路橋隧道工程設計中防水設計的優(yōu)化

陳 朝

（濟寧市鴻翔公路勘察設計研究院有限公司，山東濟寧 272000）

0 引言

在路橋隧道工程設計中，防水設計是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展以及信息技術的革新和應用，人們對路橋隧道工程設計的要求越來越高。結(jié)合實際情況可知，當前路橋隧道工程防水設計方面的問題比較多，影響了路橋隧道工程作用的發(fā)揮，阻礙了整個交通運輸行業(yè)的發(fā)展，對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。

1 路橋隧道工程簡述

路橋隧道工程結(jié)構建設，首先要對建設現(xiàn)場進行實地勘測，做好前期調(diào)研工作，由于部分路橋工程建設涉及河流、山川等地質(zhì)情況較為復雜的地點，為了保障建設施工的整體安全性能，必須注重前期測繪工作的相關內(nèi)容。結(jié)合當?shù)氐乃臍夂蛱卣?、地形地貌特點，進行路橋隧道工程的施工規(guī)劃設計，其設計施工過程需要全面動態(tài)的監(jiān)督，做好安全風險管理控制。路橋隧道工程建設竣工后，還需要定期進行養(yǎng)護和檢定，以保障道路通行的安全性。如今，路橋隧道工程學已經(jīng)在各大高校中成為建筑專業(yè)的重點內(nèi)容，不僅要考慮橋梁建設的橫渡設計，同時也要結(jié)合通航線路以及其他環(huán)境因素，對道路基礎建設進行施工設計。在施工方面，路橋隧道工程的建設需要不斷提升新技術，通過更加高效率的建設發(fā)展促進工程的有效管理[1]。在安全管理方面，更加需要提升風險管理的要求和規(guī)范，確定工程風險源，評估建設風險發(fā)生的概率。

2 路橋隧道工程防水設計施工中的問題

2.1 端部下沉，發(fā)生施工裂縫滲漏水

現(xiàn)如今，大多數(shù)施工方都會在具體的施工中采取傳統(tǒng)的施工方式，如先拱后墻的整體襯砌施工模式。此模式的問題就在于上導坑開挖速度過快，致使導坑之間的距離很大，若是無法及時封閉，勢必會導致基層建設完成以后發(fā)生端部下沉的問題。由于導坑開挖之間的距離增加，導致拱頂沿著施工縫的位置發(fā)生裂開，使止水帶發(fā)生斷裂，嚴重影響防水效果，發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。

2.2 縱向施工縫下的漏水問題

在具體的施工過程中，縱向施工縫不斷發(fā)生在拱圈與邊墻上。在填塞馬口的過程中，若是不重視舊混凝土的鑿毛處置，將會為混凝土黏性造成影響，也會導致新舊混凝土無法實現(xiàn)良好銜接，對混凝土的填塞工作造成不良影響，致使止水帶無法正常應用，無法發(fā)揮應有的作用[2]。在馬口填充混凝土的過程中，經(jīng)常使用強度過高的抗?jié)B混凝土，若是混凝土發(fā)生凝固，將會由于強收縮性而對止水帶與混凝土之間的密封性造成影響，從而發(fā)生滲水現(xiàn)象。

2.3 襯砌混凝土外縱向盲溝管滲漏水問題

襯砌混凝土外縱向盲溝管的施工建設中，若是忽視了相應對外縱向盲溝管的包裹流程，將會致使盲溝管發(fā)生堵塞，對水流的匯集速度造成影響。在排水導管的安裝過程中，若是坡度不符，使地下水不能有效排出，就會出現(xiàn)滲水漏水的問題。

3 路橋隧道工程設計中的防水設計

3.1 預測路橋隧道的涌水量

合理進行路橋隧道涌水量的預測，有助于相關工作人員更好地掌握涌水量問題，更好地落實防水準備，避免大規(guī)模水害情況的發(fā)生。涌水量對路橋隧道自身產(chǎn)生的影響是路橋隧道生態(tài)環(huán)境的重點研究內(nèi)容。當前，實際工作中用來進行隧道涌水量預測的方式較多，如地下水動力方法、水文地質(zhì)比擬法、經(jīng)驗公式法等。

3.2 布設及安裝系統(tǒng)排水盲管

對于縱向排水盲管的安裝，應結(jié)合預先設計部位進行排水盲管的鋪設，鋪設部位選擇的是底部邊墻，按照線路走向進行鉆孔以及螺栓的打進，并進行盲管的固定，固定方式可選用卡子。噴射混凝土面展開定位劃線操作，安裝環(huán)向排水盲管，按照預先設計內(nèi)容進行線位的布設，但也需結(jié)合洞壁實際情況進行相應調(diào)整，盡可能覆蓋出水點、噴射面的凹處[3]。在初噴混凝土表面進行環(huán)向盲管的固定，應用PE 板窄條和水泥鋼釘釘固，通常窄條寬度為8cm、長度為20cm，鋼釘間距宜在30 ～50cm。鉆孔部位集中于出水點水源方向，插入單根排水盲管，注意及時進行周圍部位的封堵，保證地下水通過排水盲管流出。

3.3 防水卷材質(zhì)量的嚴格控制

防水板具有一定的松弛度，可為噴層與防水面的緊密結(jié)合提供保證，避免嚴防引發(fā)的混凝土變形問題。另外，還應關注凹洼部分的固定點，在選擇邊墻和防水板拱部固定部位時，應盡量應用同等密度的材料，在鋪設預留洞室的防水板過程中，應盡量結(jié)合洞室整體形狀展開工作。更為重要的是，在進行防水板的鋪設過程中，嚴禁出現(xiàn)氣泡、褶皺等情況。在接頭部位的鋪設過程中，需采用焊接牢固的方式。為進一步增加其牢固性，可適當進行襯砌實際長度的縮短，通?？s短長度不得超過0.5 ～1.0m。開展焊接過程中應避免烤焦、焊穿防水板情況的發(fā)生，保證焊接速度的合理性，宜為0.1 ～0.15m/min。路橋隧道施工縫部位的施工，應注意保持施工縫與防水板之間距離的合理性，通常距離選擇為0.5 ～1.0m。還要做好襯砌端部預留防水板接頭的防護準備，在應用鋼筋等硬件開展施工時，要避免損壞防水板[4]。

3.4 隧道工程防水支護設施的應用

路橋隧道工程項目防水支護設施的應用，有利于提升隧道的使用壽命，確保車輛的安全通行，若是隧道周邊的巖石出現(xiàn)變形，勢必會影響隧道的承載力。如今應用最多的支護方式為錨噴支護，而錨桿的質(zhì)量直接影響支護的效果，焊接中施工人員要確保焊接滿足標準，防止錨桿發(fā)生斷裂問題。因此，施工人員要對防水材料進行嚴格檢查，并對施工人員的工作質(zhì)量進行嚴格監(jiān)督。在順利完成支護工作后，施工人員需針對這些支護工作開展處理，清理其余的灰漿浮渣，若是表面出現(xiàn)突出的物體，應利用機械設備進行磨平處理，以防破壞防水層。支護轉(zhuǎn)彎的陰陽角要設計成圓弧，陽角的半徑設計需超出5cm，陰角的半徑設計需超出15cm，才能高效發(fā)揮防水層效果。

3.5 襯砌防水設計

當前，我國多采用具備防水性的混凝土材料開展襯砌防水，膨脹性的混凝土、應用外加劑的混凝土、普通防水混凝土均為當前常用的混凝土材料。一旦襯砌結(jié)構不當，出現(xiàn)滲水漏水情況，需立即更改變形縫的設置部位。將其放置于更具合理性結(jié)構的部位，為變形縫兩邊結(jié)構、載荷度的一致性提供保障[5]。另外，可應用剪力桿，使襯砌結(jié)構可為變形縫兩邊沉降協(xié)調(diào)性提供保證，并與隧道變形相關需求符合，為行車安全提供保障。還可以對縫間部位進行襯墊板的設置，以防出現(xiàn)地震引發(fā)的結(jié)構性破壞。

3.6 襯砌背面排水設計

在路橋隧道防水工程中，襯砌背面排水是重點內(nèi)容之一，主要是針對排水管材質(zhì)、整體外觀、固定方式、連接方式等方面的控制工作。與此同時，施工人員需對排水系統(tǒng)展開嚴格檢查，嚴禁應用不合格的排水系統(tǒng)，只有通過檢查的排水系統(tǒng)才可以開展二次襯砌。就當前路橋隧道滲水漏水情況來看，多是由于施工技術不當引發(fā)的。

3.7 施工縫防水設計

在開展防水工程施工過程中，應于二次襯砌混凝土灌注完成后進行接縫處混凝土面的處理，處理時間宜在完成灌注后的4 ～12h，處理方式可選用鋼絲、高壓水刷毛、沖洗等方式，將其表面石子暴露出來。開展混凝土灌注操作前，需對接縫處展開恰當?shù)那謇聿僮?，保證其濕潤性。

3.8 變形縫防水設計

在路橋隧道整體結(jié)構防水處理工作中，變形縫防水處理是重點環(huán)節(jié)之一。通常采用中埋式止水帶的方式展開變形縫止水防水處理，并應用瀝青木絲板進行變形縫縫隙的填充。可注漿中埋式止水帶的應用，可更好地實現(xiàn)混凝土之間的咬合，并且注漿管間距通常為3 ～5cm，一旦出現(xiàn)結(jié)構滲水漏水現(xiàn)象，可通過注漿的方式促進變形縫整體防水效果的提升，注漿液可選用環(huán)氧類注漿液。但這種注漿方式也存在一定不足，即注漿管結(jié)構破壞風險更高，因此需在實際工作中進行泡沫杯的設置，以發(fā)揮保護作用[6]。

3.9 止水帶施工技術

根據(jù)不同的路橋隧道位置，需采取不同止水帶開展防水施工。應用外貼式止水帶進行隧道底部、頂板、側(cè)墻的防水施工。若需要使用埋式止水帶，應提前進行固定操作，并結(jié)合防水設計要求進行注漿導管的成對安裝，即排氣管、注漿管各一根。施工縫部位的止水帶安裝過程中，首先，應進行主筋和止水帶的焊接，注意保證縱向間距連接的合理性，多在5m 范圍內(nèi)。其次，施工縫中間部位要進行鍍鋅鋼板止水帶的設置。在施工難度大的部位，可采用布置膨脹型止水凝膠的方式，以充分發(fā)揮防水作用。

3.10 管道部位施工技術

開展管道部位施工過程中，需注意幾方面：第一，在穿墻管道、排水部位進行防水材料的涂刷，其中JS 防水材料較為常用。在涂刷過程中，涂料厚度應低于2mm，涂刷范圍應為管道周邊200mm 內(nèi)，嚴禁涂層堆積情況的出現(xiàn)；第二，JS 防水材料的應用，需開展自黏卷材附加層施工，施工范圍應為管道周圍250mm；第三，注意強化防水處理工作，于管道兩邊、排水口部位進行密封膠體的涂刷，注意保持密封膠的涂刷厚度，穿墻管道部位應低于50mm。

4 路橋隧道工程設計中優(yōu)化防水設計的措施

4.1 增強技術水平

在交通運輸工程中，路橋隧道工程設計尤為重要，該設計不僅工程量大，而且涉及大量的技術難點，對技術方面提出的要求較高。隨著交通運輸行業(yè)的發(fā)展以及信息技術的革新和大規(guī)模應用，整個行業(yè)對路橋隧道工程設計的要求變得越來越嚴苛。但是從當前的實際情況來看，大部分技術工作人員的技術水平都未達到預期標準，尤其是防水設計方面，技術水平較低導致設計目標無法實現(xiàn)。作為技術人員，如果技術水平不符合標準，那么工作效率就無法保證，防水設計效果必定也不能達標，所以急需提高技術工作者的技術水平[7]。

4.2 掌握設計理念

當前防水設計理念較為滯后，防水設計效果沒有達到預期，因此樹立先進理念非常重要。在防水設計工作中，要評估已有的設計理念，如果其與預期之間的偏差比較大，就要及時優(yōu)化設計理念，保證設計理念符合預期標準，設計理念的優(yōu)化可以從以下3 個方面入手。首先，要求工作者積極計算參數(shù)性能，從延期參數(shù)性能層面出發(fā)，對計算后的所有參數(shù)進行詳細的記錄和保存，為防水設計提供有效參考。其次，在設計過程中，工作人員要制定完善的設計書，對所有的工作內(nèi)容以及參數(shù)都要提出明確的要求，如果工作不符合要求，必須重新進行。設置專門的監(jiān)管部門對各項工作的開展進行監(jiān)督和管理，保證防水設計理念更加規(guī)范合理。最后，明確設計理念后，還需要設置防裂措施，假如實際工作中出現(xiàn)了斷裂方面的問題，工作人員需及時根據(jù)防裂措施進行補救。

4.3 科學選取優(yōu)質(zhì)材料

在路橋隧道工程設計的防水設計中，選擇優(yōu)質(zhì)材料能夠保證工程的穩(wěn)定性，提高工程安全性。但是，在當前的設計過程中，工程人員往往忽略了材料的選擇，無論是選擇防水層還是防水板，質(zhì)量都存在或多或少的問題，防水效果并沒有達到預期，導致整個工程質(zhì)量較差，不利于行業(yè)發(fā)展。因此，在進行防水設計時，要嚴格把控材料的選擇環(huán)節(jié)。結(jié)合防水板的構造選擇第一層防水材料，必須保證其內(nèi)部材料的牢固性以及耐高溫性。第二層選擇材料過程中，要盡可能確保其耐用性，并關注其防水性，選擇鋼筋密度比較高的材料。確定材料后，需要進行全方位的試驗，所有考核都達標后方可投入作業(yè)，針對不達標的材料，需要及時調(diào)整。

5 結(jié)語

防水施工對于整體路橋隧道工程而言，屬于不容忽視的組成部分，并且防水施工質(zhì)量與效果直接影響隧道的質(zhì)量和應用。因此，施工企業(yè)必須對防水工作提高重視，充分考慮隧道工程的具體情況，設計滿足標準的防水措施，有效提升施工人員的施工技術，選擇適宜的防水策略，管理者還應對防水施工進展進行嚴格控制，確保防水施工的質(zhì)量符合標準。在不斷地優(yōu)化完善中積累經(jīng)驗，才能結(jié)合實際情況提前做好預防措施，有效提升防水施工質(zhì)量與效率。