高速鐵路礦山法隧道防水施工現(xiàn)狀分析及應(yīng)對措施

高 祁

（中交四航局珠海工程有限公司， 廣東 珠海 519080）

0 引言

目前我國已系統(tǒng)掌握各種復(fù)雜地質(zhì)及氣候條件下高鐵建造成套技術(shù)，攻克鐵路工程建造領(lǐng)域一系列世界性技術(shù)難題；1然而在高鐵施工中礦山法仍以其低廉的成本和靈活的施工流程占據(jù)著絕對主流。目前各大鐵路項目礦山法隧道均存在不同程度的滲漏水情況，甚至出現(xiàn)滬昆鐵路運營期北盤江特大橋兩側(cè)隧道嚴(yán)重滲水事故。面對這些嚴(yán)峻的“水患”問題，作為一名高鐵建設(shè)者深感痛心，深知要做好隧道防水絕不只是加強施工單位的質(zhì)量管理，不解決設(shè)計與現(xiàn)場施工的脫節(jié)問題，滲漏水事故難以根除。

1 高鐵隧道防水施工關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

1.1 施工縫防水

施工縫通常采用背貼式止水帶、遇水膨脹止水條、中埋式止水帶的單一或復(fù)合防水方式。現(xiàn)場施工主要控制要點為：①止水帶應(yīng)安裝平順穩(wěn)固；②襯砌澆筑混凝土前，應(yīng)將矮邊墻徹底鑿毛，沖洗干凈，保持濕潤, 槽內(nèi)混凝土界面清理干凈后沿預(yù)留淺槽嵌入止水條；③混凝澆筑時加強施工縫處混凝土振搗，同時注重止水帶保護。

1.2 防排水系統(tǒng)施工

高鐵隧道襯砌背后排水系統(tǒng)由排水盲管、排水板等根據(jù)需要組合形成。防排水施工關(guān)鍵控制要點為：①鋪設(shè)排水管、防水板前應(yīng)重點對初期支護的表面及滲漏水情況檢查②初期支護表面應(yīng)平整無空鼓, 切斷錨桿頭并打磨平順，噴混凝土(或砂漿)對基面進行找平處理；③基面出現(xiàn)股狀涌水時,宜采用局部注漿、圍截注漿法進行封堵,封堵后的剩余水量可用排水盲管集中將水引人洞內(nèi)排水側(cè)溝排出。④襯砌背后設(shè)置的縱、 橫、環(huán)向排水盲管應(yīng)通向水溝的泄水管應(yīng)有足夠的排水坡度。⑤排水盲管應(yīng)用管卡固定牢固,敷設(shè)順直。⑥邊墻泄水管施工時應(yīng)采取措施防止異物堵塞孔口；⑦縱環(huán)向肓管 、泄水管、排水管應(yīng)按設(shè)計連通,管體間應(yīng)采用變徑三通連接,組成完整有效的排水系統(tǒng)。2

1.3 防水板及緩沖層鋪設(shè)施工

隧道防水板應(yīng)采用分離式,先鋪緩沖層,再鋪防水板，防水板鋪設(shè)應(yīng)超前襯砌施工,并應(yīng)與開挖工作面保持一定的安全距離。關(guān)鍵控制要點如下：①防水板鋪設(shè)前應(yīng)在洞外檢查防水板及緩沖層材料有無破損。②緩沖層鋪設(shè)前對初支面進行清理，割除系統(tǒng)錨桿頭并將錨桿頭打磨光滑，對初支不平整處進行修正或嵌補；③緩沖層鋪設(shè)時，應(yīng)用射釘或膨脹螺栓將熱塑性墊圈和緩沖層固定在基面上,其固定點的間距可根據(jù)基面平整情況確定,拱部宜為0.5 m～0.8 m、邊墻宜為0.8 m～1.0 m、隧底宜為1.0 m～1.5 m,呈梅花形布置。局部凹凸較大時,應(yīng)在凹處加密固定點,使緩沖層與基面密貼。緩沖層接縫搭接寬度不應(yīng)小于50 mm。④防水板采用超聲波熱熔焊，與熱熔墊圈進行焊接。⑤防水板鋪設(shè)完畢后，襯砌鋼筋施工中加強對防水板的保護，避免出現(xiàn)刺破防水板或者電焊作業(yè)燒穿防水板。第五、隧道防水層鋪設(shè)作業(yè)應(yīng)配置專用作業(yè)臺架。防水板焊接應(yīng)配置可調(diào)溫調(diào)速的自動爬行焊接機以及用于局部處理的熱塑焊機。2

1.4 襯砌結(jié)構(gòu)自防水

通常高鐵隧道襯砌設(shè)計均使用抗?jié)B混凝土，使隧道襯砌具有初步的防水性。

控制重點為：①嚴(yán)格按抗?jié)B等級進行防水混凝土的施工配合比設(shè)計；②泵送混凝土在輸送管遠端由于壓力損失，坡度等原因易造成拱頂空洞，澆筑完后應(yīng)及時進行注漿處理。③加強拱頂及施工縫處混凝土的振搗質(zhì)量，避免出現(xiàn)蜂窩麻面及混凝土裂縫。

2 高鐵隧道防水施工現(xiàn)狀分析及應(yīng)對措施

2.1 設(shè)計與現(xiàn)場實際脫離

現(xiàn)在各大設(shè)計院在設(shè)計時均存在兩大主要問題：①各專業(yè)溝通不足。設(shè)計單位土建專業(yè)部門與防排水專業(yè)人員溝通不足，施工中常遇到結(jié)構(gòu)設(shè)計與防水設(shè)計相沖突，在洞室等位置互相影響等問題。②設(shè)計思路因循守舊。對比2016 年出版的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》（TB10003-2016）與2005 年出版的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》（TB10003-2005）雖然增加了部分防排水措施、隧底排水設(shè)置要求以及補充了無自流排水條件隧道設(shè)置機械排水的規(guī)定，但可以發(fā)現(xiàn)排水防水設(shè)計思路基本止步不前，沒能對現(xiàn)場施工質(zhì)量問題突出部位進行針對性優(yōu)化設(shè)計，脫離現(xiàn)場施工實際情況，導(dǎo)致防水施工質(zhì)量問題重復(fù)出現(xiàn)。若要從根本上提高防排水施工質(zhì)量，必須從設(shè)計之初開始。加強各部門溝通，杜絕各部門設(shè)計內(nèi)容沖突問題；從現(xiàn)場實際出發(fā)，補強施工薄弱點的防水設(shè)計。

2.2 系統(tǒng)錨桿設(shè)計有待優(yōu)化

高鐵隧道廣泛采用系統(tǒng)錨桿設(shè)計，根據(jù)《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》中工藝流程描述，初支復(fù)噴后方可安裝系統(tǒng)錨桿墊板。由于系統(tǒng)錨桿頭與墊板突出初支面嚴(yán)重影響了初支面的平整性，且錨桿頭打磨作業(yè)量大，施工單位難以落實，容不可避免出現(xiàn)錨桿頭刺穿防水板現(xiàn)象。

2.3 爆破作業(yè)對防水板的破壞

自從安全步距作為強制性條文寫入規(guī)范之后，在保證安全步距的同時也產(chǎn)生了一些副作用，以IV 圍巖為例，仰拱安全步距為35 米，襯砌安全步距為90 米，臺階法施工時下臺階距仰拱距離不足20 米，掌子面爆破作業(yè)時大量飛石沖擊防水板預(yù)留接頭。防水板預(yù)留接頭通常采用覆蓋保護，效果有限，導(dǎo)致很多防水板被爆破作業(yè)破壞，修補工作量大，即使修補也難以保證防水板的搭接長度。

2.4 工人素質(zhì)不高，盲管堵塞

隧道防水施工工藝要求較高，尤其是施工縫防水及盲管施工受人為因素影響較大，實際施工中，專業(yè)防水工人素質(zhì)參差不齊，許多工人難以接受技術(shù)交底中較復(fù)雜操作流程，且隧道為24 小時循環(huán)施工，夜間施工時工人往往對防水施工質(zhì)量控制較差，導(dǎo)致初支面的平整度處理不到位、預(yù)留錨桿頭打磨不到位、防水板預(yù)留搭接長度不足、止水帶定位不居中等質(zhì)量問題。現(xiàn)場質(zhì)檢員及監(jiān)理工程師夜間驗收流于形式，難以落到實處，導(dǎo)致很多問題被隱蔽，出現(xiàn)滲漏水隱患。

要解決現(xiàn)場施工質(zhì)量問題，關(guān)鍵在于專業(yè)化隊伍建設(shè)，國家應(yīng)將防水施工納入專業(yè)技術(shù)人員考核，要求防水作業(yè)工人持證上崗，各施工單位應(yīng)對作業(yè)隊伍實行審核準(zhǔn)入制度，將防水作業(yè)委托給專業(yè)化防水施工隊伍并簽訂長期合同，逐步淘汰臨時工，形成行業(yè)良性發(fā)展。

2.5 缺陷整治對防水的破壞

隨著我國高鐵多次提速，隧道靜態(tài)驗收越來越精細(xì)化，針對隧道初支背后、襯砌與初支之間的空洞，進行了大量的襯砌開窗鑿除處理。襯砌開窗又導(dǎo)致了大量的襯砌防水板被破壞，即使后期進行修補，也必然會出現(xiàn)搭接不足問題，產(chǎn)生防水缺陷。

若想減少隧道缺陷、提高隧道靜態(tài)驗收一次合格率，必須加強施工單位現(xiàn)場監(jiān)督和質(zhì)量控制，通過過程控制消除缺陷，防止出現(xiàn)因缺陷整治破壞防水板。

3 結(jié)語

綜上所述，想要保證隧道防水質(zhì)量，提高鐵路隧道的安全性，必須從設(shè)計創(chuàng)新、專業(yè)化隊伍建設(shè)、提高隧道施工質(zhì)量管理等方面入手，結(jié)合不同地質(zhì)情況，綜合施策，加強防水薄弱環(huán)節(jié)施工管理。在進行鐵路隧道設(shè)計時，必須要科學(xué)合理的進行規(guī)劃，詳實查明地質(zhì)和地下水情況，確保防水施工的科學(xué)性和合理性，盡可能降低現(xiàn)場施工難度；創(chuàng)建專業(yè)化防水施工隊伍，通過提高從業(yè)人員素質(zhì)，讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，嚴(yán)格施工工藝和作業(yè)流程的現(xiàn)場監(jiān)督和質(zhì)量控制，提升整體的鐵路隧道施工質(zhì)量和防水性能；不斷的探索和創(chuàng)新新的防水施工技術(shù)，改進現(xiàn)場不適用于現(xiàn)場實際施工的工藝方法；提高施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)大范圍缺陷整治。以上個人施工經(jīng)驗?zāi)転楦哞F從業(yè)者提供一定的借鑒。