防水破壞。

（6）混凝土施工期間，振搗棒不得與防水層直接接觸。

4 結(jié)束語

隧道復(fù)合襯砌施工期間，應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程的實(shí)際情況，做好相應(yīng)的分析工作，采取合理的方式進(jìn)行方式進(jìn)行防水層施工。施工施工過程中，要注意材料、工藝、質(zhì)量控制措施各項(xiàng)內(nèi)容，從而確保隧道工程的防水性能可以滿足人們的要求標(biāo)準(zhǔn)，保證隧道工程的整體質(zhì)量能夠滿足使用要求。

參考文獻(xiàn)

[1]詹超宇.隧道復(fù)合式襯砌整體防水材料的無損焊接施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2018，41（02）：145+147.

[2]肖明清.復(fù)合式襯砌隧道的總安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法探討[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2018，35（01）：84～88.

[3]吳海軍.復(fù)合式襯砌施工技術(shù)在高速公路隧道中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017（43）：247～248.

[4]白浩亮.淺談復(fù)合式襯砌施工技術(shù)在公路隧道中的應(yīng)用[J].華東公路，2017（01）：62～63.

[5]高 波，王帥帥.淺埋圓形復(fù)合式襯砌隧道動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)研究[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，51（04）：599～606.

[6]劉曉紅.簡(jiǎn)析隧道復(fù)合式襯砌整體防水材料新型無損焊接施工技術(shù)[J].科技展望，2016，26（14）：180.

[7]郭 瑞，周曉軍.水底隧道復(fù)合式襯砌水壓力影響因素分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014，58（04）：78～83.

收稿日期：2018-6-10