浅谈隧道防排水施工中应注意的问题

浅谈隧道防排水施工中应注意的问题

前言

随着隧道施工技术的快速进步，对隧道防排水施工技术及质量提出了很高的要求。防排水施工设计的合理性及施工质量的控制的好坏不仅仅影响隧道在施工过程中的安全性，而且和可能对隧道运营后的安全构成一定的危险。隧道施工界有隧道施工“一看光爆，二看防水”的说法，现就隧道防排水施工方面做一些探讨。

一、隧道防排水施工失败的原因探索

隧道防排水失败的主要表现：施工缝处露水 ，纵横向盲管排水不畅，二次衬砌砼渗水，笔者经过多方调查认为隧道防水失败的原因在于以下：

1、设计不合理，隧道纵横向盲管理论上可以将水引出，但在实际施工中发现纵向盲沟在水量比较小时，排水速度较慢，二次衬砌施工很容易形成积水，承压后容易发生串水现象。隧道衬砌与隧底相交施工缝相对薄弱，观察多座隧道，发现该处经常处于湿融潮湿状态，甚至处于渗水状态。

2、施工问题：

⑴纵、横向盲管保护不够严密，造成盲管很容易被堵塞。施工二次衬砌钢筋时钢筋把排水板捅破，防水板修补不牢靠。

⑵施工过程中环向盲管由于在施工时很容易造成混凝土堵塞盲管末端，致使环向盲管

的水无法按照设计要求排到纵向排水沟中。

⑶膨胀式止水带、条施工选择的时机也有一定的问题，膨胀式止水带、条一般施工单位采用预埋工艺，很容易造成止水带、条遇水先期膨胀而失去止水效果。

⑷在防水层施工方面：防水层的施工工艺决定了防水层的防水存在缺陷，一般情况下防水板可以采用机械焊接，但是，防水板焊缝也存在一些机械无法焊接或难以保证焊接质量的死角部位，如十字交叉部位，结构变截面部位和一些破损部位。有时，机械焊接也难以保证焊缝的施工质量。在防水层保护方面，由于施工人员素质层次不齐，部分施工人员对防水层的保护意识薄弱，再加上目前防水层保护手段低下，这些都决定了不能在施工过程中有效地保护防水层。同时，隧道结构均处于常水位线下，防水层只要有局部地方破损，最终将导致地下水在隧道二次衬砌与防水层之间的连通，不能真正起到防水层的防水作用。

(5)筋混凝土施工质量达不到要求

隧道二次衬砌钢筋混凝土施工质量包括钢筋的保护层厚度和混凝土的密实性、强度、抗渗性能以及拱部灌满程度等。

隧道二次衬砌钢筋混凝土，很难保证钢筋的保护层厚度能满足设计和规范要求，局部的钢筋内外保护层厚度也可能不够。目前大多数工程采用模板台车衬砌，由于模板台车灌注孔有限，钢筋密度较大，插入式振捣器难以振捣到位，不容易保证混凝土的密实性和抗渗性。而附着式振捣器一方面对模板台车的强度和钢度提出了较高的要求 ，另一方面，反复振动容易使先灌注的、已凝固的混凝土发生离析现象，同样不能保证混凝土的质量，而且由于目前衬砌工艺方面的原因，隧道衬砌结构的拱部混凝土往往不能灌满，容易在拱部形成一条纵向积水通道。

(6)结构构施工缝、变形缝未处理好

施工缝和变形缝是隧道防水中的薄弱环节，对此有 “十缝九漏”的说法。主要原因有：一是施工缝或变形缝设置的位置不合适，没有避开剪力与弯矩最大处或侧墙与底板交接处；二是操作工人技术水平不齐，施工时不能保证中埋式止水带或嵌入式止水条等止水材料位置准确、固定牢固、接缝严密，不能保证将施工缝表面的杂物、积水处理干净，特别是水平施工缝处的积水，容易导致遇水膨胀橡胶止水条在混凝土浇筑前先期完成膨胀而失效。

(7)初期支护渗漏水严重，防水层施工条件差

隧道施工一般具有地质条件复杂，地下水丰富等特点，而往往对初期支护的防水都重视不够不能把初期支护结构防水作为隧道结构的防水的一道重要工序来抓。加上工期紧等客观原因在隧道二次衬砌前对初期支护渗漏水的处理不够，甚至没有采取措施，而造成防水层和混凝土在有水环境下施工，难以保证防水层和混凝土的施工质量。

（8）施工仰拱及仰拱填充的基底清理及施工密实度，如果清理不彻底及密实，极易形成仰拱底部水流通道，造成在营运后承压水从混凝土施工缝上升，从而造成翻浆现象。

二、保证防水质量的主要施工措施

（1）目前很多隧道由于各种原因隧道结构完成后，往往要经过很长一段时间的渗漏治水工作，要花费大量的人力、财力、物力。因此，施工前必须对参加隧道施工，特别是隧道防水施工的工人进行技能、技术培训，培训合格后才能上岗作业。通过培训，使职工能够清楚地认识到各道工序的防水施工要点，熟练掌握防水施工工艺，提高职工对保护防水层、防水各道工序质量的施工意识。

（2）严格施工纪律，建立责任制和奖罚制度，提高参建人员的工作积极性和主动性，建立各个岗位的责任制及相应的奖惩制度，让各个岗位的职工都能够认识到必须作好本职工作，按照隐蔽工程检查程序报检，验收合格后方可进行下道工序。

（3）充分总结和吸收隧道防水施工的经验教训，避免在以后的工作中重复同样错误防渗漏涉及了管理和技术的各个环节。除了严格按照有关设计和施工规范中规定实施各道工序的防水措施外，还必须充分吸取类似工程成功的防水经验和教训，进行认真的总结和分析隧道结构渗水的特点及规律，查找隧道结构渗漏水的主要原因，以便在今后的施工中采取针对性措施。

（4）推广使用新的防水技术和防水材料

现有防水材料和防水技术不可避免地存在这样或那样的缺点或缺陷，应注意采用已经过实验和鉴定、并经过工程应用等实践的、行之有效的新防水材料和新防水技术。

三、隧道施工中要点控制

⑴隧道开挖前，要详细了解结构所处的工程地质和水文地质情况，对不同部位的地质条件作到心中有数。在隧道开挖中，要如实地进行开挖面工程地质和水文地质的记录和描述，并与详勘地质资料进行对比。对地下水发育的地段或地质条件较差地段进行超前注浆，以达到加固地层和截水的目的，为后续施工工序创造良好的施工环境。

⑵严格按照施工配合比和施工工艺进行喷射混凝土的施工，保证喷射混凝土的施工质量，以保证其支护结构的抗渗能力。隧道施工围岩在Ⅳ级极其以上采用台阶法进行隧道开挖支护，由于工序分部较多 ，各部格栅、钢架施工的累计误差较大，到最后一部分施工时

原先加工好的格栅或拱架很难正常闭合，因此，在保证格栅、钢架加工精度的条件下，其架设位置要准确，包括中线、标高、里程、垂直度等；要注意后开挖开挖分部在喷射混凝土前要将连接板处已喷射混凝土部位的泥土及回弹料凿除干净，从而保证各部之间接缝的有效连接，以杜绝接缝之间成为初期支护结构的防水薄弱环节和渗漏水的通道。

⑶及时作好初期支护的背后回填注浆，及时填充初期支护结构和岩土开挖面之间的空隙。将初期支护表面有渗漏水的部位和地下水发育地质条件较差的地段，回填注浆的重点，堵塞其渗漏水途径，保证后续的防水层铺设和混凝土施工在无水条件下进行，这一点也是保证隧道结构防水质量的关键工序，必须认真进行。

⑷二次衬砌开始前，隧道初期支护结构变形基本稳定后，必须按照要求进行其断面检查。局部欠挖或欠挖量小的，立即组织欠挖处理；欠挖量大的，应制定欠挖处理方案并报监理工程师批准后组织处理，以避免因局部欠挖引起的防水板铺设质量不佳、钢筋绑扎与保护层厚度不够、局部结构混凝土厚度不够等防水质量问题。在防水层施工前，还要加强对初期支护结构的基面进行处理，保证喷射混凝土的表面基本平顺，将锚杆头、钢管头、钢筋、铁丝等突出物或尖锐物处理干净。

⑸当采用防水卷材作为柔性防水材料时，严格按照防水卷材的焊接或粘接要求进行接缝连接，加强接缝质量的检查，要特别注意钢筋绑扎以及混凝土施工过程中对防水板的保护，铺设防水层时，应当注意防水板不能够过松或过紧按照要求留好富余量。

⑹变形缝是由于考虑结构不均匀受力和混凝土结构膨胀收缩而设置的允许变形的结构缝，它是防水处理的难点，也是结构自防水中的薄弱环节，处理的好坏将会直接影响结构的防水质量，因此必须做好施工缝、变形缝的防水处理。当施工缝采用止水条时，应特别注意在施工过程中保证止水条居中并与混凝土面密贴牢固，并把握好止水条安设的时间，

同时控制施工用水，避免混凝土浇注前止水条膨胀失效；当施工缝采用止水带居中，接缝良好，以满足设计和规范要求。变形缝止水带处理基本同施工缝要求，在浇注过程中要随时检查，防止止水条止水带移位、卷曲。

（7）严格按照设计放样进行钢筋加工,绑扎钢筋时必须保证两层钢筋网片之间的距离,特别要注意保证钢筋网片内外与防水层和模板之间的距离,严禁钢筋网片直接靠在防水层和模板上,施工中要注意钢筋网片绑扎位置的断面检查,避免出现钢筋保护层厚度不够的情况.

（8）当隧道二次衬砌采用钢筋混凝土时,混凝土的振捣有一定的难度,因此,在采用模板台车衬砌时,可在模板台车的墙部按照振捣要求增加灌注和振捣窗口,保证各个部位的混凝土都能振捣到位。

⑽隧道拱顶混凝土灌注采用泵送挤压混凝土施工工艺时，由于客观原因，拱顶混凝土往往会产生不密实、灌不满等现象，根据施工经验，对此部位的混凝土施工，可以在拱顶最高位置贴近防水板面预埋注浆管。其目的：一是以此作为排气孔，排除拱部空气，减少泵送压力；二是通过灌注过程观察流浆情况，检查拱部混凝土灌满程度；三是作为注浆孔，为以后二次衬砌背后回填注浆创造条件。

⑾在隧道衬砌防水混凝土终凝后，应立即安排专人养护，并作好养护记录和检查，养护时间不少于14天。在灌注后如果混凝土养护不及时，混凝土内水泥水化不充分，容易产生收缩裂缝，从而降低混凝土的抗渗性能。

⑿在大、小断面过度处，其初期支护断面应直接喷成圆弧面。铺设防水板时，尽量采用机械焊缝，或根据断面大小、形状焊接成型的防水板，在洞内直接铺挂，以减少手工焊

缝，避免因人为因素造成的防水板接缝不严而产生的渗漏点。防水板铺设或焊接时要考虑足够的余裕量，避免混凝土灌筑时局部防水板被拉坏或占用混凝土空间使局部混凝土厚度不足，防水板应尽量减少焊缝。

四、结束语

笔者认为很多隧道目前由于各种原因要经过很长一段时间的渗漏治水工作，隧道防水施工应吸取类似工程防水经验和教训，通过对参建人员技能、技术培训，掌握防水施工工艺，提高参建人员对保护防水层、防水各道工序质量的施工意识。建立严格的责任制和奖罚制度，提高参建人员的工作积极性和主动性，并严格落实“三检”制度。避免在以后的工作中重复同样错误造成隧道施工中及运营后的渗漏水现象。