浅析隧道工程全包防水施工工艺与质量控制

陈越

摘 要：隧道工程施工中，隧道漏水、渗水直接影响着隧道施工的顺利进行以及隧道营运的安全性。文章将详细介绍隧道工程全包防水施工工艺与质量控制措施，为隧道工程全包防水方案的制定提供指导性意见。

关键词：隧道工程；全包防水；施工工艺；质量控制

施工质量是影响隧道渗漏水的最重要因素。在国外，全包防水施工工艺已得到了广泛应用，在我国部分城市铁路、地铁工程也开始涉及。相信通过不断地实践与研究，全包防水施工工艺将日臻完善。

1 隧道工程全包防水的设计思路

全包防水理念，主要表现在预铺反粘施工以及全封闭多层防水技术上，防止地下水流窜是其最大优势。全包防水总共包括围岩自防水防线、防水材料防线、支护结构防线三条防线。

在简单的隧道施工中，全包防水是在初期混凝土支护与二道衬砌间使用防水板进行全部封闭，将初期隧道渗水阻挡在防水板之外。受到衬砌工艺等多种因素影响，拱部混凝土一般情况下不能灌满，这就很容易在拱部形成积水通道。一旦防水层出现一处破损，就会在防水层与二次衬砌之间形成地下水连通，不能有效发挥防水层的真正作用。

现阶段经常使用的分区防水，是在二次衬砌与防水层之间进行分区处理，这种防水方式的设计理念是一处防水层破损，不会导致多处衬砌渗漏，可以把渗漏限制在比较小的范围之内。但是，大量实践证实，防水层存在多处破坏，混凝土表面的渗透情况也不均匀，土工缓冲材料还有一定的排水性能，进一步导致防水层背后地下水的自由流窜。

鉴于分区防水有自身的局限性，必须在二次衬砌与防水层之间，防水层与初期支护之间进行彻底分区，进而在源头上杜绝渗漏。新型全包防水能在工艺上完全控制地下水流动，有效避免了水流乱窜的问题。一方面控制了支护与防水层间的纵向导水，一方面又避免了二次衬砌与防水层空隙的纵向窜水现象。在全包防水施工工艺下，只要能保障初期支护隔水性能良好，其整体的防水效果就非常有效。

2 隧道工程全包防水的施工工艺及质量控制

2.1 初支施工

初期支护是隧道防水工程的第一道防线，其施工质量对于后续工序具有重要影响，因此要严格把好初期支护的质量关。在初期支护中首先要注意的事项就是表面明水的预防，要采取一系列措施来减少表面明水的出现，以防明水过多而影响了防水板的施工。

优化钻爆设计。施工过程中要以开挖轮廓线为基准，结合隧道围岩类型，制定适宜的钻爆方案，尽量不要造成大型凹坑，也不要出现超挖，保持隧道开挖轮廓的圆滑，使初期支护能够同隧道开挖面进行最大程度地贴合。通过优化钻爆设计，可以降低对隧道围岩的扰动，防止出现大的裂缝，进而减少了外部渗水通道。

保证初期支护的施工质量。隧道开挖后要及早进行支护，并将围岩封死，以免围岩形变而使岩缝进一步扩大，防止生成新的渗水通道；采取湿喷手段，准确把握湿喷机参数，喷射混凝土中应加一些钢纤维之类的加固结构，支架与围岩之间要全部喷满，不留缝隙和死角。

初支表面处理。在铺设防水卷材之前，要对初支混凝土采取一系列表面处理措施，削除外露的钢筋或锚杆，并以混凝土涂覆，同时，为了避免防水板被钢纤维戳穿，要以细石混凝土对初期支护的表面实施涂抹、找平。值得注意的是，当喷射角度、喷射参数等出现问题时，易造成较多的混凝土回弹料，对于拱脚处堆积的回弹料要及时凿掉。

注浆堵水。初期支护初步完成后，要结合实际施工效果和表面渗水情况，对初期支护的背后实施注浆操作，注浆分为回填注浆和化学灌浆，两种方法要根据实际情况合理选用，以充分阻断渗水通道，最大程度地减少表面明水的出现。

2.2 防水层施工

隧道全包防水施工的防水材料有合成树脂高分子防水卷材、防水加强层、钢边橡胶止水带、隔离层、单组分聚氨酯密封胶、不锈钢膨胀螺栓、不锈钢排水槽、防水涂料等。其中防水板作为隧道防水的第二道防线，是整个防水施工的重中之重。

防水板铺设。防水板以明钉铺设，在基层施工完成后，首先盖一层土工布，再以射钉将防水板固定在支护表面，射钉与防水板之间要加垫片或垫圈，防水板的迎水面要保持与初支表面密切贴合。由于防水板具有一定的刺穿自愈能力，因此采用明钉的固定方式不会对防水性能产生大的影响，但对于射钉处，要用小片双面自粘式防水板进行修覆。

防水板铺设后，要进行防水板材的搭接，这也是整个防水材料施工的关键。两层防水板之间应保持10cm的搭接宽度，并注意错开结构转角位置与相邻接缝。当前常使用的防水材料是复合式防水材料，在施工时通常先在支护上打水泥钉，这种方法的缺陷在于水泥钉根部与防水卷材直接接触，二衬施工时可能发生刺穿，从而导致漏水。因此，我们可以采用隐形钉铺合法，先把土工布挂在初期支护上，并用粘结片固定好，向粘结片中心射入水泥钉，使其根部埋在粘结片内，然后再采用热熔焊技术铺合卷材的方法使防水层形成一个密封的整体，使初期支护与二衬相隔离。

施工缝、变形缝等缝隙的控制。这些缝隙都是容易渗水的位置，因此在，在施工时要尤其注意。施工缝可使用膨胀性止水帶进行防水，变形缝可采用聚氨酯密封胶密封防水。

2.3 二衬砼施工

二衬砼是隧道防水工程的第三道防线，混凝土的浇筑及捣固是影响抗渗质量的关键。二衬混凝土以泵送方式入模，自由倾落高度不能超过2米，以免混凝土发生离析，输送管末端接一段软管，管口向下，不能接触模板，不能水平直泵，以免高压混凝土使模板产生形变；衬砌混凝土要左右两面同步分层灌筑，灌筑不宜间断。边墙及墙顶位置以插入式软轴振捣器进行振捣，分层振捣厚度以30cm为宜，时间控制在10～30秒，当需要变换位置时，应使振动棒竖直缓慢拔出，切忌平托；拱顶位置以附着式振捣器进行振捣，振捣器要单个启动，参照振动部位，时间控制在30～50秒。混凝土入模温度根据隧道温度进行调整，但冬季不能低于5℃，夏季不能高于30℃或超过隧道内温度。拆模之后，通过自动喷淋装置进行淋水养护，持续十四天以上，为混凝土的水化过程提供充足的水分条件，以免混凝土内出现毛细缝隙甚至开裂，提高混凝土的抗渗性能。

3 结束语

总而言之，隧道工程的全包防水，需要从防水材料选择、准备工作、支护基面处理、铺设工艺、防水层保养等全方面实施。随着隧道工程数量上的增加，隧道防水这项工作的重要性也更加突出。我们有必要继续不断完善隧道防水施工技术，开发新的防水工艺和防水材料，提高防水效果，保证隧道的使用安全，延长隧道的使用寿命。

参考文献

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