隧洞防水處理

公路隧道防水施工技術探討一．工程概況玳珉關隧道位于遼寧省撫（順）-通（化）高速公路南雜木鎮(zhèn)與夾河鎮(zhèn)之間，設計為雙洞兩車道隧道。隧道左線樁號ZK132+030-ZK132+650，全長620m；右線樁號YK132+025-YK132+652.5，全長627.5m，屬中長隧道。線路呈東北—西南走向，隧道進口端洞口處在兩山谷的沖溝中。施工中采用了由進口端單向掘進的方式施工，進口端位于殘坡積緩坡內(nèi)，隧道進口端左線40米、右線38米范圍，埋深僅8~21米，屬典型淺埋區(qū)段。測區(qū)屬北溫帶大陸性氣候：冬夏長春秋短，四季分明，氣溫變幅較大，年平均氣溫5-6℃。降水量隨季節(jié)變化明顯，年降水量800-900mm。地下水以第四系孔隙水及碎屑巖風化、構(gòu)造裂隙水為主，水量隨大氣降水量及節(jié)理裂隙發(fā)育情況變化而變化，圍巖富水性不均一，透水性較好，隧道開挖時可發(fā)生滴水及淋雨現(xiàn)象，斷層處甚至涌水。二．防排水設計該隧道采用復合式防排水設計：防水工程包括襯砌柔性防水工程及襯砌漏水防水工程；排水工程包括襯砌背面排水工程、路緣排水工程及洞頂截水工程。遵循以“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜，綜合治理”的原則。合成樹脂防水卷材的主要技術性能指標：采用1.2mm厚ECB（乙烯-共聚物瀝青）防水板（與密度不小于300g/m2土工布點狀復合）。橫縱方向的性能均應滿足。斷裂拉伸強度（常溫）：≥14Mpa；斷裂伸長率（常溫）：≥500%；撕裂強度：≥60KN/m；低溫彎折溫度：-35℃無裂紋；不透水性：0.3Mpa30min無滲漏。防水板的搭接接頭采用焊機焊接，雙縫，焊接寬度≥20mm，搭接寬度≥100mm，不得漏焊。三．防水施工準備1．材料選擇為保證工程質(zhì)量，防水板材料的選擇至關重要。依據(jù)設計及技術規(guī)范等的要求選擇合格材料，保證每批材料抽檢合格。2．施工準備2.1設備準備（1）熱合焊接機2臺：用于防水材料之間搭接時進行熱合焊接。（2）熱風焊槍2把：在鋪設防水材料進程中，用其對人為或其它原因造成防水板破損而進行的修補。（3）檢漏器：用于檢測雙焊縫搭接質(zhì)量，加壓檢查焊接是否牢固。（4）另還需配備作業(yè)平臺1個、電鉆2臺、電絡鐵2把、小壓輪2個、釘錘2把等。2.2現(xiàn)場準備測量隧道斷面，利用作業(yè)臺車對斷面進行修整，首先應鑿除噴射混凝土表面“葡萄狀”結(jié)塊，用電焊或氧焊將初期支護將外露的錨桿頭和鋼筋頭等鐵件齊根切除，在割除部位用細石混凝土抹平覆蓋，以防刺破防水板。對于開挖面嚴重凹凸不平的部位須進行修鑿和找平。采用細石混凝土抹平明顯坑洼。在初期支護面上標出拱頂中線和垂直于隧道軸線的斷面線。檢查防水板的質(zhì)量，是否有變色、老化、波紋、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板邊沿劃出焊接線和拱頂中線；防水層按實際輪廓線長度截取，對稱卷起備用。四．施工技法及流程1．防水板的鋪設1.1鋪設防水板加土工布防水板加土工布鋪設采用無釘鋪設工藝，采用從上向下的順序鋪設，松緊應適度并留有余量（實鋪長度與弧長的比值為10：8），檢查時要保證防水板加土工布全部面積均能抵到圍巖。

1.2防水板加土工布吊掛在隧道邊墻，拱部按縱、橫向間距1米，用電鉆鉆孔，打入膨脹螺栓，將3mm的鐵線水平拉緊固定在螺栓上。將防水板加土工布沿臺架環(huán)向展開,人工將防水板加土工布托起,緊靠巖面，吊掛在已固定的鐵線上。將已吊掛好的防水板加土工布，與下幅防水板加土工布粘成整體，接縫處放平加壓粘結(jié)牢固，搭接寬度不小于10（鐵路現(xiàn)在要求15cm)厘米。按上述方法逐環(huán)向前鋪設。縱向搭接與環(huán)向搭接處應加強一層防水板。多層防水板焊接時，搭接部位的焊縫必須錯開，不得有三層以上的搭接重疊。

1.3兩幅防水板加土工布的搭接寬度不應小于10（15cm)cm，防水板加土工布的搭接縫與襯砌施工縫要拉開距離，并不小于1～2m。環(huán)向鋪設時，下部防水板加土工布應壓住上部防水板加土工布。1.4防水板加土工布之間連接采用雙縫焊機，熱楔雙焊縫技術，焊縫搭接寬度不小于10cm，每道焊縫寬1.5cm。防水板施焊前不同操作人員、不同焊機應進行焊接試驗，合格后方可進行正式焊接。1.5首先將防水板加土工布焊接處擦拭干凈，無灰塵雜物、無積水，并保持干凈清潔，然后對焊機進行調(diào)試溫度，并對樣品試焊，符合要求后，方可開始焊接。采用熱楔雙面焊機，焊機為自行式焊機，焊接時一人在前整理防水板加土工布，一人手持焊機，一人配合即可。施工時，嚴格控制溫度、速度和壓力，一般速度控制在1.5～1.8m/分，溫度控制在500～550℃，有均勻溶漿，無焊碴即可，并經(jīng)常用鐵刷子將焊嘴上的焊碴等雜物及時清理干凈。壓力控制在600～650N，最大不得超過1000N。2．焊縫檢測撕裂破壞檢測：將試焊樣品進行撕裂測試及抗拉檢測。檢查斷裂處是否發(fā)生在有效焊縫外，同時檢查焊縫有效寬度。氣壓檢測：將焊縫兩端用特制鐵夾夾緊密封，將檢測針頭插入焊縫一端兩道焊縫之間的氣槽，用手動氣泵打壓至0.25MPa為止，觀察15分鐘，若壓力值下降值小于10%為合格，否則應查找漏點，并及時修補。五．施工要點1．質(zhì)量保證措施1.1要隨時檢查焊接質(zhì)量，防水布有無漏洞。有破損漏洞及時修補。1.2在完成鋪設后和進行二次襯砌前，應對防水板進行全面認真的嚴格檢查，防止施工過程的某些遺漏和人為損壞。1.3對發(fā)現(xiàn)的破損處要進行標記，并及時進行修補，修補時，補丁要剪成圓角，不宜剪得過小。修補質(zhì)量以手撕不掉為準，如能被撕掉需重新修補。1.4二次襯砌前還應注意加強對防水板的防護。1.5進行二次襯砌澆注時，更要注意對防水板的保護，因為此時再使防水板破損，將無法再進行修補，必將留下永遠的隱患。1.6在二次襯砌完成后，要注意對防水板預留部分的保護，以保證下一施工段的順利進行。2．防水板的保護2.1襯砌端部預留的接頭防水板要采取防護措施，防止飛石砸破防水板。2.2襯砌加強鋼筋的安裝、各種預埋件的設置、擋頭模板的安裝、混凝土輸送管道的就位以及灌筑混凝土等作業(yè)都很有可能出現(xiàn)撞破、刺穿或燒穿防水板的現(xiàn)象，防水板一旦遭到破壞必須立即進行修補。3．施工時的注意事項3.1開始掛防水布之前，先檢查巖面是否有突出的尖銳棱石，如果有，應先將尖銳棱角打掉，而對于凹陷得特別大的地方，要先用噴射硂給填充起來。3.2在掛外層防水板時，要讓防水板緊貼巖面，錨釘應盡量釘在四處，并保持防水板有一定的自由運動空間，防水板要焊接好，防止脫落。3.3對于在掛防水板時損壞的地方，要逐一檢查出來，焊補好。3.4打混凝土的過程中，要隨時檢查防水板有無被拉動、脫落、損壞，如有應及時修補，并派專人在現(xiàn)場檢查修補質(zhì)量。六．防水板鋪設與相關工序間的關系1．初期支護與防排水系統(tǒng)施工密切相關，爆破效果好，初期支護表面平順，能保證防水板與噴射混凝土表面密貼，同時釘與釘之間防水板松弛量的預留易得到合理控制。2．襯砌背后的各種排水管必須按設計認真設置，遵循“以排為主，防排結(jié)合”的原則，確保排水暢通，以降低二次襯砌背后的水壓力，從而延長防水板的使用壽命，達到防水可靠的效果。3．澆筑二次襯砌混凝土前，必須將邊墻基底的浮渣清理干凈，否則會造成洞身襯砌不均勻沉降，混凝土施工接縫處的防水板易被拉裂。4．澆筑二次襯砌混凝土時，在輸送泵的出料口處要設防護物，防止出料管沖出的料流不斷沖擊防水板，將防水板磨破。七．結(jié)束語防水板的應用及防水施工技術在本隧道防水施工中取得明顯效果，在多次檢查中得到業(yè)主的好評。滿足拱部、邊墻、路面、設備箱洞不滲水，隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)，人行橫通道拱部不滴水，邊墻不淌水。為隧道結(jié)構(gòu)物和運營設備的正常使用和行車安全打下了基礎。參考文獻：GB18173.1-2006高分子防水材料第一部分材料《公路隧道施工技術規(guī)范》編號JTJ042-94人民交通出版社《公路隧道設計規(guī)范》

編號JTJ026-90人民交通出版社

1

防水、排水設計原則

1.1

防水設計原則

防水設計的復合式襯砌初期支護與二次襯砌之間要設置PVC防水板，防水板采用厚度1.2ram產(chǎn)品，防水板要具有韌性好、阻燃、抗凍裂性能、易鋪設等特點。在防水板鋪設前應在初期支護表面鋪設土工布，PVC防水板采用無釘鋪設，防水板接頭質(zhì)量采用充氣檢驗。PVC防水板的設置是整個隧道防水系統(tǒng)中最重要的一項措施，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到隧道使用及襯砌結(jié)構(gòu)的安全。因此，防水板的施工應嚴格按照《公路隧道施工技術規(guī)范》(JTJ042—94)的有關規(guī)定及設計要求進行施設。

1.2

排水設計原則

排水設計的初期支護與二次襯砌之問設置環(huán)向彈簧排水管進行匯水，襯砌的邊墻底用縱向排水管集水，然后將水排至中心排水溝。彈簧排水管的縱距根據(jù)圍巖級別及地下水量大小確定，施工時可根據(jù)實際情況適當調(diào)整，但設置的總數(shù)量不應少于設計圖中的數(shù)量。局部涌水處在圍巖表面設置塑料半管，施工時可根據(jù)涌水情況確定。

2

隧道防水、排水施工

2.1

排水盲溝施工

2.1.1

環(huán)向排水盲管及邊墻泄水管施工方法

隧道拱墻每8m設一道環(huán)向盲溝，并每隔5—8m設邊墻泄水管將地下水引入洞內(nèi)側(cè)溝，縱、環(huán)向盲溝與泄水管采用變徑三通連接牢固，泄水管的出口離開水溝內(nèi)壁一定距離，不得緊貼溝壁表面。

2.1.2

縱向排水盲管施工方法

縱向排水盲管沿縱向布設于左、右墻角水溝底上方，為外包土工布的RPG一3208G。

塑料管按規(guī)定劃線，以使盲溝安裝位置準確合理，盲溝安設的坡度與線路坡度一致。沿線鉆孔定位，孔間距保持在20—40cm。將膨脹錨栓打入定位孔或用錨固劑將鋼筋頭預埋在定位孔中，固定釘安在盲溝的兩側(cè)。用無紡布包住盲管，扎絲捆好；用卡子卡住盲溝，然后固定在膨脹螺栓上。

2.2

防水板的鋪設技術

復合型防水板施工采用多功能臺架上鋪設，無釘鋪設工藝。

2.2.1

準備工作

①洞外準備：檢查復合型防水板質(zhì)量，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環(huán)設計長度截取，對稱卷起備用。②洞內(nèi)準備：施工時采用兩個作業(yè)臺架，一個用作基面處理，一個用作掛防水板，基面處理超前防水板鋪設兩個循環(huán)。③基面處理：檢查開挖斷面，整修初期支護表面，處理外露錨桿及尖銳物，在鋪設基面標出拱頂中線。

2.2.2

鋪設防水板

①安裝膨脹螺栓：在鋪防水板臺架上，根據(jù)防水板掛繩的間距將膨脹螺栓孔的位置畫在初支混凝土面?？紤]防水板鋪設不能太緊，畫線布孔時膨脹螺栓孔間距較防水板掛繩間距小，一般取掛繩間距的0.9倍處鉆孔，在孔內(nèi)安裝膨脹螺栓。膨脹螺栓露出混凝土面不超過1.5cm。②鋪設防水板：鋪設防水板前根據(jù)襯砌斷面外輪廓周長，裁取防水板的長度。一般一環(huán)最多分兩塊，盡量減少接縫。同時準備好復合防水板專用粘膠。將露出初支混凝土面超過3cm的錨桿或尖銳物品割除。將裁好的防水板吊上防水板作業(yè)臺架上將防水板沿環(huán)向展開，由上向下將掛線掛在膨脹螺栓上。用自動爬行焊接機將防水板逐幅焊接成整幅，兩幅防水板焊搭大于100mm，采用雙焊縫，每條焊縫寬15mm，焊縫無漏焊、假焊、焦焊、焊穿等現(xiàn)象。粘結(jié)后防水層在泄水孔位置開孔，做好防水板與泄水孔的密閉性連接。③防水板的檢驗：檢查防水板質(zhì)量無老化、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；檢查基面有無錨桿頭和鋼筋頭外露；充氣檢查防水板焊接質(zhì)量，平順無褶皺、鼓泡，無脫膠；檢查防水板與基面的密貼情況；檢查防水板的松弛度和緊繃現(xiàn)象；檢查防水板與泄水孔的密閉性連接。

2.2.3

施工技術措施

防水板鋪設前，先割除混凝土襯砌表面外露的錨桿頭、鋼筋尖頭等硬物，凸凹不平處需先噴平，使混凝土表面平順；局部漏水處需先進行處理；防水板，特別是在凸凹較大的基面上，要預留足夠的松散系數(shù)，使其留有余地，并在斷面變化處增加懸掛點，保證緩沖面與混凝土表面密貼。做好防水板與泄水孔的密閉性連接；鋪設防水板地段距開挖工作面不小于爆破安全距離；襯砌混凝土灌注前檢查防水板質(zhì)量，填寫檢查證。灌注襯砌混凝土時，不損壞塑料防水板；防水板和粘膠是易燃物品，工作區(qū)內(nèi)禁止煙火，并設置必要的消防設施。

2.3

止水帶施工

隧道二襯變形縫處均需設置中埋式橡膠止水帶，止水帶采用φ10鋼筋固定于堵頭板上，施工方法如下：

2.3.1

沿襯砌設計軸線間隔0.5m在擋頭板上鉆一φ12鋼筋孔，將加工成型的φ10鋼筋卡由先待模筑混凝土一側(cè)向另～側(cè)穿人，內(nèi)側(cè)鋼筋卡卡緊止水帶一半，另一半止水帶緊貼在擋頭板上。待混凝土凝固后拆除擋頭板，將原貼在擋頭板上的止水帶拉直后，彎曲鋼筋卡套緊另一半止水帶即可。

2.3.2

在綁扎鋼筋和支模時，止水帶必須采取可靠的固定措施，避免被尖角小石子及銳口的鋼筋損傷，發(fā)現(xiàn)有破裂及時修補，否則在接縫變形和受水壓時，止水帶所能抵抗外力和防水的能力就會大幅度降低。

2.3.3

澆搗時，應防止止水帶偏移，并充分振搗，使止水帶與混凝土很好貼合。

2.3.4

止水帶鋪設除材料長度原因外只允許有左右兩側(cè)邊基上部兩個接頭，接頭搭接長度不小于30cm。

2.4

二次襯砌抗?jié)B混凝土施工

2.4.1

施工配合比設計。根據(jù)混凝土強度等級為C25，抗?jié)B標準不小于S6的要求進行材料的選取，以及配合比的計算與校正，選取混凝土理論配合比為302：689：1

202：167=1：2.28：3.98：0.553。對該配合比進行28d抗?jié)B試驗，結(jié)果當加壓至1.2·MPa時，6個試件均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，其抗?jié)B性能不小于S12，滿足S6要求。該配合比所用材料、強度、抗?jié)B性能均符合交通部行業(yè)標準。

2.4.2

二次襯砌防水混凝土施