隧洞防水处理

公路隧道防水施工技术探讨一．工程概况玳珉关隧道位于辽宁省抚（顺）-通（化）高速公路南杂木镇与夹河镇之间，设计为双洞两车道隧道。隧道左线桩号ZK132+030-ZK132+650，全长620m；右线桩号YK132+025-YK132+652.5，全长627.5m，属中长隧道。线路呈东北—西南走向，隧道进口端洞口处在两山谷的冲沟中。施工中采用了由进口端单向掘进的方式施工，进口端位于残坡积缓坡内，隧道进口端左线40米、右线38米范围，埋深仅8~21米，属典型浅埋区段。测区属北温带大陆性气候：冬夏长春秋短，四季分明，气温变幅较大，年平均气温5-6℃。降水量随季节变化明显，年降水量800-900mm。地下水以第四系孔隙水及碎屑岩风化、构造裂隙水为主，水量随大气降水量及节理裂隙发育情况变化而变化，围岩富水性不均一，透水性较好，隧道开挖时可发生滴水及淋雨现象，断层处甚至涌水。二．防排水设计该隧道采用复合式防排水设计：防水工程包括衬砌柔性防水工程及衬砌漏水防水工程；排水工程包括衬砌背面排水工程、路缘排水工程及洞顶截水工程。遵循以“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜，综合治理”的原则。合成树脂防水卷材的主要技术性能指标：采用1.2mm厚ECB（乙烯-共聚物沥青）防水板（与密度不小于300g/m2土工布点状复合）。横纵方向的性能均应满足。断裂拉伸强度（常温）：≥14Mpa；断裂伸长率（常温）：≥500%；撕裂强度：≥60KN/m；低温弯折温度：-35℃无裂纹；不透水性：0.3Mpa30min无渗漏。防水板的搭接接头采用焊机焊接，双缝，焊接宽度≥20mm，搭接宽度≥100mm，不得漏焊。三．防水施工准备1．材料选择为保证工程质量，防水板材料的选择至关重要。依据设计及技术规范等的要求选择合格材料，保证每批材料抽检合格。2．施工准备2.1设备准备（1）热合焊接机2台：用于防水材料之间搭接时进行热合焊接。（2）热风焊枪2把：在铺设防水材料进程中，用其对人为或其它原因造成防水板破损而进行的修补。（3）检漏器：用于检测双焊缝搭接质量，加压检查焊接是否牢固。（4）另还需配备作业平台1个、电钻2台、电络铁2把、小压轮2个、钉锤2把等。2.2现场准备测量隧道断面，利用作业台车对断面进行修整，首先应凿除喷射混凝土表面“葡萄状”结块，用电焊或氧焊将初期支护将外露的锚杆头和钢筋头等铁件齐根切除，在割除部位用细石混凝土抹平覆盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。采用细石混凝土抹平明显坑洼。在初期支护面上标出拱顶中线和垂直于隧道轴线的断面线。检查防水板的质量，是否有变色、老化、波纹、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；在防水板边沿划出焊接线和拱顶中线；防水层按实际轮廓线长度截取，对称卷起备用。四．施工技法及流程1．防水板的铺设1.1铺设防水板加土工布防水板加土工布铺设采用无钉铺设工艺，采用从上向下的顺序铺设，松紧应适度并留有余量（实铺长度与弧长的比值为10：8），检查时要保证防水板加土工布全部面积均能抵到围岩。

1.2防水板加土工布吊挂在隧道边墙，拱部按纵、横向间距1米，用电钻钻孔，打入膨胀螺栓，将3mm的铁线水平拉紧固定在螺栓上。将防水板加土工布沿台架环向展开,人工将防水板加土工布托起,紧靠岩面，吊挂在已固定的铁线上。将已吊挂好的防水板加土工布，与下幅防水板加土工布粘成整体，接缝处放平加压粘结牢固，搭接宽度不小于10（铁路现在要求15cm)厘米。按上述方法逐环向前铺设。纵向搭接与环向搭接处应加强一层防水板。多层防水板焊接时，搭接部位的焊缝必须错开，不得有三层以上的搭接重叠。

1.3两幅防水板加土工布的搭接宽度不应小于10（15cm)cm，防水板加土工布的搭接缝与衬砌施工缝要拉开距离，并不小于1～2m。环向铺设时，下部防水板加土工布应压住上部防水板加土工布。1.4防水板加土工布之间连接采用双缝焊机，热楔双焊缝技术，焊缝搭接宽度不小于10cm，每道焊缝宽1.5cm。防水板施焊前不同操作人员、不同焊机应进行焊接试验，合格后方可进行正式焊接。1.5首先将防水板加土工布焊接处擦拭干净，无灰尘杂物、无积水，并保持干净清洁，然后对焊机进行调试温度，并对样品试焊，符合要求后，方可开始焊接。采用热楔双面焊机，焊机为自行式焊机，焊接时一人在前整理防水板加土工布，一人手持焊机，一人配合即可。施工时，严格控制温度、速度和压力，一般速度控制在1.5～1.8m/分，温度控制在500～550℃，有均匀溶浆，无焊碴即可，并经常用铁刷子将焊嘴上的焊碴等杂物及时清理干净。压力控制在600～650N，最大不得超过1000N。2．焊缝检测撕裂破坏检测：将试焊样品进行撕裂测试及抗拉检测。检查断裂处是否发生在有效焊缝外，同时检查焊缝有效宽度。气压检测：将焊缝两端用特制铁夹夹紧密封，将检测针头插入焊缝一端两道焊缝之间的气槽，用手动气泵打压至0.25MPa为止，观察15分钟，若压力值下降值小于10%为合格，否则应查找漏点，并及时修补。五．施工要点1．质量保证措施1.1要随时检查焊接质量，防水布有无漏洞。有破损漏洞及时修补。1.2在完成铺设后和进行二次衬砌前，应对防水板进行全面认真的严格检查，防止施工过程的某些遗漏和人为损坏。1.3对发现的破损处要进行标记，并及时进行修补，修补时，补丁要剪成圆角，不宜剪得过小。修补质量以手撕不掉为准，如能被撕掉需重新修补。1.4二次衬砌前还应注意加强对防水板的防护。1.5进行二次衬砌浇注时，更要注意对防水板的保护，因为此时再使防水板破损，将无法再进行修补，必将留下永远的隐患。1.6在二次衬砌完成后，要注意对防水板预留部分的保护，以保证下一施工段的顺利进行。2．防水板的保护2.1衬砌端部预留的接头防水板要采取防护措施，防止飞石砸破防水板。2.2衬砌加强钢筋的安装、各种预埋件的设置、挡头模板的安装、混凝土输送管道的就位以及灌筑混凝土等作业都很有可能出现撞破、刺穿或烧穿防水板的现象，防水板一旦遭到破坏必须立即进行修补。3．施工时的注意事项3.1开始挂防水布之前，先检查岩面是否有突出的尖锐棱石，如果有，应先将尖锐棱角打掉，而对于凹陷得特别大的地方，要先用喷射硂给填充起来。3.2在挂外层防水板时，要让防水板紧贴岩面，锚钉应尽量钉在四处，并保持防水板有一定的自由运动空间，防水板要焊接好，防止脱落。3.3对于在挂防水板时损坏的地方，要逐一检查出来，焊补好。3.4打混凝土的过程中，要随时检查防水板有无被拉动、脱落、损坏，如有应及时修补，并派专人在现场检查修补质量。六．防水板铺设与相关工序间的关系1．初期支护与防排水系统施工密切相关，爆破效果好，初期支护表面平顺，能保证防水板与喷射混凝土表面密贴，同时钉与钉之间防水板松弛量的预留易得到合理控制。2．衬砌背后的各种排水管必须按设计认真设置，遵循“以排为主，防排结合”的原则，确保排水畅通，以降低二次衬砌背后的水压力，从而延长防水板的使用寿命，达到防水可靠的效果。3．浇筑二次衬砌混凝土前，必须将边墙基底的浮渣清理干净，否则会造成洞身衬砌不均匀沉降，混凝土施工接缝处的防水板易被拉裂。4．浇筑二次衬砌混凝土时，在输送泵的出料口处要设防护物，防止出料管冲出的料流不断冲击防水板，将防水板磨破。七．结束语防水板的应用及防水施工技术在本隧道防水施工中取得明显效果，在多次检查中得到业主的好评。满足拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水，隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结，人行横通道拱部不滴水，边墙不淌水。为隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全打下了基础。参考文献：GB18173.1-2006高分子防水材料第一部分材料《公路隧道施工技术规范》编号JTJ042-94人民交通出版社《公路隧道设计规范》

编号JTJ026-90人民交通出版社

1

防水、排水设计原则

1.1

防水设计原则

防水设计的复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间要设置PVC防水板，防水板采用厚度1.2ram产品，防水板要具有韧性好、阻燃、抗冻裂性能、易铺设等特点。在防水板铺设前应在初期支护表面铺设土工布，PVC防水板采用无钉铺设，防水板接头质量采用充气检验。PVC防水板的设置是整个隧道防水系统中最重要的一项措施，其施工质量的好坏直接影响到隧道使用及衬砌结构的安全。因此，防水板的施工应严格按照《公路隧道施工技术规范》(JTJ042—94)的有关规定及设计要求进行施设。

1.2

排水设计原则

排水设计的初期支护与二次衬砌之问设置环向弹簧排水管进行汇水，衬砌的边墙底用纵向排水管集水，然后将水排至中心排水沟。弹簧排水管的纵距根据围岩级别及地下水量大小确定，施工时可根据实际情况适当调整，但设置的总数量不应少于设计图中的数量。局部涌水处在围岩表面设置塑料半管，施工时可根据涌水情况确定。

2

隧道防水、排水施工

2.1

排水盲沟施工

2.1.1

环向排水盲管及边墙泄水管施工方法

隧道拱墙每8m设一道环向盲沟，并每隔5—8m设边墙泄水管将地下水引入洞内侧沟，纵、环向盲沟与泄水管采用变径三通连接牢固，泄水管的出口离开水沟内壁一定距离，不得紧贴沟壁表面。

2.1.2

纵向排水盲管施工方法

纵向排水盲管沿纵向布设于左、右墙角水沟底上方，为外包土工布的RPG一3208G。

塑料管按规定划线，以使盲沟安装位置准确合理，盲沟安设的坡度与线路坡度一致。沿线钻孔定位，孔间距保持在20—40cm。将膨胀锚栓打入定位孔或用锚固剂将钢筋头预埋在定位孔中，固定钉安在盲沟的两侧。用无纺布包住盲管，扎丝捆好；用卡子卡住盲沟，然后固定在膨胀螺栓上。

2.2

防水板的铺设技术

复合型防水板施工采用多功能台架上铺设，无钉铺设工艺。

2.2.1

准备工作

①洞外准备：检查复合型防水板质量，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用。②洞内准备：施工时采用两个作业台架，一个用作基面处理，一个用作挂防水板，基面处理超前防水板铺设两个循环。③基面处理：检查开挖断面，整修初期支护表面，处理外露锚杆及尖锐物，在铺设基面标出拱顶中线。

2.2.2

铺设防水板

①安装膨胀螺栓：在铺防水板台架上，根据防水板挂绳的间距将膨胀螺栓孔的位置画在初支混凝土面。考虑防水板铺设不能太紧，画线布孔时膨胀螺栓孔间距较防水板挂绳间距小，一般取挂绳间距的0.9倍处钻孔，在孔内安装膨胀螺栓。膨胀螺栓露出混凝土面不超过1.5cm。②铺设防水板：铺设防水板前根据衬砌断面外轮廓周长，裁取防水板的长度。一般一环最多分两块，尽量减少接缝。同时准备好复合防水板专用粘胶。将露出初支混凝土面超过3cm的锚杆或尖锐物品割除。将裁好的防水板吊上防水板作业台架上将防水板沿环向展开，由上向下将挂线挂在膨胀螺栓上。用自动爬行焊接机将防水板逐幅焊接成整幅，两幅防水板焊搭大于100mm，采用双焊缝，每条焊缝宽15mm，焊缝无漏焊、假焊、焦焊、焊穿等现象。粘结后防水层在泄水孔位置开孔，做好防水板与泄水孔的密闭性连接。③防水板的检验：检查防水板质量无老化、刀痕、撕裂、孔洞等缺陷；检查基面有无锚杆头和钢筋头外露；充气检查防水板焊接质量，平顺无褶皱、鼓泡，无脱胶；检查防水板与基面的密贴情况；检查防水板的松弛度和紧绷现象；检查防水板与泄水孔的密闭性连接。

2.2.3

施工技术措施

防水板铺设前，先割除混凝土衬砌表面外露的锚杆头、钢筋尖头等硬物，凸凹不平处需先喷平，使混凝土表面平顺；局部漏水处需先进行处理；防水板，特别是在凸凹较大的基面上，要预留足够的松散系数，使其留有余地，并在断面变化处增加悬挂点，保证缓冲面与混凝土表面密贴。做好防水板与泄水孔的密闭性连接；铺设防水板地段距开挖工作面不小于爆破安全距离；衬砌混凝土灌注前检查防水板质量，填写检查证。灌注衬砌混凝土时，不损坏塑料防水板；防水板和粘胶是易燃物品，工作区内禁止烟火，并设置必要的消防设施。

2.3

止水带施工

隧道二衬变形缝处均需设置中埋式橡胶止水带，止水带采用φ10钢筋固定于堵头板上，施工方法如下：

2.3.1

沿衬砌设计轴线间隔0.5m在挡头板上钻一φ12钢筋孔，将加工成型的φ10钢筋卡由先待模筑混凝土一侧向另～侧穿人，内侧钢筋卡卡紧止水带一半，另一半止水带紧贴在挡头板上。待混凝土凝固后拆除挡头板，将原贴在挡头板上的止水带拉直后，弯曲钢筋卡套紧另一半止水带即可。

2.3.2

在绑扎钢筋和支模时，止水带必须采取可靠的固定措施，避免被尖角小石子及锐口的钢筋损伤，发现有破裂及时修补，否则在接缝变形和受水压时，止水带所能抵抗外力和防水的能力就会大幅度降低。

2.3.3

浇捣时，应防止止水带偏移，并充分振捣，使止水带与混凝土很好贴合。

2.3.4

止水带铺设除材料长度原因外只允许有左右两侧边基上部两个接头，接头搭接长度不小于30cm。

2.4

二次衬砌抗渗混凝土施工

2.4.1

施工配合比设计。根据混凝土强度等级为C25，抗渗标准不小于S6的要求进行材料的选取，以及配合比的计算与校正，选取混凝土理论配合比为302：689：1

202：167=1：2.28：3.98：0.553。对该配合比进行28d抗渗试验，结果当加压至1.2·MPa时，6个试件均未出现渗水现象，其抗渗性能不小于S12，满足S6要求。该配合比所用材料、强度、抗渗性能均符合交通部行业标准。

2.4.2

二次衬砌防水混凝土施