摘要：在隧道設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，需要采取適當(dāng)?shù)氖┕すに嚭图夹g(shù)措施來(lái)預(yù)防和處理滲漏水的問(wèn)題，采取適當(dāng)?shù)?，確?；炷恋膹?qiáng)度、密實(shí)性和耐久性。因此，本文分析了隧道設(shè)計(jì)和施工過(guò)程防排水和結(jié)構(gòu)混凝土施工技術(shù)的研究和應(yīng)用，以確保隧道工程的質(zhì)量和可靠性。結(jié)果表明，在隧道建設(shè)階段采取相應(yīng)的技術(shù)措施可有效提升隧道質(zhì)量，降低隧道發(fā)生滲漏水等病害的概率，可保障運(yùn)營(yíng)安全。

關(guān)鍵詞：隧道工程；隧道防排水；結(jié)構(gòu)混凝土；安全性；穩(wěn)定性

中圖分類(lèi)號(hào)：U453.6""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號(hào)：1673?6478（2023）S1?0081?04

0 引言

車(chē)場(chǎng)隧道是臨臨高速公路項(xiàng)目中位于沂源縣車(chē)場(chǎng)村東800m處的在建項(xiàng)目隧道，為雙向六車(chē)道分離式中隧道。作為連通臨臨高速公路的重要組成部分，該隧道的建設(shè)具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。本文對(duì)車(chē)場(chǎng)隧道工程中的防排水和結(jié)構(gòu)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討，通過(guò)該項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)的防排水和混凝土施工技術(shù)，為隧道工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供有力的支持，并為后期同類(lèi)型隧道工程的施工提供有益的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 防排水設(shè)計(jì)及施工

1.1 工程防排水設(shè)計(jì)

（１）防水設(shè)計(jì)

隧道防排水施工設(shè)計(jì)中的防水設(shè)計(jì)是確保隧道內(nèi)部免受水侵害的核心內(nèi)容。防水設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，關(guān)系到隧道的安全和運(yùn)行。通過(guò)分析地質(zhì)和水文情況，選擇合適的防水材料和厚度，確定防水層位置，進(jìn)行防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以隔離地下水與隧道結(jié)構(gòu)[1]。在施工過(guò)程中，通過(guò)有效的防水設(shè)計(jì)和施工，可保障隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，防止水的滲透和損害。需注意的是，在施工前要進(jìn)行混凝土的抗?jié)B試驗(yàn)，以確定混凝土的配合比及外加劑的品種和用量[2]。

（２）排水設(shè)計(jì)

隧道防排水施工設(shè)計(jì)中的排水設(shè)計(jì)是確保隧道內(nèi)部干燥穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，旨在有效處理降水問(wèn)題，以防止積水對(duì)隧道結(jié)構(gòu)和施工過(guò)程造成損害。排水設(shè)計(jì)需要全面考慮地質(zhì)、水文、隧道設(shè)計(jì)和排水設(shè)施等因素，制定合適的排水方案。

在排水設(shè)計(jì)中，首先通過(guò)地質(zhì)與水文分析了解地下水位、水流方向等，為設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。計(jì)算降水量，用以確定排水設(shè)施的容量。排水系統(tǒng)布局需要綜合考慮隧道的設(shè)計(jì)和地質(zhì)情況，確保排水設(shè)施能夠覆蓋整個(gè)隧道區(qū)域。設(shè)計(jì)排水管道時(shí)需要考慮管道直徑、材料和坡度，以保證排水暢通。排水井和泵站的設(shè)計(jì)是為了保障降水及時(shí)排出，應(yīng)根據(jù)隧道的長(zhǎng)度和排水量確定其數(shù)量和位置。

在隧道施工階段，臨時(shí)排水設(shè)計(jì)應(yīng)確保施工過(guò)程中的降水得以有效處理。須先對(duì)隧道壁面、頂部和地面進(jìn)行防水處理，以確保整體防水效果。隧道中心排水溝沿隧道縱向每隔150m設(shè)一處檢查井，縱向排水管兩側(cè)每100m設(shè)置檢查井一處，左右交錯(cuò)布置，以便沉積淤泥，并做好管道疏通，保證排水通暢。暗洞防排水示意圖如圖1所示。

1.2 施工工序

隧道的排水系統(tǒng)由主排水管道、分支管道及排水口組成，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖，該隧道防排水施工工序如圖2所示。

1.3 防水板鋪設(shè)

防水板的鋪設(shè)采用無(wú)釘鋪設(shè)技術(shù)，防水板單幅寬度?4.0m。無(wú)釘鋪設(shè)法是先在噴混凝土基面上用明釘鋪設(shè)法固定緩沖層，然后將防水板熱焊在緩沖層墊圈上，使防水板無(wú)穿透的釘孔，以保證防水效果。防水板環(huán)向整幅鋪設(shè)，拱部和邊墻無(wú)縱向搭接。

（１）基面清理

清理基面時(shí)，須先切斷錨桿、鋼筋網(wǎng)等凸出部分，然后用水泥砂漿抹平，確保噴射混凝土表面平整圓順，凹凸量不得超過(guò)±5mm，其平整度滿(mǎn)足：邊墻D/L?1/6，拱部D/L?1/8（D為初期支護(hù)表面相鄰兩凸面間的距離，L為該兩凸面之間凹進(jìn)去的深度）。錨桿有凸出部位時(shí)，螺頭頂部預(yù)留5mm切斷后，然后蓋塑料帽處理[3]。

（２）鋪設(shè)緩沖墊層

在清理好的基面上鋪設(shè)固定土工布緩沖墊層（如圖3所示），標(biāo)出隧道拱頂縱向中心線(xiàn)，將裁剪好的土工布中線(xiàn)與隧道拱頂中線(xiàn)對(duì)齊，由拱頂向兩側(cè)邊墻鋪設(shè)。采用與防水板同材質(zhì)的 80mm專(zhuān)用塑料墊圈壓在土工布上，然后用熱熔襯墊 水泥釘及墊片固定在噴混凝土面上。水泥釘長(zhǎng)度不得小于5cm，PVC墊片密度：拱頂3～4點(diǎn)/m²，邊墻2～3點(diǎn)/m²，在凹處應(yīng)適當(dāng)增加固定點(diǎn)，如圖4所示。土工布與噴混凝土表面密貼，鋪設(shè)平順、無(wú)縫隙、無(wú)褶皺。土工布搭接寬度不小于50cm。

（３）鋪設(shè)防水板

防水板呈環(huán)向鋪設(shè)，鋪設(shè)自上而下進(jìn)行，采用自制防水板臺(tái)車(chē)進(jìn)行作業(yè)。鋪設(shè)時(shí)根據(jù)基面平整度的不同，留出的足夠的富余，防止?jié)仓炷烈r砌時(shí)因防水板繃得太緊而拉壞防水材料或使襯砌背后形成積水空腔。在檢查焊接質(zhì)量和修補(bǔ)質(zhì)量時(shí)，嚴(yán)禁在加熱的情況下進(jìn)行，更不能用手撕。鋪設(shè)防水板時(shí)，采用手動(dòng)專(zhuān)用焊接器將其熱熔在襯墊上，兩者的黏結(jié)剝離強(qiáng)度不得低于防水板的抗拉強(qiáng)度，1.5mm厚EVA防水板鋪設(shè)如圖5所示。

防水板采用自焊接機(jī)雙焊縫焊接。兩幅防水板間的搭接寬度大于100mm，雙縫焊每條焊縫寬度不應(yīng)小于10mm，且黏結(jié)剝離強(qiáng)度不得小于母體抗拉強(qiáng)度的80%。防水板鋪掛時(shí)應(yīng)適當(dāng)松弛，松弛系數(shù)根據(jù)超挖情況確定，一般取1.1～1.2。防水板焊接時(shí)，要求嚴(yán)格掌握焊接的速度和焊接時(shí)間，防止過(guò)焊或焊穿防水材料，焊縫處不允許有假焊，凡烤焦、焊穿處必須用同種材料片焊接覆蓋。防水板搭接要求成魚(yú)鱗狀，以利排水，如圖6所示。

（４）質(zhì)量檢驗(yàn)

隧道防排水施工設(shè)計(jì)中，防水板鋪設(shè)的質(zhì)量檢驗(yàn)是保障隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和防水效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該過(guò)程旨在確認(rèn)防水板的正確鋪設(shè)，以防止水的滲透和對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的損害。

在進(jìn)行防水板鋪設(shè)質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)，首先需要檢查隧道內(nèi)壁表面的準(zhǔn)備情況，確保干燥、平整且沒(méi)有雜物。對(duì)于預(yù)處理的防水板，需要驗(yàn)證其完整性。鋪設(shè)位置和布局應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，防水板需要緊密貼合并覆蓋連接處，確保無(wú)縫隙。檢查完成后，通過(guò)施加一定的水壓來(lái)測(cè)試防水板的防水效果，觀察是否有水滲透現(xiàn)象，以驗(yàn)證其防水性能[4]。

1.4 施工縫、變形縫施工

（１）施工縫處理

隧道環(huán)向施工縫的處理，一般采用按10m 間距設(shè)置背貼式止水帶（400mm × 8mm）+ 中埋式橡膠止水帶（300mm × 10mm）；縱向施工縫一般是在全線(xiàn)埋設(shè)橡膠止水帶的方式進(jìn)行處理。施工縫防水構(gòu)造示意圖如圖7 所示。

隧道防排水施工設(shè)計(jì)中，要合理設(shè)計(jì)施工縫的位置、數(shù)量和尺寸，考慮結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力分布，減輕影響。選擇具有抗老化、耐候性和抗化學(xué)腐蝕特性的材料對(duì)縫隙進(jìn)行填充，如彈性膠、硅酮密封膠等，以確保其結(jié)構(gòu)的密封性和耐久性。在處理前，須消除表面的雜物和老舊材料，確保表面干燥、清潔。完成施工縫處理后，要定期檢查和修復(fù)可能的損壞或磨損，確保防水效果長(zhǎng)久穩(wěn)定。

（２）變形縫處理

變形縫是由于不同剛度結(jié)構(gòu)受力不同，產(chǎn)生一定的不均勻沉降而形成的結(jié)構(gòu)縫隙。車(chē)場(chǎng)隧道由于地質(zhì)的特殊性，項(xiàng)目在明暗分界處和襯砌類(lèi)型變化界面處均設(shè)置變形縫。變形縫采用中埋式橡膠止水帶止水，縫內(nèi)填塞瀝青麻絮，后背采用外貼式止水帶，如圖8所示。

在處理變形縫的過(guò)程中，要確保填充均勻、緊密，與周?chē)Y(jié)構(gòu)緊密黏合，同時(shí)保護(hù)原有的防水層，確保防水效果持久有效，保持結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定和防水層的完整性[5]。

2 結(jié)構(gòu)混凝土施工方案

2.1 仰拱與鋪底

結(jié)構(gòu)混凝土施工中的仰拱與鋪底是隧道建設(shè)過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵步驟。

（１）仰拱施工

仰拱是指隧道的頂部拱形結(jié)構(gòu)，用于支撐和穩(wěn)定隧道頂部，防止坍塌和變形。在施工方案中，仰拱的施工需要遵循一系列步驟。首先，在進(jìn)行仰拱混凝土澆筑前，要確保隧道頂部的支撐和安全措施就位，以防止事故發(fā)生。其次，在澆筑時(shí)要確?；炷恋臐仓鶆颍苊饪障逗退缮⒉糠值拇嬖?。最后，在澆筑完成后要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以確保混凝土逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

（２）施工工藝

隧道襯砌在初期支護(hù)完成后，為控制其變形，要緊跟開(kāi)挖面施工并結(jié)合拱墻做好仰拱封閉及模筑混凝土施工。進(jìn)行仰拱開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，每段循環(huán)開(kāi)挖長(zhǎng)度不得大于3m，須整體進(jìn)行澆筑，并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置止水帶。具體施工工藝如圖9所示。

?仰拱需超前拱墻模筑襯砌，一般不宜大于拱墻襯砌澆筑循環(huán)長(zhǎng)度的2倍。仰拱及填充（或鋪底）與掌子面的安全步距，Ⅲ級(jí)圍巖不得超過(guò)90m，Ⅳ級(jí)圍巖不得超過(guò)50m，Ⅴ級(jí)及以上圍巖不得超過(guò)40m[6]。仰拱襯砌橫向施工縫與填充混凝土橫向施工縫宜錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，錯(cuò)開(kāi)距離不宜小于0.5m。

在進(jìn)行仰拱和鋪底的混凝土澆筑前，應(yīng)將基底的積水、雜物等清除干凈，填充混凝土使用小邊墻弧形鋼模板、端頭定型鋼模板施工，機(jī)械搗固密實(shí)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后行人方可通行，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后，車(chē)輛方可直接通行[7]。

2.2 回填注漿

為保證隧道襯砌拱部澆筑飽滿(mǎn)，避免出現(xiàn)拱部空洞、不密實(shí)等質(zhì)量缺陷，該隧道采用帶模注漿技術(shù)對(duì)已完成襯砌進(jìn)行拱頂壓漿處理。襯砌過(guò)程中，須在隧道頂部預(yù)埋縱向間距為3m的42mm預(yù)注漿壓漿管。注漿液為單液水泥砂漿，控制注漿壓力不得大于0.5MPa。注漿順序?yàn)閺南缕路较蛳蛏掀路较颍{結(jié)束后采用弱膨脹水泥砂漿將注漿孔封填密實(shí)。回填注漿應(yīng)在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后進(jìn)行。

2.3 復(fù)合型路面

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，車(chē)場(chǎng)隧道洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)為復(fù)合型路面， 結(jié)構(gòu)形式為： 4cm 厚SMA-13 + 6cm 厚AC-20C + 26cm 厚R42.5 混凝土路面（C40），基層回填C15 水泥混凝土調(diào)平層。車(chē)行橫洞采用20cm 厚度C30 混凝土施工、人行橫洞采用15cm 厚度C30 混凝土施工。

（１）混凝土面板施工

復(fù)合型路面工程中的混凝土面板施工涉及基礎(chǔ)準(zhǔn)備、鋼筋布置、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、連接處理和表面處理等步驟。通過(guò)這些步驟，可以確?；炷撩姘宓馁|(zhì)量和穩(wěn)定性，構(gòu)建耐久、高強(qiáng)度的復(fù)合型路面結(jié)?構(gòu)。

（２）施工工藝要點(diǎn)

在工程開(kāi)始前，需要對(duì)基礎(chǔ)地面進(jìn)行平整和壓實(shí)處理，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確?；炷撩姘宓膹?qiáng)度和抗裂性能，為隧道整體架構(gòu)提供穩(wěn)定的支撐。

隧道的混凝土澆筑需要使用高質(zhì)量的混凝土，其材料配比和攪拌過(guò)程要嚴(yán)格控制，并確保澆筑均勻、充實(shí)，避免空隙和孔洞的存在以保證其強(qiáng)度和耐久性。澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，防止混凝土過(guò)早失去水分，影響強(qiáng)度的發(fā)揮。

此外，為確保不同材料之間的連接平整、牢固?？筛鶕?jù)需要對(duì)混凝土面板的表面進(jìn)行磨光、涂刷防滑層等方式進(jìn)行處理，來(lái)進(jìn)一步提升路面在車(chē)輛行駛中的舒適度和安全性。

3 結(jié)論

隧道工程中的防排水處理和結(jié)構(gòu)混凝土施工技術(shù)是確保隧道工程質(zhì)量和可靠性的重要因素。以上對(duì)臨臨高速公路車(chē)場(chǎng)隧道建設(shè)防排水和混凝土施工技術(shù)的分析，對(duì)該隧道的抗水性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可持續(xù)性進(jìn)行了探討。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的進(jìn)行施工方案的不斷優(yōu)化，最終解決了建設(shè)過(guò)程中的施工難點(diǎn)問(wèn)題，為臨臨高速如期建成通車(chē)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。項(xiàng)目建成后，將對(duì)完善山東全省高速公路網(wǎng)布局，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，構(gòu)建立體大交通等具有十分重要的意義。

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