公路隧道施工防排水施工控制要点

白爱明

目前渗漏水是隧道运营期间的常见病害。为了改善我国隧道渗漏水状况,提高我国隧道防排水水平,我国交通部、铁道部等部门都针对本行业内隧道防水状况,提出了相应的防排水要求。

交通部颁布的JIG D70-2004公路隧道设计规范对隧道防排水规定如下:1)隧道防排水应遵循“防、排、堵、截”相结合,因地制宜,综合治理的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用与行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理,洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。2)高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列要求:a.拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。b.有冻害地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结。c.车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水,边墙不淌水。3)三级公路、四级公路隧道应做到:a.拱部、边墙不滴水,路面不积水,设备箱洞不渗水。b.有冻害地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结。4)当采取防排水工程措施时,应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少,影响居民生产、生活用水时,应对围岩采取堵水措施,减少地下水的渗漏。

隧道防水的概念有狭义和广义之分:狭义防水如上所述,是指由衬砌混凝土、防水层和壁后压浆所构成的隧道防渗漏屏障;广义防水则泛指上述的“防、排、截、堵”水四个方面。有时也将隧道防排水的概念与广义防水的概念等同起来,以强调排水与防水的同等重要性。从本质来看,洞内、洞外防排水系统是有机联系的,对隧道防排水的各项要求也是有联系、相互影响的,任何工序上的失误都将对隧道产生不良影响。

尽管在近些年修建的隧道中都采用了新材料与新技术进行防水,但是仍有相当多的山岭隧道在建成后不久便出现严重渗漏,特别是在隧道预埋洞室、施工缝处、隧道的接口处及管节之间的连接处等薄弱环节的渗漏水更为严重,成为隧道工程一大病害。

为了能做好隧道的防排水工程,我们应该熟悉设计图纸,充分理解防排水设计意图和设计目的,根据以排为主,堵、截、引相结合的设计思路,并结合以往排水施工的经验和教训,除按设计布置排水设施外,还在地下水多的地方增设排水设施,同时认真按设计做好各道防水屏障,使水顺利排到洞外。

1 初期支护时通过“引、截、排”相结合作好防排水

1.1 做好进洞前的防排水调查处理工作

在隧道进洞前应对隧道轴线范围内的地表水进行了解,分析地表水的补给方式、来源情况,采取相应的处理措施,做好地表防排水工作:1)勘探用的坑洼、探坑采用分层夯实的黏土回填;2)开沟疏导隧道附近封闭的积水洼地,不得积水;3)在地表有泉眼的地方,涌水处埋设导管进行泉水引排;4)做好隧道洞口上方的防排水措施,将地表水排到隧道穿过的地表外侧,防止地表水的下渗和对洞口仰坡冲刷,并与路基边沟顺接成排水系统;5)洞顶开挖的仰坡、边坡坡面可用喷射混凝土将其封闭,并对洞口上方及两侧挂网喷浆;6)若在洞顶设置高压水池时,应做好防渗防溢设施,且水池宜设在远离隧道轴线处。

1.2 开挖中的处理

当涌水较集中时,喷锚前先进行导水,当涌水面积较大时,喷锚前设置树枝状软式透水管排水,当涌水严重时设置汇水孔,边排水边喷射。喷锚完成后,使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔,使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管,再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外,喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少,真正起到了防水作用。

2 初砌柔性防水和背面排水工程的设置

2.1 防水层铺设前对初期支护的检查和处理

防水层铺挂前,应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测,对欠挖部位加以凿除,对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除,并用水泥砂浆抹平,使混凝土表面平顺。在铺挂前,还应检查衬砌背后的排水设施,如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固,盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层;严寒地区保温排水设施是否有防潮措施;修筑的深埋渗水沟,回填材料除应满足保温、透水性好的要求外,水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。

2.2 防水层铺设好后检查和处理

防水层铺挂结束,应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查:1)用手托起防水板,看其是否能与喷射混凝土密贴;2)看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象;3)看焊接或粘结宽度是否符合要求,且有无漏焊、假焊、烤焦等现象;4)进行压水(气)试验,看其有无漏水(气)现象等,检查防水板铺挂质量。如果发现存在问题,除应详细记录外,并立即进行修补或返工处理。

2.3 止水带安装与控制

防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的,对于施工缝的防排水处理,在复合式衬砌中,一般采用塑料止水带或橡胶止水带。

在浇筑二次衬砌混凝土前,可用钢丝刷将上层混凝土刷毛,或在衬砌混凝土浇筑完后4 h～12 h内,用高压水将混凝土表面冲洗干净,并检查止水带接头是否完好,止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破,止水带是否发生偏移。如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象,应及时修补和处理,以保证止水带防水功能。

检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目,做好详细检查记录,如存在问题时,应立即进行修补或返工处理。

3 混凝土浇筑与控制

衬砌混凝土施工时,应按施工配合比施工,拌合设备运转正常,计量设备应经过检定且符合要求,所用的原材料经过检验且合格。定期不定期的进行检查。混凝土振捣时必须派专人负责,避免出现欠振、漏振、过振等现象。加强施工缝、变形缝等薄弱环节的混凝土振捣,排除止水带底部气泡和空隙,使止水带和混凝土紧密结合。

如二次衬砌出现渗漏现象应采取如下措施进行处理。

3.1 引流堵漏

对于滴水及裂纹渗漏处,可采用凿槽引流堵漏施工方法。如在渗漏部位顺裂缝走向将衬砌混凝土凿出一定宽度和深度的沟槽,埋设直径略大于沟槽宽度或与沟槽宽度相当的半圆胶管将水引入边墙排水沟内,再用无纺布覆盖半圆胶管或防水堵漏剂封堵,然后用颜色相当的防水混凝土封堵或抹面。

3.2 注浆堵漏

对于渗漏严重部位,可采用注浆堵漏的施工方法。如在渗漏部位凿出一定宽度和深度的凹坑,清理混凝土浮渣,检查表面混凝土的密实性,从渗漏部位向衬砌钻孔,其深度控制在衬砌厚度范围内,埋管注浆,其注浆浆液通过设计确定。

4 结语

在公路隧道建设中,影响隧道建设质量好坏的诸多因素中,水是重要因素之一,因此隧道工程防排水应坚持防排结合、综合治理的原则,只有做到防水可靠、排水畅通,才能使隧道防排水工程质量有保证,从根本上消除隧道病害和增加隧道寿命,并应加强对每道工序的施工质量控制,确保施工达到设计预期效果,使隧道防排水工程质量有保证。

[1]JTG D70-2004,公路隧道设计规范[S].

[2]JTJ 042-1994,公路隧道施工技术规范[S].