摘要:隧道防水施工為隧道工程施工中最重要的施工工序之一。文章對(duì)公路隧道的滲漏水機(jī)理和治理原則、防水材料、施工中常見(jiàn)的問(wèn)題和施工處理措施等4個(gè)方面進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞:隧道;防水層;施工技術(shù)
隧道的滲漏水為公路隧道的常見(jiàn)病害之一,滲漏水不僅為影響公路隧道行車(chē)安全,而且會(huì)加快內(nèi)襯混凝土的碳化速度縮短隧道的使用壽命,因而必須確保防排水施工的質(zhì)量。
1 公路隧道滲漏水的機(jī)理和治理原則
公路隧道的滲漏水現(xiàn)象,一方面產(chǎn)生于內(nèi)襯的薄弱部位,主要原因是襯砌存在的麻面、蜂窩、洞穴等混凝土本身的質(zhì)量問(wèn)題;另一方面發(fā)生于襯砌的縫隙。
根據(jù)公路隧道施工規(guī)范,對(duì)隧道滲漏水的防治是按照“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則。根據(jù)滲漏水發(fā)生的原因,首先做好防水措施,只有當(dāng)防水措施不能滿足滲漏水要求時(shí),才采用排、截、堵水措施。根據(jù)隧道滲漏水出現(xiàn)的部位,防水主要分為兩大類(lèi),一類(lèi)是防各種“縫”的漏水,可以通過(guò)在接縫處設(shè)置防水材料實(shí)現(xiàn);另一類(lèi)是加強(qiáng)隧道內(nèi)襯混凝土自身的防水性能,即防止襯砌出現(xiàn)麻面、蜂窩、洞穴等現(xiàn)象,提高混凝土的抗?jié)B等級(jí)和密實(shí)度等措施。
2 公路隧道防水材料
目前公路隧道的防水一般采用防、排水相結(jié)合的方法。防水層的設(shè)置一般采用如下方法。(1)無(wú)紡布。沿隧道斷面鋪設(shè)無(wú)紡布,其主要作用為對(duì)滲水起到反沖與卸壓作用,且用于防止防水板受隧道凹凸不平而發(fā)生破損。(2)防水板。沿隧道斷面鋪設(shè),鋪設(shè)與錨噴支護(hù)與二次襯砌之間。(3)止水帶。環(huán)向鋪設(shè),一般用于沉降縫和施工縫處。對(duì)于涌水量較大的隧道,還應(yīng)在施工縫處增設(shè)一圈遇水膨脹止水條。(4)環(huán)向排水管。環(huán)向設(shè)置,一般沿隧道縱向每10m設(shè)置一圈。采用上述防水設(shè)置后,水流一般通過(guò)環(huán)向排水管流入邊墻的縱向盲溝,然后經(jīng)橫向排水管進(jìn)入隧道兩側(cè)的排水溝,水流在自重的作用下排出洞外或在自重作用下流向隧道中部經(jīng)排水泵排出洞外。
2.1 防水板
防水板材料的選擇要滿足耐久性好,耐刺穿性好,而腐蝕性好等三個(gè)方面。目前應(yīng)用于公路隧道防水工程的高分子卷材主要有ECB(乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)、HDPE(高密度乙烯)、LDPE(低密度乙烯)。其中PVC防水性相對(duì)較差,目前已不采用,HDPE硬度大、強(qiáng)度高,在公路隧道防水中較少使用。
防水板的厚度一般選用1~2mm。其原材料不得使用再生材料。用于施工中的防水板其外觀質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求。(1)防水板表面應(yīng)平整、無(wú)裂紋、邊緣整齊、機(jī)械損傷、折痕、氣泡、孔洞、及異常粘著部分等影響使用的缺陷。(2)防水板在規(guī)格確定的長(zhǎng)度內(nèi)不允許有接頭。(3)在不影響使用的條件下,防水板表面凹痕,深度不得超過(guò)厚度的5%。(4)防水板外觀顏色應(yīng)為材料本色,不得添加顏料和填料,特殊要求除外。
2.2 止水帶
止水帶接材料分可以分為塑料止水帶、橡膠止水帶和鋼邊止水帶三類(lèi)。塑料止水帶不得采用再生塑料。橡膠止水帶和鋼邊止水帶應(yīng)采用三元乙丙橡膠制作,不得采用再生橡膠。用于施工中的止水帶其外觀質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求:止水帶表面不允許有開(kāi)裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷。塑料止水帶外觀顏色應(yīng)為材料木色,不得添加顏料和填料,特殊要求除外。
3 公路隧道防水施工中常見(jiàn)問(wèn)題
3.1 防水材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
隨著隧道防水材料的需求量增大,大小防水材料生產(chǎn)廠家應(yīng)運(yùn)而生,難免會(huì)出現(xiàn)以次充好,魚(yú)目混珠的現(xiàn)象。有的防水板、止水帶用廢棄、老化的再生材料制造,其延伸率、抗拉強(qiáng)度、抗裂強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)不到要求。且監(jiān)理、施工單位未能?chē)?yán)格對(duì)防水材料按規(guī)定進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測(cè),致使不合格品得以進(jìn)場(chǎng)使用。
3.2 防排水施工質(zhì)量控制不佳
(1)隧道圍巖基面處理不當(dāng)。圍巖基面處理對(duì)防水板、止水帶和排水盲管的安裝影響較大,但在實(shí)際施工過(guò)程中,初支表面或圍巖基面經(jīng)常達(dá)不到要求,普遍存在問(wèn)題有圍巖基面平整度達(dá)不到防水板鋪設(shè)要求。主要原因?yàn)楣饷姹菩Ч缓脤?dǎo)致初噴混凝土表面平整度較差。在超挖地段,會(huì)發(fā)生局部凹陷處混凝土的壓力過(guò)大而使防水板拉裂;在欠挖地段,會(huì)發(fā)生尖銳巖石戳破防水板?;嫔系耐饴朵摻铑^、錨桿頭、尖銳物等未清除,直接掛無(wú)紡布、防水板,造成混凝土澆筑后防水板被戳破?;鶐r表面滲水點(diǎn)未處理,任由滲水漫流。
(2)防水板鋪設(shè)不規(guī)范。防水板鋪設(shè)是隧道防水工程中最重要的一道工序,但在實(shí)際施工中防水板的鋪設(shè)質(zhì)量存在較多問(wèn)題,形成了許多人為的滲水通道。目前存在的問(wèn)題主要有防水板焊接時(shí)未采用雙焊縫,或者焊縫寬度達(dá)不到要求;焊接工藝不過(guò)關(guān),焊穿現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,未對(duì)焊接效果進(jìn)行充氣檢驗(yàn);防水板搭接順序出錯(cuò)或搭接寬度不夠;對(duì)鋪設(shè)好的防水板保護(hù)不夠,防水板被燒破,扎破。
(3)施工縫、變形縫處理操作不細(xì)。施工縫、變形縫是隧道滲漏水的多發(fā)部位,也是隧道防水的重點(diǎn)。在實(shí)際施工中,存在以下主要問(wèn)題。①施工縫、變形縫處混凝土振搗不到位,止水帶和止水條與混凝土不密貼。②中埋式止水帶或止水條未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置埋設(shè)。③未按規(guī)定設(shè)置鑲嵌槽,造成止水帶變形,扭曲,失去止水效果;即使設(shè)了鑲嵌槽,也未將灰土和浮碴清理干凈。
(4)排水盲管埋設(shè)存在的問(wèn)題。排水盲管的主要作用是將環(huán)向排水管收集的水排出,在實(shí)際施工中易出現(xiàn)以下問(wèn)題。①盲管被混凝土堵塞。②環(huán)向盲管與縱向盲管未能按設(shè)計(jì)有效連接。
4 隧道防水的施工措施
4.1 把好進(jìn)場(chǎng)防水材料的質(zhì)量關(guān)
防水材料的質(zhì)量決定隧道防水效果,針對(duì)目前防水市場(chǎng)以劣充優(yōu)的情況。要防水材料采購(gòu)時(shí)要選質(zhì)量?jī)?yōu)、信譽(yù)好、價(jià)格合理的生產(chǎn)廠家。當(dāng)材料采購(gòu)回來(lái)后,監(jiān)理、施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)防水材料的隨機(jī)抽檢。
4.2 施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
(1)基面處理。為了保證初噴混凝土層的平整度,開(kāi)挖時(shí)應(yīng)采用光面爆破技術(shù)。對(duì)初噴混凝土表面凸凹不平處要采用同級(jí)混凝土進(jìn)行修補(bǔ),使初噴混凝土表面平順。當(dāng)基面滲漏水,可采用埋設(shè)排水管直接排水到邊溝或注漿堵水,以保持基面無(wú)漏水;對(duì)初期支護(hù)混凝土表面外露的鋼筋尖頭,錨桿頭等硬物應(yīng)割除,防止戳破防水板。
(2)防水板的鋪設(shè)。防水板鋪設(shè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照先拱后墻的順序鋪設(shè),下部防水板應(yīng)壓住上部防水板保證防水板全部面積均能抵到圍巖,兩幅防水板的搭接寬度不應(yīng)小150mm。在防水板鋪設(shè)中,焊接是關(guān)鍵環(huán)節(jié),焊接時(shí)接縫處必須擦洗干凈,且焊縫接頭應(yīng)平整,焊接采用雙焊縫工藝,單條焊縫的有效焊接寬度不應(yīng)小于15mm,防水板的搭接縫焊接質(zhì)量應(yīng)采用充氣法檢查。在鋼筋籠焊接過(guò)程中,應(yīng)采用阻燃材料對(duì)防水板進(jìn)行覆蓋或選用阻燃性防水板,以防止焊接火花燒傷防水板,對(duì)于燒傷的防水板應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。為避免內(nèi)襯混凝土澆筑時(shí)損傷防水板,在施工中應(yīng)避免讓搗固器與防水板直接接觸;應(yīng)避免鋼筋頭部損傷防水板。
(3)變形縫、施工縫的處理。內(nèi)襯的變形縫、施工縫處是隧道防水的薄弱環(huán)節(jié),在施工中應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求認(rèn)真施工。在施工過(guò)程中應(yīng)保證止水帶埋設(shè)位置合適設(shè)計(jì);止水帶定位后,其整體平整;止水帶接頭處需選在襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小部位,采用熱硫化粘接或冷接法粘接,其最小搭接長(zhǎng)度分別為10cm和20cm。
(4)排水盲管安裝。排水盲管安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的位置安裝,對(duì)于施工中發(fā)現(xiàn)的富水地段,要根據(jù)實(shí)際情況加密環(huán)向盲管的數(shù)量。為了防止泥砂、噴射混凝土等進(jìn)入盲管,盲管需采用無(wú)紡布等滲水布包裹,縱向盲管要用防水卷材半裹。環(huán)向盲管與縱向盲管一般采用三通管連接,三通管位置應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)布置,接頭部位應(yīng)固定牢固,防止松動(dòng)脫落。
參考文獻(xiàn)
[1]劉冰.公路隧道防水施工技術(shù)[J].2007,32(33)