浅谈公路隧道的防水施工技术
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【摘要】在隧道施工建设过程中，解决好防水问题，是确保隧道工程质量、从根本上消除隧道病害和增加隧道寿命的重要环节。选择好防水材料和正确的施工方法是隧道防水成功的关键。本文结合了承秦高速公路东山隧道对防水板的应用及防水施工技术进行探讨。
【关键词】隧道；防水板应用；防水施工技术
1. 工程概况
（1）某隧道设计为双洞四车道隧道，本段隧道采用分离式方案，设计净空断面为10.25*5.0m，设双侧检修道，曲墙复合式式衬砌结构。全长2716m。隧道内轮廓设计考虑结构受力良好及便于施工，衬砌断面内轮廓采用单心圆方案，按新奥法施工。
（2）项目区属寒温带大陆性季风气候和暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，冷暖变化较大。降水量随季节变化明显，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。
2. 防排水设计
（1）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。防排水设计原则是“防排结合，综合治理”。采用防、排、截、堵相结合，形成完整的防排水体系，使隧道防水可靠，排水畅通，保证运营期隧道内不渗不漏，基本干燥。
（2）合成树脂防水卷材的主要技术性能指标：采用1.5mm厚ECB防水板与密度不小于350g/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：≥14MPa；断裂伸长率：≥500%；撕裂强度：≥60KN/m；低温弯折温度：-35℃无裂纹；不透水性：0.3MPa 30min无渗漏。
（3）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。
3. 防水施工设备
3.1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。
3.2施工准备。
3.2.1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。
3.2.2现场准备。
（1）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。
（2）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。
4. 施工技法及流程
4.1防水板的铺设。
（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，检查时要保证防水板加土工布全部面积均能抵到围岩。
（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。
（3）两幅防水板加土工布的搭接宽度不应小于10cm，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。
（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。
（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。
4.2焊缝检测。
（1）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。
（2）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。
5. 施工要点
5.1质量保证措施。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。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。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。二次衬砌前还应注意加强对防水板的防护。
5.2防水板的保护。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。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。
5.3施工时的注意事项。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。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。对于在挂防水板时损坏的地方，要逐一检查出来，焊补好。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。
6. 防水板的铺设与相关的工序关系
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。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。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。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。
7. 结束
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
[1]公路隧道施工技术规范，JTG F60-2009