公路隧道施工中的防排水施工技術(shù)

劉勇

（青島交建集團(tuán)有限公司，山東 青島 266021）

1 引言

隧道工程是公路項(xiàng)目的重要組成部分，隧道施工經(jīng)常會遇到地下水位較高，滲水量大的問題，如果不能有效處理山體滲水，就會影響隧道工程的質(zhì)量。強(qiáng)化防排水施工技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對整個施工過程質(zhì)量與安全的有效控制，確保公路項(xiàng)目隧道工程的質(zhì)量，是隧道施工的重要控制要求。

2 項(xiàng)目概況

某公路隧道工程全長1 274 km，該區(qū)域地貌為山嶺重丘。當(dāng)?shù)亟涤炅枯^大，地下水資源十分豐富。尤其是在雨季，如果未能做好防排水施工，就會發(fā)生滲漏水問題，影響隧道的安全與質(zhì)量。所以本隧道工程中結(jié)合地質(zhì)環(huán)境，隧道開挖斷面采取單洞雙線斷面，開挖斷面面積為100 m2。為做好防滲漏工作，本項(xiàng)目工程中采取防排水施工綜合技術(shù)。

3 公路項(xiàng)目隧道施工中防排水施工的重要性

公路隧道發(fā)生滲漏水問題，不僅影響隧道的安全性，還會對外觀產(chǎn)生一定影響。所以在公路隧道施工期間，首要考慮的問題就是滲漏水問題，如何做好防排水施工成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在公路隧道建設(shè)前期，地下水與地表水會影響工程施工的有效進(jìn)行，從而讓設(shè)計(jì)與施工難度增加，導(dǎo)致施工成本增加，對隧道結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生極大威脅，影響隧道使用壽命。而且公路隧道在正式運(yùn)行期間發(fā)生漏水的概率較高，尤其是在降雨量、地下水豐富的區(qū)域，更要做好防排水施工。通過防排水施工的有效開展，能有效提升隧道的安全性、美觀性，降低或者避免發(fā)生漏水問題的發(fā)生，為我國公路事業(yè)的發(fā)展提供可靠支持[1]。

4 公路項(xiàng)目隧道施工中防排水施工技術(shù)

公路項(xiàng)目隧道施工中防排水施工需做好諸多工作，其中防水卷材、注漿堵水、二次襯砌抗?jié)B、橡膠止水帶與截水溝施工是要點(diǎn)，需引起施工單位的重視，并能通過施工工藝等多個環(huán)節(jié)與細(xì)節(jié)的控制，確保公路隧道施工的整體質(zhì)量。

4.1 防水卷材施工

4.1.1 防水構(gòu)造設(shè)計(jì)

將一層厚度為1.2 mm 的高分子防水板+ 無紡布鋪設(shè)在二次襯砌與初期支護(hù)之間；使用C30 混凝土模筑襯砌，要求抗?jié)B強(qiáng)度在S8 以上；施工縫、變形縫止水需分別設(shè)置帶注漿管止水條、橡膠止水帶。

4.1.2 預(yù)鋪高分子自黏膠膜防水卷材

公路隧道工程施工中，優(yōu)先選用能與現(xiàn)澆混凝土直接黏結(jié)，需預(yù)鋪防水卷材，卷材需具有良好的施工性能[2]。高分子自黏膠膜防水卷材作為一種性能良好的防水卷材，可將一層高分子膠料涂覆在一定厚度的高密度聚乙烯膜面上，復(fù)合形成防水卷材。這種防水卷材具有良好的防水性能，且具有較高的斷裂拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。

4.1.3 施工要點(diǎn)

1）卷材準(zhǔn)備：在計(jì)算砂面卷材自重、焊接點(diǎn)的強(qiáng)度等數(shù)據(jù)后，需對焊帶數(shù)量進(jìn)行確定，確保卷材背面均勻分布條形焊帶。

2）基層處理：將初期支護(hù)表面外露錨桿頭去除，使用防水砂漿（聚合物防水砂漿）包裹，用防水砂漿將凹凸不平的地方抹平，無紡布需在防水作業(yè)臺架的幫助下，依次用水泥釘予以固定[3]。

3）卷材鋪設(shè)：在預(yù)先安置的墊片上固定條形帶，固定用的工具為射釘槍；做好鋼筋綁扎，綁扎期間需小心謹(jǐn)慎，避免劃傷防水卷材。

4）混凝土澆筑：卷材與混凝土界面的壓合力由混凝土密實(shí)度決定，所以混凝土給卷材對壓合力需保持均勻，讓混凝土與卷材緊密結(jié)合在一起[4]。

4.2 注漿堵水施工

4.2.1 材料

注漿堵水施工分為3 個部分，分別為徑向注漿、底部注漿與頂水注漿。徑向注漿與底部注漿期間，加固的范圍為開挖輪廓線外8 m，開孔、終孔分別為φ75 mm、φ65 mm。使用全孔一次性注漿方式，注漿終壓3.0 MPa[5]。注漿材料為普通水泥單液漿、水泥-水玻璃雙液漿、HSC 或TGRM 漿，水灰比分別為0.7∶1、0.9∶1、0.9∶1。

4.2.2 鉆孔注漿機(jī)械設(shè)備

1）鉆孔機(jī)械：受隧道內(nèi)場地形影響，為減少對施工產(chǎn)生的干擾與影響，鉆機(jī)體積不宜過大，質(zhì)量要小，能有效提升鉆進(jìn)效率，最終確定選擇YQ100E 型潛孔鉆機(jī)，鉆機(jī)臺架需自制。YQ100E 型潛孔鉆機(jī)的鉆孔直徑與深度分別為85~130 mm、25~30 m；使用風(fēng)壓與水壓分別為0.5~0.8 MPa、0.8~1.2 MPa[6]。

2）注漿泵是注漿作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，要求具有一定的壓力與排量，能滿足作業(yè)需求，可以對注漿壓力、注漿排量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)與控制。綜合隧道實(shí)際情況最終選擇性能更加穩(wěn)定、體積更小的KBY80/70 型雙液注漿泵。KBY80/70 型雙液注漿泵的注漿流量與壓力分別為80 L/min、0.7~7.0 MPa；驅(qū)動功率與整機(jī)質(zhì)量分別為11 kW 與300 kg。

3）攪拌機(jī)。結(jié)合施工具體情況最終選擇自制機(jī)械式攪拌機(jī)。

4.2.3 施工工藝

1）鉆孔。按照設(shè)計(jì)要求對鉆孔方向、角度與孔徑進(jìn)行確定，鉆孔作業(yè)需使用4 臺鉆機(jī)。

2）注漿。完成注漿管路連接與漿液配置后進(jìn)行注漿。注漿前需做好壓水實(shí)驗(yàn)，確保管路處于密封狀態(tài)；漿液濃度需先稀后濃；注漿操作需科學(xué)合理，對壓力與流量進(jìn)行合理控制；在注漿壓力增加，流量減小過程中，終壓需達(dá)到設(shè)計(jì)后停止；達(dá)到設(shè)計(jì)要求后先將孔口閥門關(guān)閉，然后停泵，將瀉漿閥打開，將一定量的清水壓住，對管路殘漿進(jìn)行清洗。

4.3 二次襯砌抗?jié)B施工

4.3.1 防排水板的拼裝與鋪設(shè)

1）施工準(zhǔn)備。對隧道斷面進(jìn)行測量，整理斷面，將初期支護(hù)外露的錨頭及鋼筋頭去掉，將明顯挖坑使用混凝土抹平。

2）鋪設(shè)防水板加土工布。采取無釘鋪設(shè)工藝鋪設(shè)防水板加土工布，鋪設(shè)順序?yàn)閺纳隙拢_定實(shí)鋪長度與弧長的比值為10∶8。將膨脹螺栓打入隧道邊墻，拱部按縱、橫向間距為1.0 m，在螺栓上固定3 mm 的鐵線。黏結(jié)吊掛好的防水板加土工布與下幅防水板加土工布。兩幅防水板加土工布的搭接寬度需合理控制，一般不能超過10 cm，同時也要與襯砌施工縫保持1.5 m 以上的距離。用雙縫焊機(jī)采取熱楔雙焊縫技術(shù)連接防水板加土工布。

3）焊縫檢測。要對焊縫進(jìn)行撕裂測試及抗拉檢測，確保焊接質(zhì)量符合要求。

4.3.2 止水帶和止水條的安裝

1）外貼式橡膠止水帶安裝。在已鋪的防水板上固定外貼式止水帶采，使用不透水粘貼或焊接的方式予以固定[8]。如無法采取焊接工藝，可使用丁基膠粘帶進(jìn)行粘貼。

2）中埋式橡膠止水帶安裝。將橡膠止水帶精準(zhǔn)固定在邊墻混凝土上，縱向間距為40 cm，固定材料為φ12 mm 的定位鋼筋。

3）橡膠止水條安裝。將寬15 mm、厚10 mm 的橡膠止水條安裝在端模板將要安裝止水條的位置上，將脫模劑涂好，預(yù)留好溝槽。

4.3.3 襯砌臺車

利用整體式全斷面鋼模液壓襯砌臺車對隧道主洞二次襯砌進(jìn)行施工，路線半徑及以防臺車變形情況是確定臺車長度的主要依據(jù)，最大不能超過12 m。自制鋼模和木模為擋頭模。面板鋼板需將厚度控制在1 cm 以上。

4.3.4 鋼筋制作及安裝

在洞外加工好鋼筋，與洞內(nèi)完成綁扎工作。使用閃光對焊或搭接焊焊接螺紋鋼筋。在一塊平整對土地上對鋼筋進(jìn)行冷拉。按照設(shè)計(jì)圖紙對鋼筋進(jìn)行下料。需人工操作使鋼筋成型，按照圖紙做好鋼筋骨架綁扎。

4.3.5 混凝土拌制

嚴(yán)格按照施工配合比要求配置混凝土，混凝土稱量最大允許偏差需符合要求。其中膠凝材料；專用復(fù)合外加劑；粗、細(xì)骨料；拌和用水的稱量最大允許偏差需分別控制為±1%、±1%、±2%、1%。攪拌時需按照一定要求添加材料，總攪拌時間需控制在3 min 以內(nèi)。

4.3.6 混凝土運(yùn)輸與澆筑

運(yùn)送混凝土使用混凝土運(yùn)輸罐車，運(yùn)輸期間需做好遮擋，避免出現(xiàn)離析、漏漿。澆筑混凝土期間，需保持勻速。振搗需按照“快插慢拔”的方式想操作，振搗時長需控制在10～30 s。

4.4 橡膠止水帶施工

公路隧道工程中為做好防滲水工作，在利用防排水施工技術(shù)時橡膠止水帶發(fā)揮著重要作用，這種材料具有較強(qiáng)的耐磨性與彈性，且具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能對施工縫的滲漏水問題進(jìn)行有效防止。

4.5 截水溝施工

公路項(xiàng)目隧道施工中防排水施工技術(shù)中截水溝施工是十分重要的組成部分。為確保截水溝施工的整體質(zhì)量，需做好下面幾項(xiàng)工作。

1）做好施工準(zhǔn)備。在施工前需對導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測量，做好控制樁定位工作。準(zhǔn)備好施工機(jī)具與設(shè)備。安排組織好施工人員，并對其進(jìn)行培訓(xùn)。確保輔助生產(chǎn)設(shè)施就位，如水、電等的連接與穩(wěn)定。對現(xiàn)場進(jìn)行平整，確保施工工作的有序開展。

2）材料。施工期間所需材料分別為水泥、河砂與片石。

3）施工工藝。截水溝基坑開挖：在邊仰坡開挖線5 m 外開挖截水溝，采取人工開發(fā)的方式，開挖尺寸需符合設(shè)計(jì)要求，將溝底雜物及時清理干凈；按照設(shè)計(jì)圖紙施工人員需做好測量工作，對溝槽開挖線進(jìn)行標(biāo)定，調(diào)整截水溝線形；開挖前要將截水溝周圍浮石清理干凈；使用手風(fēng)鉆鑿巖的方式挖溝槽，開挖期間需控制好尺寸與深度。片石砌筑：片石質(zhì)量需合格，且厚度需控制在15 cm 以上；砌筑時石塊間的縫隙要??；砂漿攪拌期間，需嚴(yán)格控制配比，勻速攪拌；將石片濕潤后再投入使用；砌體養(yǎng)護(hù)要控制需根據(jù)材料而定，普通水泥為7 d，礦渣水泥為14 d，在上面覆蓋濕草簾，炎熱季節(jié)，一定要定時在草簾上澆水濕潤。

5 結(jié)語

公路隧道施工中防排水施工技術(shù)需注意很多要點(diǎn)，只有做好各個環(huán)節(jié)與細(xì)節(jié)的質(zhì)量控制工作，才能保證隧道具有良好的防滲漏效果。為確保施工質(zhì)量，施工人員嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行操作，在施工各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行操作與管理。通過材料、工藝、人員等多個方面的控制，提升防排水施工的整體質(zhì)量，確保公路隧道工程的安全與質(zhì)量，為我國公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。