公路隧道施工中的防排水施工技术

刘勇

（青岛交建集团有限公司，山东 青岛 266021）

1 引言

隧道工程是公路项目的重要组成部分，隧道施工经常会遇到地下水位较高，渗水量大的问题，如果不能有效处理山体渗水，就会影响隧道工程的质量。强化防排水施工技术的应用，实现对整个施工过程质量与安全的有效控制，确保公路项目隧道工程的质量，是隧道施工的重要控制要求。

2 项目概况

某公路隧道工程全长1 274 km，该区域地貌为山岭重丘。当地降雨量较大，地下水资源十分丰富。尤其是在雨季，如果未能做好防排水施工，就会发生渗漏水问题，影响隧道的安全与质量。所以本隧道工程中结合地质环境，隧道开挖断面采取单洞双线断面，开挖断面面积为100 m2。为做好防渗漏工作，本项目工程中采取防排水施工综合技术。

3 公路项目隧道施工中防排水施工的重要性

公路隧道发生渗漏水问题，不仅影响隧道的安全性，还会对外观产生一定影响。所以在公路隧道施工期间，首要考虑的问题就是渗漏水问题，如何做好防排水施工成为人们关注的焦点。在公路隧道建设前期，地下水与地表水会影响工程施工的有效进行，从而让设计与施工难度增加，导致施工成本增加，对隧道结构安全产生极大威胁，影响隧道使用寿命。而且公路隧道在正式运行期间发生漏水的概率较高，尤其是在降雨量、地下水丰富的区域，更要做好防排水施工。通过防排水施工的有效开展，能有效提升隧道的安全性、美观性，降低或者避免发生漏水问题的发生，为我国公路事业的发展提供可靠支持[1]。

4 公路项目隧道施工中防排水施工技术

公路项目隧道施工中防排水施工需做好诸多工作，其中防水卷材、注浆堵水、二次衬砌抗渗、橡胶止水带与截水沟施工是要点，需引起施工单位的重视，并能通过施工工艺等多个环节与细节的控制，确保公路隧道施工的整体质量。

4.1 防水卷材施工

4.1.1 防水构造设计

将一层厚度为1.2 mm 的高分子防水板+ 无纺布铺设在二次衬砌与初期支护之间；使用C30 混凝土模筑衬砌，要求抗渗强度在S8 以上；施工缝、变形缝止水需分别设置带注浆管止水条、橡胶止水带。

4.1.2 预铺高分子自黏胶膜防水卷材

公路隧道工程施工中，优先选用能与现浇混凝土直接黏结，需预铺防水卷材，卷材需具有良好的施工性能[2]。高分子自黏胶膜防水卷材作为一种性能良好的防水卷材，可将一层高分子胶料涂覆在一定厚度的高密度聚乙烯膜面上，复合形成防水卷材。这种防水卷材具有良好的防水性能，且具有较高的断裂拉伸强度和撕裂强度。

4.1.3 施工要点

1）卷材准备：在计算砂面卷材自重、焊接点的强度等数据后，需对焊带数量进行确定，确保卷材背面均匀分布条形焊带。

2）基层处理：将初期支护表面外露锚杆头去除，使用防水砂浆（聚合物防水砂浆）包裹，用防水砂浆将凹凸不平的地方抹平，无纺布需在防水作业台架的帮助下，依次用水泥钉予以固定[3]。

3）卷材铺设：在预先安置的垫片上固定条形带，固定用的工具为射钉枪；做好钢筋绑扎，绑扎期间需小心谨慎，避免划伤防水卷材。

4）混凝土浇筑：卷材与混凝土界面的压合力由混凝土密实度决定，所以混凝土给卷材对压合力需保持均匀，让混凝土与卷材紧密结合在一起[4]。

4.2 注浆堵水施工

4.2.1 材料

注浆堵水施工分为3 个部分，分别为径向注浆、底部注浆与顶水注浆。径向注浆与底部注浆期间，加固的范围为开挖轮廓线外8 m，开孔、终孔分别为φ75 mm、φ65 mm。使用全孔一次性注浆方式，注浆终压3.0 MPa[5]。注浆材料为普通水泥单液浆、水泥-水玻璃双液浆、HSC 或TGRM 浆，水灰比分别为0.7∶1、0.9∶1、0.9∶1。

4.2.2 钻孔注浆机械设备

1）钻孔机械：受隧道内场地形影响，为减少对施工产生的干扰与影响，钻机体积不宜过大，质量要小，能有效提升钻进效率，最终确定选择YQ100E 型潜孔钻机，钻机台架需自制。YQ100E 型潜孔钻机的钻孔直径与深度分别为85~130 mm、25~30 m；使用风压与水压分别为0.5~0.8 MPa、0.8~1.2 MPa[6]。

2）注浆泵是注浆作业的关键设备，要求具有一定的压力与排量，能满足作业需求，可以对注浆压力、注浆排量进行有效调节与控制。综合隧道实际情况最终选择性能更加稳定、体积更小的KBY80/70 型双液注浆泵。KBY80/70 型双液注浆泵的注浆流量与压力分别为80 L/min、0.7~7.0 MPa；驱动功率与整机质量分别为11 kW 与300 kg。

3）搅拌机。结合施工具体情况最终选择自制机械式搅拌机。

4.2.3 施工工艺

1）钻孔。按照设计要求对钻孔方向、角度与孔径进行确定，钻孔作业需使用4 台钻机。

2）注浆。完成注浆管路连接与浆液配置后进行注浆。注浆前需做好压水实验，确保管路处于密封状态；浆液浓度需先稀后浓；注浆操作需科学合理，对压力与流量进行合理控制；在注浆压力增加，流量减小过程中，终压需达到设计后停止；达到设计要求后先将孔口阀门关闭，然后停泵，将泻浆阀打开，将一定量的清水压住，对管路残浆进行清洗。

4.3 二次衬砌抗渗施工

4.3.1 防排水板的拼装与铺设

1）施工准备。对隧道断面进行测量，整理断面，将初期支护外露的锚头及钢筋头去掉，将明显挖坑使用混凝土抹平。

2）铺设防水板加土工布。采取无钉铺设工艺铺设防水板加土工布，铺设顺序为从上而下，确定实铺长度与弧长的比值为10∶8。将膨胀螺栓打入隧道边墙，拱部按纵、横向间距为1.0 m，在螺栓上固定3 mm 的铁线。黏结吊挂好的防水板加土工布与下幅防水板加土工布。两幅防水板加土工布的搭接宽度需合理控制，一般不能超过10 cm，同时也要与衬砌施工缝保持1.5 m 以上的距离。用双缝焊机采取热楔双焊缝技术连接防水板加土工布。

3）焊缝检测。要对焊缝进行撕裂测试及抗拉检测，确保焊接质量符合要求。

4.3.2 止水带和止水条的安装

1）外贴式橡胶止水带安装。在已铺的防水板上固定外贴式止水带采，使用不透水粘贴或焊接的方式予以固定[8]。如无法采取焊接工艺，可使用丁基胶粘带进行粘贴。

2）中埋式橡胶止水带安装。将橡胶止水带精准固定在边墙混凝土上，纵向间距为40 cm，固定材料为φ12 mm 的定位钢筋。

3）橡胶止水条安装。将宽15 mm、厚10 mm 的橡胶止水条安装在端模板将要安装止水条的位置上，将脱模剂涂好，预留好沟槽。

4.3.3 衬砌台车

利用整体式全断面钢模液压衬砌台车对隧道主洞二次衬砌进行施工，路线半径及以防台车变形情况是确定台车长度的主要依据，最大不能超过12 m。自制钢模和木模为挡头模。面板钢板需将厚度控制在1 cm 以上。

4.3.4 钢筋制作及安装

在洞外加工好钢筋，与洞内完成绑扎工作。使用闪光对焊或搭接焊焊接螺纹钢筋。在一块平整对土地上对钢筋进行冷拉。按照设计图纸对钢筋进行下料。需人工操作使钢筋成型，按照图纸做好钢筋骨架绑扎。

4.3.5 混凝土拌制

严格按照施工配合比要求配置混凝土，混凝土称量最大允许偏差需符合要求。其中胶凝材料；专用复合外加剂；粗、细骨料；拌和用水的称量最大允许偏差需分别控制为±1%、±1%、±2%、1%。搅拌时需按照一定要求添加材料，总搅拌时间需控制在3 min 以内。

4.3.6 混凝土运输与浇筑

运送混凝土使用混凝土运输罐车，运输期间需做好遮挡，避免出现离析、漏浆。浇筑混凝土期间，需保持匀速。振捣需按照“快插慢拔”的方式想操作，振捣时长需控制在10～30 s。

4.4 橡胶止水带施工

公路隧道工程中为做好防渗水工作，在利用防排水施工技术时橡胶止水带发挥着重要作用，这种材料具有较强的耐磨性与弹性，且具有较强的适应能力，能对施工缝的渗漏水问题进行有效防止。

4.5 截水沟施工

公路项目隧道施工中防排水施工技术中截水沟施工是十分重要的组成部分。为确保截水沟施工的整体质量，需做好下面几项工作。

1）做好施工准备。在施工前需对导线点进行测量，做好控制桩定位工作。准备好施工机具与设备。安排组织好施工人员，并对其进行培训。确保辅助生产设施就位，如水、电等的连接与稳定。对现场进行平整，确保施工工作的有序开展。

2）材料。施工期间所需材料分别为水泥、河砂与片石。

3）施工工艺。截水沟基坑开挖：在边仰坡开挖线5 m 外开挖截水沟，采取人工开发的方式，开挖尺寸需符合设计要求，将沟底杂物及时清理干净；按照设计图纸施工人员需做好测量工作，对沟槽开挖线进行标定，调整截水沟线形；开挖前要将截水沟周围浮石清理干净；使用手风钻凿岩的方式挖沟槽，开挖期间需控制好尺寸与深度。片石砌筑：片石质量需合格，且厚度需控制在15 cm 以上；砌筑时石块间的缝隙要小；砂浆搅拌期间，需严格控制配比，匀速搅拌；将石片湿润后再投入使用；砌体养护要控制需根据材料而定，普通水泥为7 d，矿渣水泥为14 d，在上面覆盖湿草帘，炎热季节，一定要定时在草帘上浇水湿润。

5 结语

公路隧道施工中防排水施工技术需注意很多要点，只有做好各个环节与细节的质量控制工作，才能保证隧道具有良好的防渗漏效果。为确保施工质量，施工人员严格按照施工图纸进行操作，在施工各个环节严格按照施工要求进行操作与管理。通过材料、工艺、人员等多个方面的控制，提升防排水施工的整体质量，确保公路隧道工程的安全与质量，为我国公路事业的可持续发展奠定基础。