水基柔性防水材料在隧道防排水工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中的應(yīng)用

柯俊剛 中交（長沙）建設(shè)有限公司

1 前言

隧道滲漏一直是困擾工程界的一大問題，我國的隧道在不同程度上存在滲漏水問題，有的經(jīng)過多次整治，也得不到徹底解決。國內(nèi)外很多學(xué)者進(jìn)行了研究和探討，提出了很好的方法和思路。但由于地質(zhì)、環(huán)境、勘察設(shè)計(jì)、施工等方面的原因，一些隧道依然存在比較嚴(yán)重的滲漏水問題。滲漏水不僅會引起的隧道沉降，威脅隧道的安全運(yùn)行，而且影響地下水位及土壤流失。針對這些問題本文作了相應(yīng)的研究，并提出了隧道防洪度汛和水土保持措施。

2 在隧道防排水標(biāo)準(zhǔn)施工中應(yīng)用防水材料的必然性

2.1 可以保障隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

防水施工力度不足引起滲水漏水問題，既對隧道工程外形美觀度產(chǎn)生影響，還會使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，難以發(fā)揮出良好的隧道工程作用。為了扭轉(zhuǎn)該種現(xiàn)象，需要依照隧道工程實(shí)際施工現(xiàn)象掌控防水施工要點(diǎn)，確保隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

2.2 有利于施工排水規(guī)劃與控制

斜井施工支洞洞內(nèi)排水具有歷時性長、排水量大等特點(diǎn)。在洞內(nèi)分級布置足夠的排水設(shè)備抽排水，以確保工作面不積水。掌子面施工廢水和涌水處滲水匯集后，通過潛水泵抽至附近泵站集水池，經(jīng)處理合格后排放。為杜絕出現(xiàn)疏于地表水的情況，防止出現(xiàn)影響地表工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活用水的情況，地下水的控制和排出應(yīng)遵循“以堵為主，限量排放”的原則。

2.3 有利于增強(qiáng)隧道施工質(zhì)量

當(dāng)出現(xiàn)滲水漏水現(xiàn)象以后，除了結(jié)構(gòu)外表美觀性下降之外，還會引起裂縫現(xiàn)象的形成。針對此項(xiàng)不足之處，施工單位需進(jìn)一步調(diào)查隧道工程施工現(xiàn)場，了解隧道工程具體開展情況，使防水施工材料質(zhì)量符合要求，保持材料的穩(wěn)固性，以免產(chǎn)生滲水問題。

3 滲漏水養(yǎng)護(hù)的施工原則

（1）因?yàn)楦咚俟讽?xiàng)目的施工有排水型、封閉性的特點(diǎn)，所以結(jié)合具體的施工特點(diǎn)和施工的要求，選擇合適的滲漏水原則，即：以防為主、多道設(shè)防、綜合治理。

（2）要想確保混凝土結(jié)構(gòu)不會發(fā)生裂縫的危害，應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)自防水的穩(wěn)定性以及可靠性滿足工程的要求。因此，在高速公路項(xiàng)目的防水施工作業(yè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，選擇使用鋼筋混凝土作為主要的施工材料，保證其有較高的自防水性能，滲漏部位要實(shí)現(xiàn)全面的治理，達(dá)到不滲漏的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）接縫滲漏養(yǎng)護(hù)施工是非常重要的工作，為了保證不會因?yàn)榛炷潦湛s而導(dǎo)致壓力存在的情況，可以在施工縫部位采取必要的處理措施，從而保證接縫位置的性能合格，促進(jìn)防滲漏效果的提升。

（4）在防水材料選擇環(huán)節(jié)，保證材料的防水性、耐腐蝕性符合要求，同時還應(yīng)該具備耐老化性、力學(xué)性能等要求，以滿足防水結(jié)構(gòu)施工的要求。

4 與傳統(tǒng)防水材料相比，水基柔性防水材料的優(yōu)勢

（1）有著良好的防水效果。通常情況下，表面防水材料經(jīng)由老化作用以后自身的防水功能逐漸缺失，而水基柔性防水材料性能良好，防水效果極佳，不會被水影響。

（2）不存在和基體的黏結(jié)性問題。水基柔性防水材料和無機(jī)防水涂料相比較來看有著諸多的不同之處，涂層和基層混凝土成為一體，形成了整體防水以及永久性防水，涂層和基層混凝土雖然相互黏合到了一起，不過基于外界環(huán)境作用下依舊相互分離。

（3）自我修復(fù)功能?；鶎雍默F(xiàn)狀下，活性物質(zhì)得到了良好釋放，隨水帶入基層缺陷處解決問題，彌補(bǔ)缺陷。防水性能隨著時間的增長而防水效果強(qiáng)化。

5 隧道防排水工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中的問題分析

5.1 防排水材料不符合要求

在社會主義市場經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，防水材料的發(fā)展得以迅速多元化，各個防水材料企業(yè)如雨后春筍，實(shí)力強(qiáng)弱的企業(yè)混雜，導(dǎo)致很容易出現(xiàn)選擇差錯及濫竽充數(shù)的情況，其中不乏有的生產(chǎn)廠家利用廢舊塑料等再次加工防水板、止水帶及土工布，而生產(chǎn)的防水材料其撕裂強(qiáng)度、扯斷伸長率及加熱延伸率等指標(biāo)均不滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范等要求。

這種問題產(chǎn)生的重要原因是有些生產(chǎn)廠商為更好地獲取市場競爭力，施工單位和監(jiān)理單位沒有按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的批次和頻率嚴(yán)格控制進(jìn)場材料檢測，導(dǎo)致不合格產(chǎn)品在工程建設(shè)中使用，事實(shí)證明不合格防水材料在隧道工程實(shí)體中的使用，為隧道工程質(zhì)量埋下了重大隱患。

5.2 施工技術(shù)不到位

隧道防排水工程開展對該項(xiàng)工程進(jìn)度以及整體質(zhì)量有著決定性影響。比如，當(dāng)實(shí)施混凝土施工作業(yè)期間設(shè)計(jì)縱橫向排水管的過程中，一旦兩者連接不流暢，將會引起防水板焊接接頭不牢固以及積水等嚴(yán)重的問題，甚至還會引起防水板缺陷等不良現(xiàn)象。再加上施工技術(shù)應(yīng)用不到位和標(biāo)準(zhǔn)要求不相符等，導(dǎo)致隧道工程問題普遍存在，滲水漏水現(xiàn)象嚴(yán)峻。

5.3 防水板施工及保護(hù)措施不到位

防水板鋪設(shè)是隧道防排水中非常重要的環(huán)節(jié)，但目前防水板的施工質(zhì)量普遍存在問題，具體包括以下幾點(diǎn)。

（1）未考慮隧道縱坡，在防水板施工時未采用下坡處防水材料在上坡處防水材料之上的搭接方法，另外環(huán)向搭接寬度不足。

（2）未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行焊縫施工控制，一般為兩道焊縫。

（3）焊接時工藝控制不嚴(yán)格，并且未進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測。

（4）沒有保護(hù)好施工完成的防水板，導(dǎo)致其被雜物刺破，燒傷等。

6 水基柔性防水材料在隧道防排水工程標(biāo)準(zhǔn)化施工中的應(yīng)用

6.1 優(yōu)化防水板施工技術(shù)

采用墊片先固定土工布，然后再把防水板與熱熔墊片進(jìn)行焊接。施工過程中，不同熔點(diǎn)的兩種材料的焊接很難做到恰到好處。若防水板焊接不牢固，則容易發(fā)生脫落。

相對來說，防水板材之間的焊接操作較為容易，而熱熔墊片的剛度又能滿足無紡布固定的要求，因此，將防水板和熱熔墊片有效結(jié)合，可以提高焊接質(zhì)量。

將防水板安裝在熱熔墊片和無紡布之間，然后焊接防水板。防水板施工過程中，防水板接縫應(yīng)與襯砌施工縫錯開1.0m~2.0m。防水板鋪設(shè)后要保持自然、平整、基本封閉，避免出現(xiàn)大鼓包現(xiàn)象，防止后面混凝土空鼓。

6.2 嚴(yán)格材料各環(huán)節(jié)管控

應(yīng)嚴(yán)格控制防水材料進(jìn)場，首先應(yīng)該從源頭抓起，選擇各方面優(yōu)秀的生產(chǎn)廠商，確定的材料生產(chǎn)廠商必須隨車攜帶每批材料的正規(guī)質(zhì)量證明文件；進(jìn)場后，監(jiān)理單位及試驗(yàn)檢測中心除要嚴(yán)格按照規(guī)定的批次、頻率進(jìn)行檢測外，還應(yīng)加強(qiáng)在施工中對材料的隨機(jī)抽檢，從源頭至使用到工程實(shí)體的各個環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格控制。

6.3 提升方案設(shè)計(jì)

斜井長1255.5m，坡度較大，角度17.63°，坡比為31.8%，高差為349m，且具有地質(zhì)狀況復(fù)雜、富水量大等特點(diǎn)。如何選擇合理的斜井提升系統(tǒng)，是滿足開挖出渣、混凝土襯砌高強(qiáng)度施工要求的重點(diǎn)，也是解決混凝土、材料和灌漿等斜井運(yùn)輸施工技術(shù)問題的重點(diǎn)。

為解決斜井運(yùn)輸問題，根據(jù)施工條件、使用需要及安全保證等各方面因素，并結(jié)合主洞開挖對斜井提升系統(tǒng)的要求，由專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行專門的提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇提升系統(tǒng)配套設(shè)備，以滿足高強(qiáng)度出渣、材料運(yùn)輸及人員上下的施工需求。

布置雙線軌道，配置2套JK-2.5×2.5/20A型大功率單卷筒單繩纏繞式提升機(jī)。軌道基礎(chǔ)1#線（左側(cè)）采用軌枕加道砟形式，2#（右側(cè)）采用整體道床形式（必要時增加）。每臺提升機(jī)配置一臺型號為KZ-8的曲軌側(cè)卸式礦車，作為物料提升設(shè)備，礦車運(yùn)輸能力為8m3。洞內(nèi)采用扒渣機(jī)或液壓側(cè)翻式裝載機(jī)（小型挖掘機(jī)）進(jìn)行裝渣。人員上下采用專用人車，配置型號為XRB-15型抱軌式斜井人車（載人能力15人/次），滿足人員上下需要。小型機(jī)械設(shè)備及材料運(yùn)輸配置采用MP3-9B型平板車。提升系統(tǒng)軌道設(shè)計(jì)采用沿洞軸線偏左方式布置，選擇行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距0.9m寬，礦車間距不小于0.6m，礦車與結(jié)構(gòu)物間距不小于0.3m。后期混凝土襯砌鋼筋臺車、鋼模臺車、灌漿施工臺車采用獨(dú)立軌道。

6.4 裂隙的引排水處理

裂縫引排水處理主要包括噴射混凝土與防水層間的排水、防水層與二次襯砌間的排水等部分，利用各部分之間的裂縫設(shè)置排水管道，從而達(dá)到隧道引排水的目的。圍巖處的地下水容易滲透到噴射混凝土和防水層之間，由于該防水層的阻隔作用，地下水不能沿徑向滲入隧道，而是受重力作用沿噴射混凝土和防水層之間的空隙滲透。

對噴射混凝土-防水層間隙設(shè)置環(huán)向排水盲管，可提高下排滲水能力，降低噴射混凝土與防水層間隙的水壓，從而降低滲水通過防水層的可能性。在隧道施工及運(yùn)行過程中，防水層存在被損壞的危險，當(dāng)其存在缺陷時，外部的地下水將通過防水層滲漏到二次襯砌混凝土中。

7 結(jié)束語

隧道防排水系統(tǒng)質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響公路的正常運(yùn)營和設(shè)計(jì)使用年限，然而防水材料及施工中存在的一點(diǎn)小問題，都可能會嚴(yán)重影響防排水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，應(yīng)該從材料和施工各個細(xì)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)管理，不斷提高施工人員素養(yǎng)，增強(qiáng)質(zhì)量意識，才能保證隧道防排水工程的施工質(zhì)量。