公路隧道工程施工防水设施的应用分析_杨汀年.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言防水工程是各类工程项目建设的重要内容，公路隧道施工中，若施工过程中的防水设计及施工不到位，地表水、地下水则会破坏工程结构，引起渗水、结构腐蚀、裂缝等质量问题。因此，本文就公路隧道工程中的防水层、盲沟、排水管等重要防排水设施的应用展开讨论，旨在进一步规范公路隧道施工中的防水工艺，保障其防水效果。2工程概况某高速公路项目，路线内共包含7个标段，全线总长43km，含隧道、桥梁、路基等工程内容，隧道占比大。由于该公路项目所处的区域地下水丰富、降水量大，为保证项目的实体质量，确保后期运营安全，需在施工中结合现场实际灵活应用防水设施，增强隧道的防排水能力。3公路隧道工程防水设施的价值分析防水设施是公路隧道工程建设的重要组成部分，在整体施工体系中有着不可忽视的作用。根据公路隧道工程施工规范及验评标准的要求可知，该类项目的防水设计尤为重要，需要实现边墙不渗透、路面不积水、拱部不渗水、衬砌背面不积水等目标。因此，只有合理应用防水设施，选择合理的施工工艺，才能在公路隧道工程建设中，保证隧道工程的防水性能，使其更安全地投入使用。1）公路隧道工程施工过程中，长期渗漏会造成隧道支护结构发生变化，进而导致二衬、仰拱开裂，而防水设施的合理应用可有效避免或减少上述问题的发生。不仅如此，长时间的渗漏会加快隧道结构腐蚀，破坏结构稳定性，诱发严重的安全风险。2）防水设施的布设可保障公路隧道工程的安全性，延长其使用寿命，改善公路隧道施工、后期运营环境，为我国公路交通事业的健康发展提供助力。4公路隧道工程防水设施应用中的问题尽管在公路隧道施工中多数施工单位已经认识到防水设计的重要性，但实际应用防水设施时仍面临着较多的现实问题。1）防水施工工艺落后，无法满足工程防渗、防水的基本要求。比如，公路隧道施工中，上导坑开挖速度过快、仰拱封闭不及时导致初期支护结构受力不均匀、围岩持续变形，局部支护产生裂缝，从而出现渗水或漏水问题。【作者简介】杨汀年（1989），男，甘肃张掖人，工程师，从事公路工程施工、项目设材管理研究。公路隧道工程施工防水设施的应用分析Application Analysis of Waterproof Facilities in Highway Tunnel Construction杨汀年（甘肃顺达路桥建设有限公司，兰州 730050）YANG Ting-nian(Gansu Shunda Road and Bridge Construction Co.Ltd.,Lanzhou 730050,China)【摘要】为完善公路隧道工程防水系统，有效应用隧道防水设施，减少公路隧道运行期间的渗漏风险，论文以某公路工程为例，对公路隧道工程防水设施的应用展开分析，结合公路隧道工程防水设施应用中的问题，对如何在公路隧道工程建设中有效应用防水设施展开研究。【Abstract】In order to improve the waterproof system of highway tunnel engineering,effectively apply the tunnel waterproof facilities,andreduce the leakage risk during the operation of highway tunnel,this paper takes a highway project as an example,analyzes the application ofwaterproof facilities of highway tunnel engineering,and studies how to effectively apply waterproof facilities in the construction of highwaytunnel engineering combined with the problems in the application of waterproof facilities of highway tunnel engineering.【关键词】隧道工程；防水设施；施工【Keywords】tunnel works;waterproof facilities;construction【中图分类号】U453.6【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）01-0194-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.01.2631942）应用盲沟、防水层等防水设施时，选用的材料及管材不合理，同样会导致公路隧道的防水施工效果不佳。比如，使用混凝土材料时，若混凝土强度等级不满足设计要求，易因结构破坏而导致渗水、漏水问题。3）在衬砌结构施工缝位置施工时，因混凝土表层清洁不到位、凿毛处理效果不佳而使混凝土填塞不规范，进而导致止水带变形，难以发挥其防水功能1。5公路隧道工程施工中防水设施的应用要点5.1科学合理选择防水材料防水材料是有效应用防水设施的重要基础，在公路隧道施工建设中，施工人员还应科学合理地选择防水材料。具体来说，公路隧道二次衬砌时，可选择EVA防水板作为防水层的主要材料，防水板的厚度应不低于1.2 mm。然后，相关人员应根据排水量选择恰当规格的环向排水管，该类水管可直接将岩体内裂隙水引导至纵向排水管，再经横向排水管由中心水沟排出隧道。对于公路隧道工程中的纵向排水管，可选用波纹管作为排水管的主要材料，波纹管规格应为100PE的可打孔管材。与此同时，施工人员可在布设止水带时，使用规格为6 mm200 mm的橡胶材料作为止水带的主材料，更有效地处理施工缝，保障其防水效果。除此之外，防水卷材是公路隧道防水工程中的常用材料之一。在新时期公路隧道施工作业中，防水卷材本身的质量及其应用质量均会改变公路隧道的防水效果。因此，相关人员还需在应用防水设施的过程中，严格控制防水卷材的质量，使其厚度、规格大小符合预期要求，铺设防水卷材时，施工人员还应注意观察有无隆起情况2，并结合公路隧道的整体设计确定防水卷材的铺设方向，通常情况下，在隧道工程中铺设防水卷材时，需要结合施工作业时所搭建的台架，在隧道拱顶部位的中心区域铺设卷材。铺设过程中，可采用环向铺设模式，且相邻区域的防水卷材应相互错开。铺设完毕后检验其平整度。为使防水卷材的防水效果最大化，施工人员可配置隐形钉，固定土工布，借此增强防水层内防水卷材铺设的密实度，强化其防水功能。5.2重视防水层设施的铺设防水层是公路隧道桥梁工程中的重要防水设施之一，铺设防水层时，施工人员应提前测量初支混凝土断面，然后切除外露锚杆头，并采用分层喷射混凝土的方式对坑洼处进行找平，最后铺设混凝土防水层。应检查排水管数量、排水设施的通畅性。施工区域温度较低的情况下，还应定期检查防水层，保障其在公路隧道运营中抵御低温、顺利排水的作用。防水板的铺设是公路隧道防水层设施的核心内容，其施工质量影响着公路隧道工程防水层的基本性能。相关人员应结合公路隧道施工特点及其防水技术要求，持续完善、规范防水板铺设流程。1）应用无钉铺设的方式，自上而下地铺设防水板，使防水板与隧道、其他区域的围岩充分连接。之后，施工人员可在隧道侧面区域开始铺挂防水板、土工布，具体的施工流程是用射钉枪将土工布固定在隧道初支面，然后用约3 mm的钢丝将其拧紧，固定在螺栓上，固定后将土工布、防水板贴装在岩层表面，悬挂在钢丝绳上，并将其粘贴在对应的区域。2）施工人员可用焊接设备将防水板进行焊接，焊接宽度不小于12 cm，焊接接头应小于1.5 cm。焊接过程中，还应灵活控制防水板焊接时的温度。3）防水板铺设结束后，全方位地检查公路隧道防水层设施的施工质量，重点检查防水层各区域焊缝的焊接质量。检查方法是托起防水板，人工检验防水板与混凝土的黏合程度、防水板的焊接效果以及防水层表面是否存有褶皱情况。5.3规范盲沟施工工艺流程盲沟同样是公路隧道工程施工中的防水设施。在公路隧道中，盲沟具有较强的透水性和弹性，可以沿着隧道内进行铺设，要求其承受压力不低于0.5 MPa时，扁平率5%。为有效应用盲沟，确保防水效果，施工人员需进一步规范盲沟施工工艺流程，明确盲沟施工要点3。1）衬砌施工时，施工人员应严格按设计方案施工，合理控制盲管布设间距。对于隧道内地下水较多的地段，环向盲管间距约为6 m，盲管规格为50 mm，纵向盲管的间距为12 m，盲管规格为80 mm。盲管出口端应设计为排水坡，水沟位置通常在衬砌边墙下方28 cm处。需要注意的是，若隧道内水质较为特殊，为碱性水质，盲管长期排水后可能会出现白色结晶堵塞管道，所以，在正式施工前，要分析盲管规格、管道端口的实际位置，必要时可定期疏通盲管，及时将结晶物去除。2）衬砌施工中的盲管还要应用可打孔的波纹管套接，并采用玻璃胶密封接头，同时使用土工布将其包裹住，包裹后用绑扎固定。将隧道内的水引入边沟的盲管一般应选用导向管，导向管型号规格为100PVC，该类盲管可有效控制排水管口之间的距离，确保排水坡度符合隧道排水、防水要求。在此过程中，施工人员应确保排水管衬砌弧度顺畅，管口斜度约为45，Construction Technology工程施工技术195Construction&DesignForProject工程建设与设计且混凝土浇筑时不会对盲管主体结构产生破坏。3）盲沟施工中，为使盲管排水坡度值保持在2%，定位导向管时，施工人员可借助钢筋骨架定位100PVC导向管，并提前测量公路隧道内矮边墙的标高，以及管口位置，然后钻孔，孔深约为10 cm。钻孔结束后插入钢筋骨架作为支撑结构，并将其焊接为稳固钢筋支架，焊接过程中可按照标高、管口距离等数据布设盲管，比如，在上述工程项目的盲沟施工中，设计人员结合其防水要求，设计软式透水盲沟。具体的施工工艺流程如图1所示。测量放线处理岩面安设锚钉铆钉检查悬挂固定盲管孔口防护连接纵横向盲管封闭固定通接管包裹透水管图 1某公路隧道工程盲沟施工流程图5.4加强施工缝的防水处理施工缝是新时期公路隧道施工中，施工人员建设防水工程的主要管理主体，因此，在应用防水设施时，需要加强施工缝的防水处理。1）非必要不设置施工缝。若因特殊情况必须设置施工缝时，还应在处理施工缝时保障新旧混凝土的黏结程度；振捣施工缝周围的混凝土时，重视其密实度。对于处于防水工程核心段的施工缝，可应用膨胀型止水带加固施工缝。此外，公路隧道防水设施中，变形缝、穿墙管、施工缝是诱发渗漏风险的关键区域，其应用管理尤为重要。所以，在公路隧道内设置变形缝时，还应将不小于60 cm的防水层布设在混凝土结构内，并使用密封胶密封变形缝。2）混凝土浇筑作业连续性不强时，公路隧道工程则会伴有变形缝或沉降缝，进行防水作业时，施工人员应根据各类施工缝的分布情况，使用水钢板进行防水处理。通过焊接水钢板的方式预防渗水、漏水风险。焊接过程中，施工人员应在施工缝表面清洁后，对其进行凿毛处理，然后实施焊接作业，密封处理施工缝时。可使用海绵条避免振捣环节出现离析问题。3）防水处理施工缝时，施工人员应在公路隧道二次衬砌结束后的12 h内冲洗缝隙内的混凝土，露出混凝土面的石子后，正式灌注混凝土，灌注流程是先涂刷一层水泥浆，然后铺设厚度为1 cm的水泥浆，30 min后再灌注混凝土浆液4。5.5完善防水支护设施的应用方案为延长公路隧道的使用寿命，确保其防水性能，还应及时完善防水支护设施的应用方案。防水支护设施的应用可避免围岩变形，有利于增强隧道内部结构的稳定性，保证行车安全5。通常情况下，隧道支护的主要工艺为锚喷技术，施工中应合理选择锚杆规格，重视锚杆质量管理，且锚杆施工、支护设计应符合国家的相关标准。正式支护前，施工人员应加强防水处理，细致地清理砂浆上的浮渣，同时打磨、处理支护结构表面，使其能够与防水层相互作用，不会出现破坏防水层的情况。在此过程中，为使支护表面结构、隧道防水层紧密结合，应在支护期间将隧道内的地下水引流至排水沟，经盲沟等防水设施排出隧道外，以避免地