浅谈公路隧道防水层施工技术

摘要: 隧道防水施工为隧道工程施工中最重要的施工工序之一，防水施工质量的好坏直接影响到隧道结构的耐久性和行车安全。结合具体的工程施工实例，对公路隧道渗漏水机理和治理原则，公路隧道防水材料，公路隧道防水施工中常见的问题和隧道防水施工处理措施等四个方面介绍了公路隧道防水层施工技术。

关键词: 隧道; 防水层; 施工技术

0.引言

进入新世纪，我国高速公路迅猛发展，公路隧道也越来越多，而新型防水材料和施工工艺的出现，把高速公路隧道的防水要求提高到滴水不渗的程度。隧道的渗漏水是公路隧道的常见病害之一。渗漏水不仅为影响公路隧道行车安全，而且会加快内衬混凝土的碳化速度从而缩短隧道的使用寿命，因而必须确保防排水施工的质量。隧道的防排水是一项系统的工作，贯穿于勘察、设计与施工之中。防排水施工为隧道施工中重要的一环，需采用合理的防水材料和施工工艺和保证隧道的防水要求。

1.公路隧道渗漏水的成因分析

公路隧道的渗漏水现象，一方面产生于内衬的薄弱部位，主要原因是衬砌存在的麻面、蜂窝、洞穴等混凝土本身的质量问题；另一方面发生于衬砌的缝隙。根据公路隧道施工规范，对隧道渗漏水的防治是按照“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则。根据渗漏水发生的原因，首先做好防水措施，只有当防水措施不能满足渗漏水要求时，才采用排、截、堵水措施。根据隧道渗漏水出现的部位，防水主要分为两大类，一类是防各种“缝”的漏水，可以通过在接缝处设置防水材料实现；另一类是加强隧道内衬混凝土自身的防水性能，即防止衬砌出现麻面、蜂窝、洞穴等现象，提高混凝土的抗渗等级和密实度等措施。

2.公路隧道防水材料

目前公路隧道的防水一般采用防、排水相结合的方法。防水层的设置一般采用如下方法。(1) 无纺布。沿隧道断面铺设无纺布，其主要作用为对渗水起到反冲与卸压作用，且用于防止防水板受隧道凹凸不平而发生破损。(2)防水板。沿隧道断面铺设，铺设与锚喷支护与二次衬砌之间。(3)止水带。环向铺设，一般用于沉降缝和施工缝处。对于涌水量较大的隧道，还应在施工缝处增设一圈遇水膨胀止水条。(4)环向排水管。环向设置，一般沿隧道纵向每10m设置一圈。

采用上述设置后，水流一般通过环向排水管流入边墙的纵向盲沟，然后经横向排水管进入隧道两侧的排水沟，水流在自重的作用下排出洞外或流向隧道中部经排水泵排出洞外。

3 公路隧道防水施工中常见问题

3.1防水材料质量不达标

随着隧道防水材料的需求量增大，大小防水材料生产厂家应运而生，难免会出现以次充好，鱼目混珠的现象。有的防水板、止水带用废弃、老化的再生材料制造，其延伸率、抗拉强度、抗裂强度等力学性能指标达不到要求。且监理、施工单位未能严格对防水材料按规定进行随机抽样检测，致使不合格品得以进场使用。

3．2防排水施工质量控制不佳

(1) 隧道围岩基面处理不当。围岩基面处理对防水板、止水带和排水盲管的安装影响较大，但在施工过程中，初支表面或围岩基面经常达不到要求，普遍存在问题有围岩基面平整度达不到防水板铺设要求。主要原因为光面爆破效果不好导致初喷混凝土表面平整度较差。在超挖地段，会发生局部凹陷处混凝土的压力过大而使防水板拉裂；在欠挖地段，会发生尖锐岩石戳破防水板。基面上的外露钢筋头、锚杆头、尖锐物等未清除，直接挂无纺布、防水板，造成混凝土浇筑后防水板被戳破。基岩表面渗水点未处理，任由渗水漫流。

(2)防水板铺设不规范。

防水板铺设是隧道防水工程中最重要的一道工序，但在实际中防水板的铺设质量存在较多问题，形成了许多人为的渗水通道。目前问题主要有防水板焊接时未采用双焊缝，或者焊缝宽度达不到要求；焊接工艺不过关，焊穿现象时有发生，未对焊接效果进行充气检验；防水板搭接顺序出错或搭接宽度不够；对铺设好的防水板保护不够，防水板被烧破，扎破。

(3)施工缝、变形缝处理操作不细。

施工缝、变形缝是隧道渗漏水的多发部位。在施工中，存在以下主要问题。第一，施工缝、变形缝处混凝土振捣不到位，止水带和止水条与混凝土不密贴。第二，中埋式止水带或止水条未严格按照设计位置埋设。第三，未按规定设置镶嵌槽，造成止水带变形，扭曲，失去止水效果；即使设了镶嵌槽，也未将灰土和浮碴清理干净。

(4)排水盲管埋设存在的问题。

排水盲管的主要作用是将环向排水管收集的水排出，在实际施工中易出现盲管被混凝土堵塞、环向盲管与纵向盲管未能按设计有效连接等一系列问题。

4 隧道防水的施工措施

4.1把好进场防水材料的质量关

防水材料的质量决定隧道防水效果，针对目前防水市场以劣充优的情况。要防水材料采购时要选质量优、信誉好、价格合理的生产厂家。当材料采购回来后，监理、施工单位应加强对进场防水材料的随机抽检。

4.2施工中的质量控制要点

(1)基面处理。

为了保证初喷混凝土层的平整度，开挖时应采用光面爆破技术。对初喷混凝土表面凸凹不平处要采用同级混凝土进行修补，使初喷混凝土表面平顺。当基面渗漏水，可采用埋设排水管直接排水到边沟或注浆堵水，以保持基面无漏水；对初期支护混凝土表面外露的钢筋尖头，锚杆头等硬物应割除，防止戳破防水板。

(2)防水板的铺设。

防水板铺设时应严格按照先拱后墙的顺序铺设，下部防水板应压住上部防水板保证防水板全部面积均能抵到围岩，两幅防水板的搭接宽度不应小于150mm。在防水板铺设中，焊接是关键环节，焊接时接缝处必须擦洗干净，且焊缝接头应平整，焊接采用双焊缝工艺，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于15mm，防水板的搭接缝焊接质量应采用充气法检查。在钢筋笼焊接过程中，应采用阻燃材料对防水板进行覆盖或选用阻燃性防水板，以防止焊接火花烧伤防水板，对于烧伤的防水板应及时修补。为避免内衬混凝土浇筑时损伤防水板，在施工中应避免让捣固器与防水板直接接触；应避免钢筋头部损伤防水板。

(3)变形缝、施工缝的处理。

内衬的变形缝、施工缝处是隧道防水的薄弱环节，在施工中应按照设计要求认真施工。在施工过程中应保证止水带埋设位置合适设计；止水带定位后，其整体平整；止水带接头处需选在衬砌结构应力较小部位，采用热硫化粘接或冷接法粘接，其最小搭接长度分别为10cm和20cm。

(4)排水盲管安装。

排水盲管安装时应严格按照设计的位置安装，对于施工中发现的富水地段，要根据实际情况加密环向盲管的数量。为了防止泥砂、喷射混凝土等进入盲管，盲管需采用无纺布等渗水布包裹，纵向盲管要用防水卷材半裹。环向盲管与纵向盲管一般采用三通管连接，三通管位置应严格按照设计布置，接头部位应固定牢固，防止松动脱落。

5结语

公路隧道在地下水丰富地区渗漏水现象比较普遍，极大地威胁了隧道结构的耐久性和行车安全，给高速公路的运营维修带来了极大的压力。如何在隧道衬砌防水施工中确保达到不渗不漏的目标，需要从管理和技术两方面着手共同解决，缺一不可。