隧道防水板與洞壁密貼技術(shù)分析

肖凱鋒

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

0 引言

目前國內(nèi)通車運(yùn)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(huì)出現(xiàn)拱頂?shù)嗡?、拱腳及伸縮縫滲水、側(cè)墻涌水等現(xiàn)象，在冬天還會(huì)出現(xiàn)頂部冰錐、路面結(jié)冰等現(xiàn)象。滲漏水對(duì)隧道安全行車造成極大的影響，威脅結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，降低公路運(yùn)營效率，因此保證隧道防水板的施工質(zhì)量十分重要。程爽[1]分析隧道滲漏問題并認(rèn)為防水材料直接影響隧道防排水效果；劉超[2]對(duì)公路隧道防排水問題進(jìn)行分析，對(duì)現(xiàn)場施工過程中防水板施工質(zhì)量檢查等方面進(jìn)行優(yōu)化探討；楊云東[3]分析兩排兩放的施工技術(shù)，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(jī)械設(shè)備配套化施工的優(yōu)勢，對(duì)比防水板鋪設(shè)臺(tái)車與傳統(tǒng)臺(tái)車，得出新型防水板鋪設(shè)臺(tái)車能夠有效提高施工效率，提高防水層鋪設(shè)質(zhì)量和工效。目前關(guān)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(duì)防水層施工工藝進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出保證防水層與圍巖密貼性的現(xiàn)場施工工藝，為實(shí)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(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備工作主要包括設(shè)備準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和作業(yè)準(zhǔn)備四個(gè)方面。

（1）設(shè)備準(zhǔn)備?，F(xiàn)場需配置全斷面自動(dòng)化防水板鋪設(shè)臺(tái)車、熱熔焊槍、爬焊機(jī)和射釘槍等設(shè)備。

（2）材料準(zhǔn)備。需準(zhǔn)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(shù)準(zhǔn)備。熟悉和分析施工場地的地質(zhì)和水文特性，根據(jù)設(shè)計(jì)文件和調(diào)查資料，編制隧道防排水的單項(xiàng)施工方案，并根據(jù)使用要求、施工辦法、漏水位置及水量等情況，制定切實(shí)可行的防排水方案，隧道防排水施工前應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行全面的交底，確保施工質(zhì)量和安全。

（4）作業(yè)準(zhǔn)備。在防水層施工前，不僅要保證控制測量，還要進(jìn)行斷面檢查，清理初期支護(hù)表面。檢查防水板的質(zhì)量，并對(duì)初期支護(hù)中的漏水部位進(jìn)行引排、封堵；環(huán)向排水盲管布置緊貼支護(hù)表面或滲水巖壁，應(yīng)平整無起伏不平；環(huán)向盲溝底部應(yīng)采用三通接頭與拱腳縱向排水盲管拼接，盲管與接頭應(yīng)用土工布進(jìn)行包裹；管路埋設(shè)后應(yīng)對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行通水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)積水、漏水或者水路不通時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。

1.2 臺(tái)車就位

（1）臺(tái)車拼裝采用挖掘機(jī)吊裝平臺(tái)人員輔助的形式，先安裝行走系統(tǒng)，場地的平整度決定臺(tái)車拼裝質(zhì)量，行走系統(tǒng)四角頂部的標(biāo)高誤差控制在3mm 以內(nèi)。

（2）首先安裝兩側(cè)縱梁，安裝完成后對(duì)兩側(cè)縱梁頂面的標(biāo)高進(jìn)行抄平檢查，確保兩側(cè)縱梁的水平高度相同，以便后續(xù)安裝上部結(jié)構(gòu)。

（3）安裝龍門架。龍門架頂梁中部與挖掘機(jī)通過鋼絲繩連接，頂梁與挖掘機(jī)臂間距50cm 左右。通過提升挖掘機(jī)吊臂吊離第一幅龍門架，利用龍門架的自由擺動(dòng)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(wěn)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(xù)橫梁與縱梁的連接。隨后，利用挖掘機(jī)將縱梁起吊并穿插進(jìn)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(jī)鏟斗應(yīng)綁在縱梁3m 處。

（5）臺(tái)車依據(jù)設(shè)計(jì)中線坐標(biāo)、起拱線高程、拱頂高程及斷面尺寸進(jìn)行定位。襯砌臺(tái)車由經(jīng)培訓(xùn)過的臺(tái)車司機(jī)專人操作，并對(duì)控制面板、油路、頂缸等重點(diǎn)部件加強(qiáng)管理維修。照明滿足現(xiàn)場處置操作需要，管線臺(tái)車施工區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)改移，需加強(qiáng)洞內(nèi)外的聯(lián)系，班組間密切配合，提高操作員安全教育，并派專人巡查，嚴(yán)防觸電及管路傷人事故。每次防水層施工前，要切實(shí)安裝千斤頂，保證臺(tái)車穩(wěn)定，如圖2 所示。

圖2 臺(tái)車拼裝就位

1.3 臺(tái)車行走

防水板鋪設(shè)臺(tái)車行走時(shí)需點(diǎn)動(dòng)測試減速機(jī)制動(dòng)器是否有效，注意臺(tái)車下端是否有障礙物，嚴(yán)防臺(tái)車行走時(shí)有拖帶現(xiàn)象。行走過程中需保證走行機(jī)構(gòu)同步行走，軌道頂面與隧道開挖基面應(yīng)保持基本平行；當(dāng)臺(tái)車在自有動(dòng)力下移動(dòng)時(shí)應(yīng)緩慢移動(dòng)，使臺(tái)車在自重下移動(dòng)，嚴(yán)禁順?biāo)淼榔露确较蚶婆_(tái)車，臺(tái)車移動(dòng)時(shí)應(yīng)緩慢平穩(wěn)，嚴(yán)禁生拉硬拽。

1.4 防水層鋪設(shè)

啟動(dòng)往復(fù)式卷揚(yáng)機(jī)使軌道小車帶動(dòng)卷筒一起沿環(huán)形軌道移動(dòng)，完成土工布自動(dòng)鋪設(shè)，調(diào)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(jù)松弛率確定，熱熔墊片宜采用紅外線激光定位裝置進(jìn)行定位。啟動(dòng)往復(fù)式卷揚(yáng)機(jī)使軌道小車帶動(dòng)卷筒一起沿環(huán)形軌道移動(dòng)，完成防水板自動(dòng)鋪設(shè)，調(diào)整壓緊裝置使防水板保持平整并緊貼巖面。及時(shí)將防水板與熱熔墊片用超聲波焊機(jī)焊接固定，每個(gè)熱熔墊片焊接四個(gè)點(diǎn)，且應(yīng)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(jī)雙縫焊接牢固，焊接施工前應(yīng)先通過試焊確定焊接溫度和速度，焊接時(shí)避免漏焊、虛焊、烤焦或焊穿，焊接質(zhì)量應(yīng)按充氣法檢查，如圖3 所示。

圖3 防水板鋪設(shè)

2 防水板洞壁密貼技術(shù)要點(diǎn)

首先應(yīng)依照設(shè)計(jì)要求，鋪設(shè)環(huán)向、縱向盲溝，并保證盲溝鋪設(shè)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(xiàn)凹深較大位置，采用噴射混凝土填充磨平，避免防水板掛設(shè)后因出現(xiàn)磨損影響防水效果。鋪設(shè)緩沖層時(shí)，鋪設(shè)長度應(yīng)根據(jù)臺(tái)車長度確定，一般為10m，將射釘墊片呈梅花形布設(shè)壓在無紡布上，打入初期支護(hù)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(dāng)加密固定點(diǎn)。

防水板鋪設(shè)應(yīng)從拱頂開始，依次向兩邊環(huán)向鋪設(shè)。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(shí)應(yīng)使其緊貼巖面。錨釘應(yīng)盡量釘在四處，留有一定的自由移動(dòng)空間。鋪設(shè)完成后的防水層質(zhì)量檢查，除了檢查母材外，還應(yīng)重點(diǎn)檢查防水板的焊縫質(zhì)量，若經(jīng)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(zhì)量良好。

相鄰兩模二襯之間設(shè)置背貼式止水帶，止水帶與防水板進(jìn)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(shí)檢查防水板是否有漏洞，并及時(shí)修補(bǔ)；明暗洞交接口、暗洞內(nèi)圍巖變化處設(shè)置中埋止水帶，每模工作縫之間設(shè)置止水條，用水泥釘固定止水條，設(shè)置在上一模二襯端頭預(yù)留槽內(nèi)，注意固定防水帶，防止偏移。同時(shí)通過提高混凝土振搗強(qiáng)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(jié)合。

3 結(jié)語

本文通過對(duì)隧道防水板與洞壁密貼技術(shù)開展系統(tǒng)分析，主要結(jié)論如下：

（1）多功能防水作業(yè)臺(tái)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(shè)質(zhì)量，單幅卷材鋪設(shè)從2m 提升到6m，同時(shí)減少接縫數(shù)量，顯著增強(qiáng)防水效果。

（2）防水卷材鋪設(shè)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(dòng)鋪設(shè)，降低因防水板自重過大而導(dǎo)致吊帶脫落或拉斷的風(fēng)險(xiǎn)，施工安全性高，可以有效防治隧道滲漏水問題，保證隧道運(yùn)營過程中的安全，為今后隧道滲漏水問題提供技術(shù)支持和參考。