鐵路隧道防水層的施工技術及質(zhì)量控制策略

李金澳

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

1 工程概況

成昆鐵路永仁—廣通段擴能工程，線路全長92.009 km，旅客列車設計速度160 km/h。本標段起訖里程為DK707+035.85—DK724+854.65，長度為17.819 km，沿線施工中涉及到的主要構造物包含：隧道2 條/17.171 km，橋梁2 座/299.64 m，涵洞2 道/111.56 橫延米，車站1 個。

2 防水板施工技術分析

2.1 施工工藝及流程

防水板雙焊縫鋪設法施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 防水板施工工藝流程

根據(jù)二次襯砌施工進度合理安排防水板施工時間，通常宜超前1～2 個襯砌段鋪設防水板；所處位置與開挖掌子面保持足夠的距離，且不可受到爆破施工的擾動性影響。鋪設作業(yè)裝置選用專用臺架，先根據(jù)設計圖紙測量放樣，以此為基準，將防水板鋪設到位。為保證防水板的完整性與穩(wěn)定性，盡可能不設置接頭，并以木螺釘或無釘?shù)姆绞綄⒎浪邃佋O至指定位置，施工中留有合適的余量。

2.2 基面處理

施工前落實準備工作，復核中線位置和高程，詳細檢查斷面尺寸并做出判斷，要求襯砌的實測厚度和凈空均達標。凈空檢查采用激光斷面儀，每10 m 檢測一個斷面，準確判斷實際情況。

基面有滲漏水時，用注漿的方法封堵，或是鋪設排水板等設施，將水引導至側溝，直至基面基本不存在滲漏水為止。基面局部有外露錨桿頭、鋼筋頭等材料時，將無用部分切除干凈，最終使基面具有平整性，不存在裂縫、空鼓問題[1]。

2.3 緩沖層的鋪設

（1）在拱頂測放縱向中線，按照從拱部開始逐步向兩側邊墻推進的順序?qū)⒕彌_層鋪設到位，結合基面凹凸情況留合適的富余量。

（2）塑性墊圈、緩沖層均設置在基面上，為保證穩(wěn)定性，用射釘或膨脹螺栓固定，固定點統(tǒng)一按梅花形布置，點位間距根據(jù)各部位而定，邊墻處0.8～1.0 m，拱部0.5～0.8 m。

（3）緩沖層搭接寬度不小于5 cm，通常情況下僅需設置環(huán)向接縫即可，必要時設軸向接縫（長度不足時），并保證緩沖層與基面緊密貼合。

（4）在現(xiàn)場配套作業(yè)臺架，由施工人員在該處鋪設。以隧道拱部為起點，向兩側同步推進，將防水板穩(wěn)定置于指定位置；與熱塑性墊圈連接時，較為合適的是熱熔的處理方法。為使防水板表面與基面緊密貼合，實鋪長度與初支基面弧長的比值控制為10∶8。

（5）防水板在洞外下料，得到合適尺寸的材料后平鋪在地面上，以便根據(jù)施工需求及時拼焊，此方法可將部分工序安排在洞外完成，減少洞內(nèi)焊接工作量，在相對狹窄的隧道內(nèi)部作業(yè)空間中具有可行性。防水板施工時盡可能減少接頭數(shù)量。相鄰兩幅防水板所形成的搭接寬度不小于10 cm。搭接縫以熱熔雙焊縫的形式為宜，單條焊縫的有效焊接寬度達到15 mm 或視實際情況適當增加；由具有資質(zhì)的焊工操作，避免漏焊、虛焊等焊接質(zhì)量缺陷。

（6）環(huán)向鋪設防水板時應注重穩(wěn)定性要求，使下部防水板壓住上部防水板；為滿足施工要求，部分區(qū)域存在縱向搭接和環(huán)向搭接，其銜接部位采用丁字接頭，并額外覆蓋一層防水板材（材質(zhì)不發(fā)生變化），用熱熔焊接法做焊接處理，使其具有穩(wěn)定性。

（7）搭接焊縫質(zhì)量檢查采用充氣法，期間控制好壓力，待實際數(shù)顯值達到0.15 MPa 后不再充氣，穩(wěn)壓2 min，判斷該時間段內(nèi)的壓力狀況，下降幅度在30%以內(nèi)時，則說明焊縫質(zhì)量滿足要求。此外，對于防水板補焊部位，較適宜的是負壓檢查的方法?？紤]到鋼筋焊接、混凝土澆筑施工均具有擾動作用的情況，特采取防護措施，以免防水板受損。

（8）預留洞室的防水板鋪設施工時注重對材料尺寸和形狀的控制，先由專員加工，將達標的防水板材置于指定位置，用焊接的方法將其與邊墻防水板連接于一體。預留洞室成形效果較差時，先用混凝土補平，再鋪設防水板。需注意的是，補平部分需與原結構穩(wěn)定結合，因此采用同強度等級的混凝土。

2.4 掛板臺車就位

防水板材鋪設裝置采用剛度和強度均良好的簡易臺車，為之配備行走裝置，提高施工的靈活性；除此之外，搭建工作平臺，使其可以根據(jù)需求到達隧道周邊的任何部位。臺車精準就位，中心恰好處于隧道中線上，在此前提下采取穩(wěn)固措施，提高臺車的穩(wěn)定性，使其在作業(yè)時無晃動以及傾斜[2]。

3 土工布施工技術

通過簡易臺車的配合，將提前準備的無紡布置于設計要求的位置用射釘固定，使其穩(wěn)定在初期支護結構表面。射釘呈梅花形布置，根據(jù)具體部位調(diào)整布設間距，拱部0.5～0.8 m，邊墻部位適當加寬，即0.8～1.0 m，每環(huán)射釘與防水板邊緣保持約40 cm的間距。

4 止水帶施工技術

4.1 止水帶施工

止水帶的應用場所主要集中在襯砌變形縫和施工縫兩處，以合理的方法將其設置到位，發(fā)揮止水的作用。二襯止水帶通常選用中埋式橡膠止水帶，以分段的方法將其放置在擋頭板處，施工工藝流程如圖2 所示。視實際情況選擇合適的接頭形式，較常見的有熱接或冷接方法。

圖2 中埋式止水帶施工工藝流程

（1）嚴格控制止水帶接頭的位置，不宜設在結構轉(zhuǎn)角部位，且非必要時盡可能不設置接頭。

（2）按要求將止水帶埋設至指定位置，使其中間空心圓環(huán)與變形縫的中心線保持重合。對止水帶進行固定以及混凝土灌注施工期間，均要加強對止水帶的防護，在此過程中不可受損或偏位，否則均會影響最終的止水效果。為了保證止水帶所處位置的準確性，可用鋼筋定位，有效減小位置偏差。

（3）止水帶先施工一側混凝土時，采取有效措施用于支撐端頭模板，使其具有嚴密性，以免漏漿。

（4）對于存在隧道斷面變化的區(qū)域，宜抹成圓弧形（半徑50 mm 或視實際情況增加），轉(zhuǎn)角處的陰角也需采取該項處理措施，此時有利于止水帶的施工。而對于轉(zhuǎn)角以及斷面變化部位，在該處施工止水帶時其轉(zhuǎn)角半徑應滿足“不小于200 mm”的要求。

（5）有效保證止水帶的完整性，不可在該處穿孔打洞。對止水帶做固定處理以及灌注混凝土時，均合理操作、加強防護，以免釘子、鋼筋等刺破止水帶；施工過程中注重觀察，若有此類問題，則及時采取修補措施，使止水帶恢復完整。

（6）混凝土澆筑時加大振搗力度，排除聚積在止水帶底部的氣泡，此時可提升止水帶與混凝土的結合穩(wěn)定性，但振搗時需控制作業(yè)設備的位置，不可造成止水帶受損以及偏位。

（7）止水帶施工時，盡可能避免接頭，若因特殊需求而設置接頭，則切實保證接頭的穩(wěn)定性，同時接頭所處位置以距離鋪底面至少300 mm 的邊墻處較為合適。接頭方式根據(jù)止水帶的材質(zhì)以及止水部位而定，其中，橡膠止水帶的常見接頭形式有兩種，即搭接或復合接，粘貼前先詳細清理接頭表面的雜物，形成至少10 cm 的搭接長度，以提升穩(wěn)定性。對止水帶采取固定措施時，加強對止水帶所處位置的控制，避免偏移。

（8）止水帶周邊混凝土的澆搗施工要求較高，應控制振搗作業(yè)的沖擊力，以免在受力過大出現(xiàn)橡膠止水帶受損的情況。但必須保證有足夠的振搗力，以提高混凝土的密實性，使其與橡膠止水帶緊密結合[3]。

4.2 止水帶的檢查

（1）用鋼卷尺檢查止水帶的實際橫向位置，其與設計值的偏差不可超過5 cm；縱向位置的檢查依然用鋼卷尺完成，參照的是沉降縫（作為中心），使止水帶在該處對稱分布，偏離中心不超過3 cm，否則不滿足位置要求。

（2）檢查止水帶與襯砌端頭模板保持正交。可用角尺檢查，若無法實現(xiàn)正交則予以調(diào)整，否則會影響止水帶的有效長度，不利于止水。

（3）檢查止水帶的壓茬方向。上部止水帶靠近圍巖，下部止水帶靠近襯砌。

（4）檢查接頭。要求其抗拉伸強度至少達到母材的80%，若有強度不足的情況，則重新焊接或粘接。此外，接頭表面應保持平整、光潔。

5 結語

綜上所述，鐵路隧道是鐵路沿線建設中的重點內(nèi)容，其施工質(zhì)量將直接影響行車安全。針對鐵路隧道易發(fā)生滲漏的情況，工程人員有必要加強技術研究，提高防滲漏水平。本文著重對鐵路隧道防水層的施工技術展開探討，體現(xiàn)在防水板施工、土工布施工、止水帶施工三大方面，希望所提的施工技術要點可以作為類似工程的參考。