公路桥梁隧道工程施工防水措施

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［摘要］当今我国经济正处于高速发展的态势，公路桥梁隧道这一交通运输载体的发展也为经济发展提供了便利的交通条件。我国公路桥梁隧道的数量在逐渐递增，随之而来的就是其隧道工程的质量问题。因此，为了满足人们的出行需要，相关设计人员及施工人员要及时解决公路桥梁隧道可能产生的问题，尤其是工程的渗水漏水问题。主要探讨了公路桥梁隧道工程施工中容易产生的渗水问题，并提出了相关防水设施在公路桥梁隧道工程中的应用。

［关键词］隧道工程;防水设施;施工技术

0引言

水因素是影响公路桥梁隧道正常施工的关键因素。在实际的施工过程中，地下水会使围岩趋于不稳定，增加了前期支护的困难。在后期公路桥梁隧道运行过程中，地下水会从变形缝、施工缝等裂隙中渗漏出来，导致隧道内积水，侵蚀隧道内的照明灯等设备，严重的甚至会影响行车安全，容易引发车祸。同时，如果地下水属于侵蚀性或者容易产生结冰现象，会严重损害衬砌结构。但是，在实际施工中，地下水是肯定存在的，只有尽可能地减少其对工程的损害才能保证工程质量。因此，本文主要探讨相关防水设施在公路桥梁隧道中的应用，望对同行有借鉴意义。

1隧道工程防水施工技术要求

当前，我国对隧道工程防水施工技术的要求是根据隧道的具体用途来进行规定的，我国现行的隧道技术要求规范有《铁路隧道施工技术规范》以及《公路隧道施工技术规范》，除此之外，内容相对较为具体的是《地下工程防水技术规范》，其中的内容容易被施工人员熟练掌握。在《地下工程防水技术规范》中，防水等级有四级，同时企业对这4个等级划分了具体的使用范围。根据《地下工程防水技术规范》的要求，我国公路隧道防水施工要做到边墙不漏水、排水沟不冻结、拱部不渗水、冻害地区衬砌背后不存在积水、路面不积水等要求。在设计人员及施工人员进行施工之前，要熟练掌握规范要求，从而提高隧道工程的防水质量。

2我国公路桥梁隧道防水施工现状

隧道工程作为一项地下工程，其防水施工是相当重要的。很多施工单位都将其作为公路隧道施工的重点项目。在具体的施工过程中，施工团队不仅要考虑施工卷材的选择、施工工艺，还要考虑到防水设施的具体应用，同时还要考虑到防水施工管理、防水施工体系建立等。但是，当前我国大部分公路桥梁隧道工程的防水项目实施都不是很理想，就当前隧道防水工程发展情况来看，防水设施的应用相当重要。

3公路桥梁隧道工程防水施工中存在的问题

1)传统的施工方法施工采取的是先拱后墙整体衬砌的方式。在实际的施工过程中，上导坑开挖的速度过快且上导坑与下导坑之间的距离较大，同时没能及时封闭的话，在软土地基层中，其修成不久，就会出现端部下沉。端部下沉会因为导坑的开挖而扩大，导致拱顶沿着施工缝产生裂缝，拉断止水带，进而产生渗水、漏水的现象。

2)纵向施工缝在施工中留置于拱圈及边墙之间，在填塞马口时，旧混凝土表面未做凿毛处理，使新旧混凝土不能牢固黏结。在填塞混凝土的同时，使止水带变形失去作用。由于马口填塞混凝土为高强度等级抗渗混凝土，在凝固过程中，收缩较大，止水带与混凝土结合欠密实造成漏水。

3)如果衬砌混凝土外纵向盲沟管在实际施工过程中没有包裹完好，就会导致堵塞，水流汇聚速度变慢。在安装排水导管时，如果没有掌握好其坡度的设置，也会导致地下水无法正常排出，进而产生渗水、漏水现象。

4公路桥梁隧道工程防水原则

当前，我国隧道工程人员为了减少水因素对隧道质量的影响，提出了防水止水的相关原则，即“排、堵、截相结合”，同时其将模筑混凝土衬砌当作隧道防水的主要措施。

1)所谓排水就是设立排水系统，将堵塞水资源排出桥梁隧道，同时要结合具体的施工条件，因地制宜，选择具体可行的施工方案，使其适宜当地的情况。另外，方案的制订还要考虑到技术的可行性、成本的高低、适用效果的优劣、环境保护等相关因素。而其中的“相结合”可以指具体施工与相关设计紧密结合，但是施工时最为核心的要素，设计要充分结合具体的施工条件，实行点面结合，从而使得大面积的渗水、漏水汇集为局部出水，然后进行科学合理的排水，尽可能在实际施工中做好水处理，减少水害对环境的破坏。

2)所谓堵水就是将衬砌混凝土结构作为堵水的第1层防水设施，其他相关的防水材料设置为第2层的防水设施，通过这种方式堵截地下水，使其不能进入公路桥梁隧道的防水措施。

3)所谓截水就是截留隧道的地下水及隧道外部的地表水，使其不能进入公路桥梁隧道的防水设施中。一般采用的截水方式都是设置截水的天沟。

5公路桥梁隧道工程施工防水设施应用

为了确保隧道内的行车安全及隧道的长久使用，应做好公路桥梁隧道的防水及支护工作。公路桥梁隧道支护的作用是防止隧道的围岩发生变形并降低隧道的荷载力。当前，对于公路桥梁隧道的支护方式主要采用的都是锚喷支护的方式，在这种方式下，施工人员要格外注意锚杆的质量，保障其焊接的质量及强度等符合国家标准，防止在具体施工中发生断裂现象。除此之外，施工人员还要严格检查防水材料。公路桥梁隧道防水系统的作用是防止隧道出现渗水、漏水，进而使得桥梁隧道内部出现积水，导致隧道行车出现安全隐患。在设立隧道防水系统时，要保证管道的质量符合国家标准，尤其是安全管道时，要保证围岩与软管的安装保持紧贴。施工完成之后，施工人员也要加强对施工防水系统的检查，如果存在安全隐患，就要及时提出解决措施，做到合理妥善解决。

1)结构自防水措施

混凝土结构自防水发生作用的关键是要保证施工的混凝土的密度合理并控制混凝土使其不容易产生裂缝。因为一般的混凝土都容易产生裂缝，所以当前可以研究新型混凝土，如补偿性收缩混凝土。所谓补偿性收缩混凝土就是在普通水泥中混合很多外加剂，减少混凝土的开裂状况，使其提高抗开裂的能力。另外，设计人员要对混凝土进行合理设计，并设计相关方案，确保混凝土的质量符合设计标准。

2)公路桥梁隧道防水层设施的铺设

对于公路桥梁隧道防水层设施的铺设主要包含以下几个方面:①施工人员仔细测量混凝土的断面，凿除隧道还未开挖的地方，同时，要分层喷射混凝土表面;②施工人员要切断、切除锚杆头、钢筋外漏部分，同时用水泥浆抹平其表面;③对衬砌背后设施进行合理排水，检查排水沟、引水管及盲沟的连接紧密程度。另外，还要保障处于寒冷地区的排水设施具有良好的保温性能。加强对公路桥梁隧道防水层的检查。在铺设完防水层后，要着重检查防水层及其焊接的质量。检查的主要方式为:用手将防水板托起，检查防水板与喷射混凝土的贴合程度，同时还要检查防水层的表面是否存在扎破、褶皱现象，从而保障防水层的整体质量。

3)隧道防水设施的初期支护处理

在完成初期支护之后，经常出现灰浆浮渣。这种情况下，如果直接铺上防水板，就导致密实度不够紧实。可以先找平厚水泥砂浆，清除表面的灰浆浮渣，磨平表面的突出物(防止其扎破防水层)。对于隧道初期支护转弯处，必须先将阴阳角处理成圆弧，其中阳角的半径要≥5cm，阴角的半径要≥15cm，从而使得防水层有较好的结合面，在之后还要清理其表面，使其保持干净整洁。

4)防水卷材设施的应用

防水卷材的质量及其具体铺设影响着公路桥梁隧道防水层的质量。采购人员在采购防水卷材时，要仔细检查其规格和材质，保证防水卷材的整体厚度一致，平铺时也不会产生明显的皱褶和隆起。在铺设防水卷材时，需要在公路桥梁隧道的拱顶部位划出中心线段，搭设板台架，再对卷材进行铺设，铺设的方向是由拱顶向两侧进行铺设，同时，其要保持铺设平顺，不能出现褶皱和空鼓，卷材的粘贴也要保证牢固可靠。对于卷材的结合部位，也要使其搭接合理牢固。防水卷材的铺设一般都采用环向铺设的方式，其宽度要≥100mm，短边要＞150mm，同时要错开相邻的两幅卷材。当前，采用的防水大卷材大都是复合式的防水材料，而且施工时都会在支护后订上水泥钉，不过这种方式会导致在二次衬砌时刺破防水卷材，进而使隧道出现渗水、漏水。所以，可以使用隐形钉铺合的方法，即在支护后先挂上土工布，对其进行固定，再摄入水泥钉，之后在外层采用热熔焊接技术对防水卷材进行铺设，这种方式可以使得防水层密封成一个整体。

5)施工缝、变形缝、穿墙管处的防水措施

施工缝是公路桥梁隧道及防水工程的薄弱环节，所以尽量要减少布置施工缝。如果一定要设置施工缝，一定要仔细施工，使得新混凝土与旧混凝土之间黏结密实;另外，还要着重加强施工缝处混凝土的捣固，使得混凝土密实贴合。施工缝设置时，尽量使用形式不同的企口缝，从而延长隧道渗水的路线，对于较为核心的部位，施工人员可以使用膨胀型止水带对施工缝进行加固。变形缝、施工缝及穿墙管在隧道防水施工中是相当重要的部分，同时其也是产生渗水漏水的高发部位。因此，在对施工缝、变形缝及穿墙管进行施工时要着重注意防水工作。其中变形缝在设计时，要在模筑混凝土内侧设置宽度为600mm的防水加强层，同时要采用聚氨酯密封胶进行结构密封，密封胶要认真设置，沿着变形缝进行环向涂抹，同时其不能出现密封胶断点的现象。

6)防水层养护

防水层铺设完毕后，还要加强对防水层的养护工作，这样可以避免施工，尤其是二次衬砌中焊接钢筋时破坏防水层。如果出现防水层破损，需要及时进行设计修补。隧道的仰拱部位应该铺1层50mm厚细石混凝土保护防水层，同时可以铺设跳板。在进行二次衬砌，浇筑混凝土过程中，要防止防水层的砂浆保护层与混凝土疏松的管架直接接触，应在砂浆保护层上铺设一些砂袋，减少对防水层的破坏。在实际的施工过程中，特别是对拱部基面进行处理时，要保护好边墙的防水层，主要是为了防止浮渣进入其中。在二衬施工焊接钢筋或挡头板施工时，要遮挡住防水层，防止焊接过程中烧毁防水层。

7)二次衬砌抗渗混凝土施工

二次衬砌抗渗混凝土的施工在一定程度上是指公路桥梁隧道的防水排水系统进行完善，使其处于密封状态，进而形成其他相关材料与透水管结合使用的“多方引”的排水格局，从这个角度来说，施工人员要注意防水混凝土需要具有良好的密实度。

8)先进防水设施的应用

当前，传统的施工技术存在价格高昂、施工周期长、施工质量偏低现象，而且很容易产生渗水漏水现象。通过运用先进的防水设施，可以减少公路桥梁隧道产生渗水现象。例如，在设计隧道时，采用锚喷的方式进行隧道支护，通过监测控制围岩变形，充分发挥围岩自承能力的新奥法，这种先进的方式在一定程度上有效节省了资金投入，缩短了施工周期，同时其可以有效防水。如再喷混凝土，其是公路桥梁隧道的一部分，可以有效防止围岩恶化，防止出现隧道坍塌现象，同时直接粘贴岩面，阻止裂隙中填充物的流失。另外，还要保持喷层表面的平整，这样可以使得防水卷材发挥最大价值，将地下水排堵在隧道衬砌范围以外。

9)畅通的排水通道设施的应用

公路桥梁隧道进行防水主要是要防止地下水大规模聚集到衬砌结构的周围及基底部分。简单来说，防水工程主要是以排水为主体，其排水过程为水从围岩的裂隙流入盲沟中，然后流入泄水孔中，在经过排水沟流出隧道之外。其中盲沟主要是将大规模的地下水引导为局部集中的水资源，同时，在衬砌结构与围岩之间形成过水通道，并使这些地下水源汇入泄水孔，防止堵塞，造成积水。

6具体案例

云南安楚高速公路大红田隧道全长2700m，纵坡采用－2．182%的单向坡，隧道设计净跨14．90m，净高为7．5m的三心圆拱典墙断面;设计采用新奥法施工，复合式衬砌，防水层设计为无纺布—PVC防水板。隧道沿线位于大红田一带山中，横穿大龙潭断层(垂直穿过隧道)，围岩为板岩，白云质灰岩，岩体破碎强烈，差异风化性强。中部为中厚层状白云灰岩，岩溶发育弱－强裂，为垂直悬挂式溶隙，洞内岩溶差异较大，地表可见溶蚀洼地及垂直溶隙岩溶漏斗，该岩层含水量强岩溶水，隧道掘进时将产生大量涌水，随季节性变化大。针对这种地质情况，设计中采用了以“防、排”为主，“防、排、堵、截”相结合的综合治理原则。复合式衬砌结构防水系统由初期支护、二次衬砌防水混凝土及二者之间敷设的防水层3部分组成。初期支护采用每隔5m左右(根据涌水量适当加密)沿岩面布设一环向排水管(见图3)，与拱脚设置纵向排水管相通，使初期支护背后的水通过纵向排水管排走，喷射混凝土要求均匀密实平整，无裂缝脱落，容鼓渗漏水现象;防水层由400g/m2的土工布及PVC－P1．5mm厚防水板组成，全封闭设置，并根据初期支护实际渗漏水状况，在防水层背后设置Ω形弹簧排水管(见图4)。防水层施工采用无钉铺设工艺及严格的气密性检查以确保施工效果;二次衬砌采用防水混凝土，混凝土抗渗等级＞1．2MPa，以达到防水目的(见图5)。施工缝采用遇水膨胀止水条，沉降缝、伸缩缝、变形缝采用橡胶止水带。通过采取以上严格的设计及施工措施，大红田隧道在地质条件很恶劣的情况下仍然取得了很好的防水效果。

7结语

公路桥梁隧道建筑工程在不断地发展进步中，其数量也在不断增加，这种情况促进了我国建筑行业的发展。我国是一个地域广阔、地质条件复杂的国家，因此为了完善我国的交通运输体系，施工人员需要逐渐加强对公路桥梁隧道的研究，并不断提高公路桥梁隧道的施工水平。但是近些年来，我国经常出现公路桥梁隧道安全事故，使得人民的关注重点逐渐转移到公路桥梁隧道的质量问题上，而防水问题作为公路桥梁隧道质量的最大影响因素，其成为我国专家与学者研究的重点。因此，在当前公路桥梁隧道施工过程中，施工人员也在不断地克服隧道渗水、漏水难题，以提高公路桥梁隧道的施工质量。

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作者：王宏阳 单位：中铁十九局集团第二工程有限公司