路桥隧道工程设计中防水设计的优化

陈 朝

（济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司，山东济宁 272000）

0 引言

在路桥隧道工程设计中，防水设计是不可或缺的一个环节。随着交通运输业的发展以及信息技术的革新和应用，人们对路桥隧道工程设计的要求越来越高。结合实际情况可知，当前路桥隧道工程防水设计方面的问题比较多，影响了路桥隧道工程作用的发挥，阻碍了整个交通运输行业的发展，对社会经济发展产生了不利影响。

1 路桥隧道工程简述

路桥隧道工程结构建设，首先要对建设现场进行实地勘测，做好前期调研工作，由于部分路桥工程建设涉及河流、山川等地质情况较为复杂的地点，为了保障建设施工的整体安全性能，必须注重前期测绘工作的相关内容。结合当地的水文气候特征、地形地貌特点，进行路桥隧道工程的施工规划设计，其设计施工过程需要全面动态的监督，做好安全风险管理控制。路桥隧道工程建设竣工后，还需要定期进行养护和检定，以保障道路通行的安全性。如今，路桥隧道工程学已经在各大高校中成为建筑专业的重点内容，不仅要考虑桥梁建设的横渡设计，同时也要结合通航线路以及其他环境因素，对道路基础建设进行施工设计。在施工方面，路桥隧道工程的建设需要不断提升新技术，通过更加高效率的建设发展促进工程的有效管理[1]。在安全管理方面，更加需要提升风险管理的要求和规范，确定工程风险源，评估建设风险发生的概率。

2 路桥隧道工程防水设计施工中的问题

2.1 端部下沉，发生施工裂缝渗漏水

现如今，大多数施工方都会在具体的施工中采取传统的施工方式，如先拱后墙的整体衬砌施工模式。此模式的问题就在于上导坑开挖速度过快，致使导坑之间的距离很大，若是无法及时封闭，势必会导致基层建设完成以后发生端部下沉的问题。由于导坑开挖之间的距离增加，导致拱顶沿着施工缝的位置发生裂开，使止水带发生断裂，严重影响防水效果，发生渗漏水现象。

2.2 纵向施工缝下的漏水问题

在具体的施工过程中，纵向施工缝不断发生在拱圈与边墙上。在填塞马口的过程中，若是不重视旧混凝土的凿毛处置，将会为混凝土黏性造成影响，也会导致新旧混凝土无法实现良好衔接，对混凝土的填塞工作造成不良影响，致使止水带无法正常应用，无法发挥应有的作用[2]。在马口填充混凝土的过程中，经常使用强度过高的抗渗混凝土，若是混凝土发生凝固，将会由于强收缩性而对止水带与混凝土之间的密封性造成影响，从而发生渗水现象。

2.3 衬砌混凝土外纵向盲沟管渗漏水问题

衬砌混凝土外纵向盲沟管的施工建设中，若是忽视了相应对外纵向盲沟管的包裹流程，将会致使盲沟管发生堵塞，对水流的汇集速度造成影响。在排水导管的安装过程中，若是坡度不符，使地下水不能有效排出，就会出现渗水漏水的问题。

3 路桥隧道工程设计中的防水设计

3.1 预测路桥隧道的涌水量

合理进行路桥隧道涌水量的预测，有助于相关工作人员更好地掌握涌水量问题，更好地落实防水准备，避免大规模水害情况的发生。涌水量对路桥隧道自身产生的影响是路桥隧道生态环境的重点研究内容。当前，实际工作中用来进行隧道涌水量预测的方式较多，如地下水动力方法、水文地质比拟法、经验公式法等。

3.2 布设及安装系统排水盲管

对于纵向排水盲管的安装，应结合预先设计部位进行排水盲管的铺设，铺设部位选择的是底部边墙，按照线路走向进行钻孔以及螺栓的打进，并进行盲管的固定，固定方式可选用卡子。喷射混凝土面展开定位划线操作，安装环向排水盲管，按照预先设计内容进行线位的布设，但也需结合洞壁实际情况进行相应调整，尽可能覆盖出水点、喷射面的凹处[3]。在初喷混凝土表面进行环向盲管的固定，应用PE 板窄条和水泥钢钉钉固，通常窄条宽度为8cm、长度为20cm，钢钉间距宜在30 ～50cm。钻孔部位集中于出水点水源方向，插入单根排水盲管，注意及时进行周围部位的封堵，保证地下水通过排水盲管流出。

3.3 防水卷材质量的严格控制

防水板具有一定的松弛度，可为喷层与防水面的紧密结合提供保证，避免严防引发的混凝土变形问题。另外，还应关注凹洼部分的固定点，在选择边墙和防水板拱部固定部位时，应尽量应用同等密度的材料，在铺设预留洞室的防水板过程中，应尽量结合洞室整体形状展开工作。更为重要的是，在进行防水板的铺设过程中，严禁出现气泡、褶皱等情况。在接头部位的铺设过程中，需采用焊接牢固的方式。为进一步增加其牢固性，可适当进行衬砌实际长度的缩短，通常缩短长度不得超过0.5 ～1.0m。开展焊接过程中应避免烤焦、焊穿防水板情况的发生，保证焊接速度的合理性，宜为0.1 ～0.15m/min。路桥隧道施工缝部位的施工，应注意保持施工缝与防水板之间距离的合理性，通常距离选择为0.5 ～1.0m。还要做好衬砌端部预留防水板接头的防护准备，在应用钢筋等硬件开展施工时，要避免损坏防水板[4]。

3.4 隧道工程防水支护设施的应用

路桥隧道工程项目防水支护设施的应用，有利于提升隧道的使用寿命，确保车辆的安全通行，若是隧道周边的岩石出现变形，势必会影响隧道的承载力。如今应用最多的支护方式为锚喷支护，而锚杆的质量直接影响支护的效果，焊接中施工人员要确保焊接满足标准，防止锚杆发生断裂问题。因此，施工人员要对防水材料进行严格检查，并对施工人员的工作质量进行严格监督。在顺利完成支护工作后，施工人员需针对这些支护工作开展处理，清理其余的灰浆浮渣，若是表面出现突出的物体，应利用机械设备进行磨平处理，以防破坏防水层。支护转弯的阴阳角要设计成圆弧，阳角的半径设计需超出5cm，阴角的半径设计需超出15cm，才能高效发挥防水层效果。

3.5 衬砌防水设计

当前，我国多采用具备防水性的混凝土材料开展衬砌防水，膨胀性的混凝土、应用外加剂的混凝土、普通防水混凝土均为当前常用的混凝土材料。一旦衬砌结构不当，出现渗水漏水情况，需立即更改变形缝的设置部位。将其放置于更具合理性结构的部位，为变形缝两边结构、载荷度的一致性提供保障[5]。另外，可应用剪力杆，使衬砌结构可为变形缝两边沉降协调性提供保证，并与隧道变形相关需求符合，为行车安全提供保障。还可以对缝间部位进行衬垫板的设置，以防出现地震引发的结构性破坏。

3.6 衬砌背面排水设计

在路桥隧道防水工程中，衬砌背面排水是重点内容之一，主要是针对排水管材质、整体外观、固定方式、连接方式等方面的控制工作。与此同时，施工人员需对排水系统展开严格检查，严禁应用不合格的排水系统，只有通过检查的排水系统才可以开展二次衬砌。就当前路桥隧道渗水漏水情况来看，多是由于施工技术不当引发的。

3.7 施工缝防水设计

在开展防水工程施工过程中，应于二次衬砌混凝土灌注完成后进行接缝处混凝土面的处理，处理时间宜在完成灌注后的4 ～12h，处理方式可选用钢丝、高压水刷毛、冲洗等方式，将其表面石子暴露出来。开展混凝土灌注操作前，需对接缝处展开恰当的清理操作，保证其湿润性。

3.8 变形缝防水设计

在路桥隧道整体结构防水处理工作中，变形缝防水处理是重点环节之一。通常采用中埋式止水带的方式展开变形缝止水防水处理，并应用沥青木丝板进行变形缝缝隙的填充。可注浆中埋式止水带的应用，可更好地实现混凝土之间的咬合，并且注浆管间距通常为3 ～5cm，一旦出现结构渗水漏水现象，可通过注浆的方式促进变形缝整体防水效果的提升，注浆液可选用环氧类注浆液。但这种注浆方式也存在一定不足，即注浆管结构破坏风险更高，因此需在实际工作中进行泡沫杯的设置，以发挥保护作用[6]。

3.9 止水带施工技术

根据不同的路桥隧道位置，需采取不同止水带开展防水施工。应用外贴式止水带进行隧道底部、顶板、侧墙的防水施工。若需要使用埋式止水带，应提前进行固定操作，并结合防水设计要求进行注浆导管的成对安装，即排气管、注浆管各一根。施工缝部位的止水带安装过程中，首先，应进行主筋和止水带的焊接，注意保证纵向间距连接的合理性，多在5m 范围内。其次，施工缝中间部位要进行镀锌钢板止水带的设置。在施工难度大的部位，可采用布置膨胀型止水凝胶的方式，以充分发挥防水作用。

3.10 管道部位施工技术

开展管道部位施工过程中，需注意几方面：第一，在穿墙管道、排水部位进行防水材料的涂刷，其中JS 防水材料较为常用。在涂刷过程中，涂料厚度应低于2mm，涂刷范围应为管道周边200mm 内，严禁涂层堆积情况的出现；第二，JS 防水材料的应用，需开展自黏卷材附加层施工，施工范围应为管道周围250mm；第三，注意强化防水处理工作，于管道两边、排水口部位进行密封胶体的涂刷，注意保持密封胶的涂刷厚度，穿墙管道部位应低于50mm。

4 路桥隧道工程设计中优化防水设计的措施

4.1 增强技术水平

在交通运输工程中，路桥隧道工程设计尤为重要，该设计不仅工程量大，而且涉及大量的技术难点，对技术方面提出的要求较高。随着交通运输行业的发展以及信息技术的革新和大规模应用，整个行业对路桥隧道工程设计的要求变得越来越严苛。但是从当前的实际情况来看，大部分技术工作人员的技术水平都未达到预期标准，尤其是防水设计方面，技术水平较低导致设计目标无法实现。作为技术人员，如果技术水平不符合标准，那么工作效率就无法保证，防水设计效果必定也不能达标，所以急需提高技术工作者的技术水平[7]。

4.2 掌握设计理念

当前防水设计理念较为滞后，防水设计效果没有达到预期，因此树立先进理念非常重要。在防水设计工作中，要评估已有的设计理念，如果其与预期之间的偏差比较大，就要及时优化设计理念，保证设计理念符合预期标准，设计理念的优化可以从以下3 个方面入手。首先，要求工作者积极计算参数性能，从延期参数性能层面出发，对计算后的所有参数进行详细的记录和保存，为防水设计提供有效参考。其次，在设计过程中，工作人员要制定完善的设计书，对所有的工作内容以及参数都要提出明确的要求，如果工作不符合要求，必须重新进行。设置专门的监管部门对各项工作的开展进行监督和管理，保证防水设计理念更加规范合理。最后，明确设计理念后，还需要设置防裂措施，假如实际工作中出现了断裂方面的问题，工作人员需及时根据防裂措施进行补救。

4.3 科学选取优质材料

在路桥隧道工程设计的防水设计中，选择优质材料能够保证工程的稳定性，提高工程安全性。但是，在当前的设计过程中，工程人员往往忽略了材料的选择，无论是选择防水层还是防水板，质量都存在或多或少的问题，防水效果并没有达到预期，导致整个工程质量较差，不利于行业发展。因此，在进行防水设计时，要严格把控材料的选择环节。结合防水板的构造选择第一层防水材料，必须保证其内部材料的牢固性以及耐高温性。第二层选择材料过程中，要尽可能确保其耐用性，并关注其防水性，选择钢筋密度比较高的材料。确定材料后，需要进行全方位的试验，所有考核都达标后方可投入作业，针对不达标的材料，需要及时调整。

5 结语

防水施工对于整体路桥隧道工程而言，属于不容忽视的组成部分，并且防水施工质量与效果直接影响隧道的质量和应用。因此，施工企业必须对防水工作提高重视，充分考虑隧道工程的具体情况，设计满足标准的防水措施，有效提升施工人员的施工技术，选择适宜的防水策略，管理者还应对防水施工进展进行严格控制，确保防水施工的质量符合标准。在不断地优化完善中积累经验，才能结合实际情况提前做好预防措施，有效提升防水施工质量与效率。