公路橋梁隧道工程施工防水措施

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［摘要］當今我國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展的態(tài)勢，公路橋梁隧道這一交通運輸載體的發(fā)展也為經(jīng)濟發(fā)展提供了便利的交通條件。我國公路橋梁隧道的數(shù)量在逐漸遞增，隨之而來的就是其隧道工程的質量問題。因此，為了滿足人們的出行需要，相關設計人員及施工人員要及時解決公路橋梁隧道可能產(chǎn)生的問題，尤其是工程的滲水漏水問題。主要探討了公路橋梁隧道工程施工中容易產(chǎn)生的滲水問題，并提出了相關防水設施在公路橋梁隧道工程中的應用。

［關鍵詞］隧道工程;防水設施;施工技術

0引言

水因素是影響公路橋梁隧道正常施工的關鍵因素。在實際的施工過程中，地下水會使圍巖趨于不穩(wěn)定，增加了前期支護的困難。在后期公路橋梁隧道運行過程中，地下水會從變形縫、施工縫等裂隙中滲漏出來，導致隧道內積水，侵蝕隧道內的照明燈等設備，嚴重的甚至會影響行車安全，容易引發(fā)車禍。同時，如果地下水屬于侵蝕性或者容易產(chǎn)生結冰現(xiàn)象，會嚴重損害襯砌結構。但是，在實際施工中，地下水是肯定存在的，只有盡可能地減少其對工程的損害才能保證工程質量。因此，本文主要探討相關防水設施在公路橋梁隧道中的應用，望對同行有借鑒意義。

1隧道工程防水施工技術要求

當前，我國對隧道工程防水施工技術的要求是根據(jù)隧道的具體用途來進行規(guī)定的，我國現(xiàn)行的隧道技術要求規(guī)范有《鐵路隧道施工技術規(guī)范》以及《公路隧道施工技術規(guī)范》，除此之外，內容相對較為具體的是《地下工程防水技術規(guī)范》，其中的內容容易被施工人員熟練掌握。在《地下工程防水技術規(guī)范》中，防水等級有四級，同時企業(yè)對這4個等級劃分了具體的使用范圍。根據(jù)《地下工程防水技術規(guī)范》的要求，我國公路隧道防水施工要做到邊墻不漏水、排水溝不凍結、拱部不滲水、凍害地區(qū)襯砌背后不存在積水、路面不積水等要求。在設計人員及施工人員進行施工之前，要熟練掌握規(guī)范要求，從而提高隧道工程的防水質量。

2我國公路橋梁隧道防水施工現(xiàn)狀

隧道工程作為一項地下工程，其防水施工是相當重要的。很多施工單位都將其作為公路隧道施工的重點項目。在具體的施工過程中，施工團隊不僅要考慮施工卷材的選擇、施工工藝，還要考慮到防水設施的具體應用，同時還要考慮到防水施工管理、防水施工體系建立等。但是，當前我國大部分公路橋梁隧道工程的防水項目實施都不是很理想，就當前隧道防水工程發(fā)展情況來看，防水設施的應用相當重要。

3公路橋梁隧道工程防水施工中存在的問題

1)傳統(tǒng)的施工方法施工采取的是先拱后墻整體襯砌的方式。在實際的施工過程中，上導坑開挖的速度過快且上導坑與下導坑之間的距離較大，同時沒能及時封閉的話，在軟土地基層中，其修成不久，就會出現(xiàn)端部下沉。端部下沉會因為導坑的開挖而擴大，導致拱頂沿著施工縫產(chǎn)生裂縫，拉斷止水帶，進而產(chǎn)生滲水、漏水的現(xiàn)象。

2)縱向施工縫在施工中留置于拱圈及邊墻之間，在填塞馬口時，舊混凝土表面未做鑿毛處理，使新舊混凝土不能牢固黏結。在填塞混凝土的同時，使止水帶變形失去作用。由于馬口填塞混凝土為高強度等級抗?jié)B混凝土，在凝固過程中，收縮較大，止水帶與混凝土結合欠密實造成漏水。

3)如果襯砌混凝土外縱向盲溝管在實際施工過程中沒有包裹完好，就會導致堵塞，水流匯聚速度變慢。在安裝排水導管時，如果沒有掌握好其坡度的設置，也會導致地下水無法正常排出，進而產(chǎn)生滲水、漏水現(xiàn)象。

4公路橋梁隧道工程防水原則

當前，我國隧道工程人員為了減少水因素對隧道質量的影響，提出了防水止水的相關原則，即“排、堵、截相結合”，同時其將模筑混凝土襯砌當作隧道防水的主要措施。

1)所謂排水就是設立排水系統(tǒng)，將堵塞水資源排出橋梁隧道，同時要結合具體的施工條件，因地制宜，選擇具體可行的施工方案，使其適宜當?shù)氐那闆r。另外，方案的制訂還要考慮到技術的可行性、成本的高低、適用效果的優(yōu)劣、環(huán)境保護等相關因素。而其中的“相結合”可以指具體施工與相關設計緊密結合，但是施工時最為核心的要素，設計要充分結合具體的施工條件，實行點面結合，從而使得大面積的滲水、漏水匯集為局部出水，然后進行科學合理的排水，盡可能在實際施工中做好水處理，減少水害對環(huán)境的破壞。

2)所謂堵水就是將襯砌混凝土結構作為堵水的第1層防水設施，其他相關的防水材料設置為第2層的防水設施，通過這種方式堵截地下水，使其不能進入公路橋梁隧道的防水措施。

3)所謂截水就是截留隧道的地下水及隧道外部的地表水，使其不能進入公路橋梁隧道的防水設施中。一般采用的截水方式都是設置截水的天溝。

5公路橋梁隧道工程施工防水設施應用

為了確保隧道內的行車安全及隧道的長久使用，應做好公路橋梁隧道的防水及支護工作。公路橋梁隧道支護的作用是防止隧道的圍巖發(fā)生變形并降低隧道的荷載力。當前，對于公路橋梁隧道的支護方式主要采用的都是錨噴支護的方式，在這種方式下，施工人員要格外注意錨桿的質量，保障其焊接的質量及強度等符合國家標準，防止在具體施工中發(fā)生斷裂現(xiàn)象。除此之外，施工人員還要嚴格檢查防水材料。公路橋梁隧道防水系統(tǒng)的作用是防止隧道出現(xiàn)滲水、漏水，進而使得橋梁隧道內部出現(xiàn)積水，導致隧道行車出現(xiàn)安全隱患。在設立隧道防水系統(tǒng)時，要保證管道的質量符合國家標準，尤其是安全管道時，要保證圍巖與軟管的安裝保持緊貼。施工完成之后，施工人員也要加強對施工防水系統(tǒng)的檢查，如果存在安全隱患，就要及時提出解決措施，做到合理妥善解決。

1)結構自防水措施

混凝土結構自防水發(fā)生作用的關鍵是要保證施工的混凝土的密度合理并控制混凝土使其不容易產(chǎn)生裂縫。因為一般的混凝土都容易產(chǎn)生裂縫，所以當前可以研究新型混凝土，如補償性收縮混凝土。所謂補償性收縮混凝土就是在普通水泥中混合很多外加劑，減少混凝土的開裂狀況，使其提高抗開裂的能力。另外，設計人員要對混凝土進行合理設計，并設計相關方案，確?；炷恋馁|量符合設計標準。

2)公路橋梁隧道防水層設施的鋪設

對于公路橋梁隧道防水層設施的鋪設主要包含以下幾個方面:①施工人員仔細測量混凝土的斷面，鑿除隧道還未開挖的地方，同時，要分層噴射混凝土表面;②施工人員要切斷、切除錨桿頭、鋼筋外漏部分，同時用水泥漿抹平其表面;③對襯砌背后設施進行合理排水，檢查排水溝、引水管及盲溝的連接緊密程度。另外，還要保障處于寒冷地區(qū)的排水設施具有良好的保溫性能。加強對公路橋梁隧道防水層的檢查。在鋪設完防水層后，要著重檢查防水層及其焊接的質量。檢查的主要方式為:用手將防水板托起，檢查防水板與噴射混凝土的貼合程度，同時還要檢查防水層的表面是否存在扎破、褶皺現(xiàn)象，從而保障防水層的整體質量。

3)隧道防水設施的初期支護處理

在完成初期支護之后，經(jīng)常出現(xiàn)灰漿浮渣。這種情況下，如果直接鋪上防水板，就導致密實度不夠緊實?？梢韵日移胶袼嗌皾{，清除表面的灰漿浮渣，磨平表面的突出物(防止其扎破防水層)。對于隧道初期支護轉彎處，必須先將陰陽角處理成圓弧，其中陽角的半徑要≥5cm，陰角的半徑要≥15cm，從而使得防水層有較好的結合面，在之后還要清理其表面，使其保持干凈整潔。

4)防水卷材設施的應用

防水卷材的質量及其具體鋪設影響著公路橋梁隧道防水層的質量。采購人員在采購防水卷材時，要仔細檢查其規(guī)格和材質，保證防水卷材的整體厚度一致，平鋪時也不會產(chǎn)生明顯的皺褶和隆起。在鋪設防水卷材時，需要在公路橋梁隧道的拱頂部位劃出中心線段，搭設板臺架，再對卷材進行鋪設，鋪設的方向是由拱頂向兩側進行鋪設，同時，其要保持鋪設平順，不能出現(xiàn)褶皺和空鼓，卷材的粘貼也要保證牢固可靠。對于卷材的結合部位，也要使其搭接合理牢固。防水卷材的鋪設一般都采用環(huán)向鋪設的方式，其寬度要≥100mm，短邊要＞150mm，同時要錯開相鄰的兩幅卷材。當前，采用的防水大卷材大都是復合式的防水材料，而且施工時都會在支護后訂上水泥釘，不過這種方式會導致在二次襯砌時刺破防水卷材，進而使隧道出現(xiàn)滲水、漏水。所以，可以使用隱形釘鋪合的方法，即在支護后先掛上土工布，對其進行固定，再攝入水泥釘，之后在外層采用熱熔焊接技術對防水卷材進行鋪設，這種方式可以使得防水層密封成一個整體。

5)施工縫、變形縫、穿墻管處的防水措施

施工縫是公路橋梁隧道及防水工程的薄弱環(huán)節(jié)，所以盡量要減少布置施工縫。如果一定要設置施工縫，一定要仔細施工，使得新混凝土與舊混凝土之間黏結密實;另外，還要著重加強施工縫處混凝土的搗固，使得混凝土密實貼合。施工縫設置時，盡量使用形式不同的企口縫，從而延長隧道滲水的路線，對于較為核心的部位，施工人員可以使用膨脹型止水帶對施工縫進行加固。變形縫、施工縫及穿墻管在隧道防水施工中是相當重要的部分，同時其也是產(chǎn)生滲水漏水的高發(fā)部位。因此，在對施工縫、變形縫及穿墻管進行施工時要著重注意防水工作。其中變形縫在設計時，要在模筑混凝土內側設置寬度為600mm的防水加強層，同時要采用聚氨酯密封膠進行結構密封，密封膠要認真設置，沿著變形縫進行環(huán)向涂抹，同時其不能出現(xiàn)密封膠斷點的現(xiàn)象。

6)防水層養(yǎng)護

防水層鋪設完畢后，還要加強對防水層的養(yǎng)護工作，這樣可以避免施工，尤其是二次襯砌中焊接鋼筋時破壞防水層。如果出現(xiàn)防水層破損，需要及時進行設計修補。隧道的仰拱部位應該鋪1層50mm厚細石混凝土保護防水層，同時可以鋪設跳板。在進行二次襯砌，澆筑混凝土過程中，要防止防水層的砂漿保護層與混凝土疏松的管架直接接觸，應在砂漿保護層上鋪設一些砂袋，減少對防水層的破壞。在實際的施工過程中，特別是對拱部基面進行處理時，要保護好邊墻的防水層，主要是為了防止浮渣進入其中。在二襯施工焊接鋼筋或擋頭板施工時，要遮擋住防水層，防止焊接過程中燒毀防水層。

7)二次襯砌抗?jié)B混凝土施工

二次襯砌抗?jié)B混凝土的施工在一定程度上是指公路橋梁隧道的防水排水系統(tǒng)進行完善，使其處于密封狀態(tài)，進而形成其他相關材料與透水管結合使用的“多方引”的排水格局，從這個角度來說，施工人員要注意防水混凝土需要具有良好的密實度。

8)先進防水設施的應用

當前，傳統(tǒng)的施工技術存在價格高昂、施工周期長、施工質量偏低現(xiàn)象，而且很容易產(chǎn)生滲水漏水現(xiàn)象。通過運用先進的防水設施，可以減少公路橋梁隧道產(chǎn)生滲水現(xiàn)象。例如，在設計隧道時，采用錨噴的方式進行隧道支護，通過監(jiān)測控制圍巖變形，充分發(fā)揮圍巖自承能力的新奧法，這種先進的方式在一定程度上有效節(jié)省了資金投入，縮短了施工周期，同時其可以有效防水。如再噴混凝土，其是公路橋梁隧道的一部分，可以有效防止圍巖惡化，防止出現(xiàn)隧道坍塌現(xiàn)象，同時直接粘貼巖面，阻止裂隙中填充物的流失。另外，還要保持噴層表面的平整，這樣可以使得防水卷材發(fā)揮最大價值，將地下水排堵在隧道襯砌范圍以外。

9)暢通的排水通道設施的應用

公路橋梁隧道進行防水主要是要防止地下水大規(guī)模聚集到襯砌結構的周圍及基底部分。簡單來說，防水工程主要是以排水為主體，其排水過程為水從圍巖的裂隙流入盲溝中，然后流入泄水孔中，在經(jīng)過排水溝流出隧道之外。其中盲溝主要是將大規(guī)模的地下水引導為局部集中的水資源，同時，在襯砌結構與圍巖之間形成過水通道，并使這些地下水源匯入泄水孔，防止堵塞，造成積水。

6具體案例

云南安楚高速公路大紅田隧道全長2700m，縱坡采用－2．182%的單向坡，隧道設計凈跨14．90m，凈高為7．5m的三心圓拱典墻斷面;設計采用新奧法施工，復合式襯砌，防水層設計為無紡布—PVC防水板。隧道沿線位于大紅田一帶山中，橫穿大龍?zhí)稊鄬?垂直穿過隧道)，圍巖為板巖，白云質灰?guī)r，巖體破碎強烈，差異風化性強。中部為中厚層狀白云灰?guī)r，巖溶發(fā)育弱－強裂，為垂直懸掛式溶隙，洞內巖溶差異較大，地表可見溶蝕洼地及垂直溶隙巖溶漏斗，該巖層含水量強巖溶水，隧道掘進時將產(chǎn)生大量涌水，隨季節(jié)性變化大。針對這種地質情況，設計中采用了以“防、排”為主，“防、排、堵、截”相結合的綜合治理原則。復合式襯砌結構防水系統(tǒng)由初期支護、二次襯砌防水混凝土及二者之間敷設的防水層3部分組成。初期支護采用每隔5m左右(根據(jù)涌水量適當加密)沿巖面布設一環(huán)向排水管(見圖3)，與拱腳設置縱向排水管相通，使初期支護背后的水通過縱向排水管排走，噴射混凝土要求均勻密實平整，無裂縫脫落，容鼓滲漏水現(xiàn)象;防水層由400g/m2的土工布及PVC－P1．5mm厚防水板組成，全封閉設置，并根據(jù)初期支護實際滲漏水狀況，在防水層背后設置Ω形彈簧排水管(見圖4)。防水層施工采用無釘鋪設工藝及嚴格的氣密性檢查以確保施工效果;二次襯砌采用防水混凝土，混凝土抗?jié)B等級＞1．2MPa，以達到防水目的(見圖5)。施工縫采用遇水膨脹止水條，沉降縫、伸縮縫、變形縫采用橡膠止水帶。通過采取以上嚴格的設計及施工措施，大紅田隧道在地質條件很惡劣的情況下仍然取得了很好的防水效果。

7結語

公路橋梁隧道建筑工程在不斷地發(fā)展進步中，其數(shù)量也在不斷增加，這種情況促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。我國是一個地域廣闊、地質條件復雜的國家，因此為了完善我國的交通運輸體系，施工人員需要逐漸加強對公路橋梁隧道的研究，并不斷提高公路橋梁隧道的施工水平。但是近些年來，我國經(jīng)常出現(xiàn)公路橋梁隧道安全事故，使得人民的關注重點逐漸轉移到公路橋梁隧道的質量問題上，而防水問題作為公路橋梁隧道質量的最大影響因素，其成為我國專家與學者研究的重點。因此，在當前公路橋梁隧道施工過程中，施工人員也在不斷地克服隧道滲水、漏水難題，以提高公路橋梁隧道的施工質量。

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作者：王宏陽 單位：中鐵十九局集團第二工程有限公司