隧道复合式衬砌施工中的防水技术研究

黄玉凤

摘 要：针对隧道复合式衬砌施工中的防水技术入手，首先对材料的选择内容进行分析，主要包括选择性能良好的防水材料、选择缓冲材料层；其次，对隧道复合式衬砌防水施工探讨，主要包括施工控制测量、处理喷射混凝土表面、铺设缓冲层、铺设防水层、检查防水层质量等各项内容；最后对确保工程施工质量的合理措施进行了总结，希望文中内容对相关工作人员能够有所帮助，并且可以促进行业的发展。

关键词：隧道工程；复合式衬砌；防水技术

中图分类号：U455.91 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0130-02

近几年，我国交通事业得到了快速发展，我国修建了大量的隧道工程，隧道工程建设过程中涉及到的施工技术较多，隧道防水施工是其中最为重要的一项技术。从大量隧道工程的施工后的应用情况来看，隧道施工过程中，防水是否成功，会对隧道工程的性能，以及应用寿命造成直接影响。我国隧道工程建设初期，对隧道工程建设期间的防水层的施工的重视程度不够，经常只是进行简单处理，这对隧道应用会造成不良影响，由此可见，做好相应的分析是必要的。

1 材料的选择

1.1 选择性能良好的防水材料

对隧道工程建设过程中复合式衬砌施工特点进行分析，最终决定选择应用防水卷材，通过对其进行合理应用，实现对隧道工程的防水处理，采用防水卷材的一项重要原因就是，容易控制施工质量，以免因为施工原因导致隧道工程的质量出现问题[1]。通过对隧道工程分析可以发现，适合在隧道施工中应用的防水材料应当具备以下特点：

（1）材料自身要具有良好的耐久性，并且经济性应当能够满足工程的建设要求。

（2）具体施工过程中可以采用机械完成相应的焊接作业，并且可以确保焊缝的密实性，不会发生渗水等不良现象。

（3）材料在受到外力作用下，受到损伤较小，并不会对工程的整体质量造成较为严重的影响[2]。

从目前我国隧道工程的材料市场来看，满足上述性能的材料有0.8mmLDPE（低密度聚乙烯），0.8mmEVA（乙烯-醋酸乙烯聚合物），1.2mmECB（乙烯）醋酸乙烯与沥青聚合物）三种。其中0.8mm防水材料在隧道工程施工期，主要应用在一般地段或普通隧道中，而1.2mm的防水材料则适合应用在特殊地段，或者采用特殊工艺施工方法的隧道中。

1.2 选择缓冲材料层

隧道工程施工过程中，初期支护混凝土表面存会存在凹凸不平情况，因此，在工程具体建设过程中，为了保证工程建设期间，来自外界的压力不会破坏防水层，使防水层的可靠性可以得到进一步提高，应当防水层与初期支护混凝土之间设置一层缓冲层，常用的缓冲材料有聚乙烯泡沫塑料（PE泡沫）和无纺布[3]。两种材料在许多方面都有着有所不同，具体情况如表1所示。

PE泡沫和无纺布两种缓冲层材料的特点各不相同，在具体施工过程中，应当依据工程的具体情况，选择合理的材料，完成相应的施工，从而提高隧道工程的整体质量。

2 隧道复合式衬砌防水施工探讨

2.1 施工控制测量

防水层施工过程中要做好施工测量工作，防水層施工结束后，不允许初期支护结构存在较大修凿，因此，开挖过程中要控制相应的量工作，确保施工质量可以达到相应要求标准，同时，在该过程中要检查断面，一旦发现多余，以及不平部分，应当及时进行凿除处理[4]。

2.2 处理喷射混凝土表面

在具体施工过程中，进行混凝土喷射时，如果局部出现凹凸现象并且尺寸超过了表2中的要求，应当采取相应的方式对表面进行处理，确保防水材料铺贴能够保持一个平整状态。

除了要对局部不平整部位进行处理外，还要对初期支护喷射混凝土存在局部漏水部位进行适当封堵，避免发生渗水现象，对隧道工程的最终质量造成不良影响；针对初期支护结构中残留的钢管头以及钢筋应当进行各割除处理，完成相应的割除作业后，还要对断面变化处，以及转弯处进行处理，通常应当利用砂浆抹成圆顺圆弧。

2.3 铺设缓冲层

PE泡沫塑料作为一种热熔型材料，如果利用热风机对其表现进行加热，可以同多种不同材料进行粘结，例如比较常见钢材、混凝土等材料。因此，在进行边墙、顶部铺设PE泡沫塑料时，可以使其热粘性在初期支护混凝土表面，采用热风机对5.0cm出进加热粘结，具体分段长度应当依据衬砌台车的具体长度而定。通常情况下，每段长度为20m，完成一段铺设后，应当依据PE黑色垫片起拱线以上50cm、边墙100cm、底板150cm梅花型布设的原则对具体位置进行确定[5]。采取该方式施工，一方面可以使施工效率得到提升，另一方面可以使排列更加合理有序，为下部工序的操作的顺利开展提供强有力的支持。

PE泡沫塑料施工与土工纺布铺设原理基本一致，只不过在具体施工过程中，前者应用钉，而后者则采取熔接方式进行[6]。在实际施工个过程中，对于钉距的选择要合理，通常边墙长为1.1～1.4m，宽度则在1.1～1.2m，拱部长方向为1.1～1.2m，宽度方向为0.9～1.0m，便可稳定固定防水层。此外，对于钉长的选择应当保持灵活性，对钉的采用，应当以稳定固定防水层，不会出现脱落现象，以及不会发生浪费为标准。

2.4 铺设防水层

在铺设LDPE、EVA、ECB时，为了确保施工的顺利进行，以及工程的质量可以达到相应的要求标准，应当由拱顶开始，依次向两边环向铺设，针对施工过程中，防水材料采用全封闭无损热粘。通常来说，在施工过程中，防水层通常搭接宽度保持在0.1m左右，双焊缝每条缝宽度应当保持在0.01m，同时两条焊缝间应当留有0.015m的空腔，通过对空腔进行应用，完成相应充气检查工作。在铺设防水层过程中，如果因为施工人员操作，或者其他原因，导致防水板被焊破，应当立即进行补焊作业，避免造成更为严重的后果。完成相应补焊作业后，应当通过充气方式完成相应的检查工作，直到最终合格为止。焊机的常用方式主要有以下两种：①分体式。该方式主要适合补焊和狭焊接。②一体式。主要适合补焊。

2.5 检查防水层质量

除了要对防水层使用的各项材料的性能与质量情况进行详细检查外，还要对对工程施工过程中的防水材料得到具体焊接质量进行检查，通过热熔压焊接在一起的防水层呈透明状，没有气泡，此时表明焊接质量良好，在情况必要时，可以通过充气试验方式对施工质量进行检查，具体方法如下：利用专用针头，将压缩空气注入到两条焊缝空腔内[7]。通常来说，为方便试验的进行，以及确保试验结果能够真实反应工程的具体情况，通常都采取2m作为具体试验的具体长度，同时要封闭两端，在具体试验期间，当压力达到0.15MPa时，应当停止充气，如果在120s内，压力如果未下降，则表面施工过程中的焊缝达到了相应的要求标准，如果没有达到相应要求标准，要进行仔细检查，并且要做好相应的补漏操作。

2.6 二衬混凝土壁后注浆技术控制措施

喷射混凝土表面光洁度与平整度都会对防水层与喷射混凝土的密贴程度产生影响，同时，二衬采取泵送混凝土灌注时，无法灌满拱部，容易在隧道拱部出现空隙，这不仅会影响隧道结构，而且对隧道的防水也会造成不良影响。因此，在具体施工过程中，应当依据设计的具体要求要求沿隧道环、纵向设置注浆管，注浆管与二衬纵向钢筋焊接固定在防水层表面，便于后续注浆堵漏。注浆操作如下：

（1）预留注浆管一端带丝扣与注浆系统的旋塞连接。在预定要与孔口接触的部位缠上棉纱，然后顺着棉纱缠卷方向将钢管边旋转边向注浆孔塞进，至预定深度。完成注浆后，采用高标号的防水砂浆对孔与管间空隙进行封堵。

（2）做好注浆液的配置，具体配置过程中采用的为42.5R号普通硅酸盐水泥，配合比：水：水泥：膨胀剂=0.32：1：0.09。

（3）对回填注浆压力进行合理控制，其大小应当控制在0.2MPa以内。

此外，注浆过程中还要注意清孔、连续作业、隔孔循环注浆等多项内容，确保注浆作业的合理性。

3 保证工程施工质量的有效措施

隧道复合式衬砌防水施工是一项复杂的工作，在具体施工过程中，应当做好质量控制，确保施工能够满足设计、规范、验收标准的要求，只有这样才能为业主、市民提供一个质量环境优良、结构稳定可靠的工程。具体质量管理措施如下：

（1）施工过程中使用的各项材料都要达到相应的技术标准，同时，各项材料的尺寸也要保正准确。

（2）在焊接防水材料前，要对防水材料进行清理，确保材料表面清洁，无浮土、油渍等各项杂物，避免对焊接造成不良影响，从而对隧道工程的防水性產生影响，导致隧道工程的防水性能无法得到充分发挥。

（3）相应的操作工人要及时对焊机、焊缝进行维修、保养、清洁，避免热楔块表面存在杂物，影响焊接作业。

（4）施工过程中的操作人员在各项具体作业前都要接受相应的技术培训工作，完成培训后，要对作业人员进行考核，只有通过考核合格的人员才能进入到施工现场参与相应的作业，同时，应当尽量减少作业人员流动，提高工程结构成型质量。

（5）二次衬砌混凝土本身具有一定挤压作用，因此，在防水材料铺设时，应适当放松，通常要留5%左右的余留，同时，在进行防水层绑扎或焊接时，要采取相应的措施进行保护，避免造成防水破坏。

（6）混凝土施工期间，振捣棒不得与防水层直接接触。

4 结束语

隧道复合衬砌施工期间，应当依据工程的实际情况，做好相应的分析工作，采取合理的方式进行方式进行防水层施工。施工施工过程中，要注意材料、工艺、质量控制措施各项内容，从而确保隧道工程的防水性能可以满足人们的要求标准，保证隧道工程的整体质量能够满足使用要求。

参考文献

[1]詹超宇.隧道复合式衬砌整体防水材料的无损焊接施工技术[J].黑龙江交通科技，2018，41（02）：145+147.

[2]肖明清.复合式衬砌隧道的总安全系数设计方法探讨[J].铁道工程学报，2018，35（01）：84～88.

[3]吴海军.复合式衬砌施工技术在高速公路隧道中的应用[J].建材与装饰，2017（43）：247～248.

[4]白浩亮.浅谈复合式衬砌施工技术在公路隧道中的应用[J].华东公路，2017（01）：62～63.

[5]高 波，王帅帅.浅埋圆形复合式衬砌隧道动应力响应研究[J].西南交通大学学报，2016，51（04）：599～606.

[6]刘晓红.简析隧道复合式衬砌整体防水材料新型无损焊接施工技术[J].科技展望，2016，26（14）：180.

[7]郭 瑞，周晓军.水底隧道复合式衬砌水压力影响因素分析[J].铁道标准设计，2014，58（04）：78～83.

收稿日期：2018-6-10