隧道防水施工技術探究

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摘要：作為鐵路隧道中具有“三高四活躍”特征的“地質博物館”，高黎貢山隧道的施工工藝和質量控制難度相當大，對整個大瑞鐵路的順利完工有著舉足輕重的作用，而防水工程質量也將直接影響隧道的整體安全。本文從防水設計、防水施工等方面闡述了EVA防水板在高黎貢山隧道工程中的應用。

關鍵詞：鐵路隧道；山體復雜地質；EVA防水板；變形縫

1工程概況

大瑞鐵路東起云南大理、西至中緬邊境的瑞麗，全長約330km，是我國鐵路網規劃中的重點項目之一，也是中緬國際鐵路通道的重要組成部分。高黎貢山隧道是大瑞鐵路重點控制性工程，其位于怒江和龍川江之間，處于喜馬拉雅地震帶，地質條件極為復雜，具有高地應力、高地熱、高地震烈度、活躍的新構造運動、活躍的外動力、活躍的地熱水、活躍的暗坡淺表這“三高四活躍”特征，幾乎涵蓋了鐵路隧道建設所有的不良地質與重大風險，堪稱鐵路隧道建設的“地質博物館”。隧道正線全長34.5km，于2014年4月開工，計劃2022年6月竣工，是目前國內在建最長的鐵路隧道，也是亞洲第一單線雙洞鐵路長隧道。

2防水設計

2.1防水設防等級。高黎貢山隧道的防水等級為一級，要求襯砌不允許滲水，結構表面無濕跡；隧道二襯混凝土抗滲等級一般地段不小于P8，地下水發育地段不小于P10。2.2防水設計原則。高黎貢山隧道防水遵循“防排截堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實可靠的措施，達到防水可靠、排水暢通的目的。隧道防水應重視初期支護防水，以襯砌結構自防水為主體，以施工縫、變形縫為重點，輔以注漿堵漏和防水層加強防水。同時，隧道防水設計時應對地表水與地下水妥善處理，洞內外形成一個完整的防水系統，以保證隧道結構與設備的使用正常和行車安全。隧道遇到地下水對混凝土結構具有侵蝕性時，應采取相應的防腐措施，保證結構的安全性與耐久性。2.3防水構造做法。高黎貢山隧道的防水層設置在初期支護與二次襯砌之間，由厚度不小于1.5mm的EVA防水板及400g/m2無紡布組成，無紡布緊貼隧道初期支護，對防水板起緩沖作用，同時具有排水功能。為防止澆筑時漿液破壞盲管的過濾性能，防水板鋪設至邊墻縱向盲管或進水孔高程以下。高黎貢山隧道（暗洞）防排水做法見圖1。2.4防水材料。1）隧道防水選用EVA防水板，幅寬為2~4m，厚度不小于1.5mm，具有優良的耐久性、耐水性、耐腐蝕性、抗穿刺性及較好的阻燃性能，符合TB/T3360.1—2014《鐵路隧道防水材料第1部分：防水板》要求。2）隧道防水緩沖選用400g/m2土工無紡布，具有良好的透水、過濾、隔離、阻燃性能，同時耐腐蝕、耐霉菌性能佳。

3防水施工

3.1基面要求。初襯基面應平整牢固，無空鼓、尖銳物與明水，初襯噴錨強度滿足規范要求。對基層進行檢查，割除外露的錨桿頭、鋼筋頭等尖硬物，凹凸部位補噴、抹平，局部滲水處注漿處理，陰角部位采用1∶2.5水泥砂漿做成100mm×100mm的倒角。3.2鋪設防水板。1）EVA防水板采用雙焊焊機熱合施工，施工順序為先拱后墻，即從拱頂開始向兩側邊墻施工，最后底面鋪設。隧道鋪設固定防水板做法見圖2。2）每天焊接施工前，先取300mm×1000mm的EVA防水板小樣進行試焊，以確定當天最佳的焊接溫度與爬行速度。小樣試焊完畢后應對焊縫的外觀、剪切力與剝離強度進行檢測，合格后進行正式的焊接施工，否則應重新調整焊機的溫度、速度，以保證焊接質量。3）將焊機調整到試驗性焊接時的最佳參數，在設計要求的搭接寬度下自動焊接，焊縫應平整、牢固、美觀；對于需修補或雙縫焊機不能操作的地方，用擠出焊槍進行施工。焊接過程中，要經常清理焊接設備中的殘留物，并定期對焊機進行保養。4）在隧道拱頂標出縱向中心線，EVA防水板鋪設時橫向中心線與標出的中心線重合，采用手持式超聲波儀將拱頂部位的EVA防水板與安裝在無紡布上的塑料墊片熱熔焊接，然后防水板分別向兩側邊墻鋪設，鋪設時預留懸吊余量，保證二次襯砌時二襯、防水板、初期支護相互密貼。5）EVA防水板的搭接寬度為150mm，搭接縫應避開隧道的變形縫、施工縫、圍巖集中出水處等防水薄弱部位，錯開間距不得小于500mm，防水板焊縫應焊接牢固，無漏焊、虛焊、過焊現象。防水板搭接示意見圖3。6）在鋪設防水板時注意配合使用止水帶，環向施工縫采用8mm厚300mm寬的中埋式橡膠止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶，縱向施工縫采用6mm厚300mm寬的中埋式鋼邊止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶，構造見圖4—5。止水帶安裝應位置準確、固定牢靠，中間空心圓心應與縫的中心線重合，中埋式止水帶定位應與界面保持平展，外貼式止水帶采用粘結法與防水板連接。7）隧道的變形縫部分采用6mm厚300mm寬的中埋式鋼邊止水帶與6mm厚300mm寬的外貼式止水帶，配合使用聚乙烯泡沫塑料棒與聚硫密封膠。在暗洞與明洞交接部位，防水層的甩槎不得小于400mm，以連接成整體防水體系，明暗交接部位變形縫防水構造見圖6。3.3防水板檢測。1）施工前，將EVA防水板展開后，肉眼檢查是否有缺陷，標出有缺陷或可疑之處，以便修補。2）焊縫檢測分為目測和檢漏試驗。采用專用檢漏儀測漏時，先封住焊縫空腔的一端，然后在另一端打氣加壓，待壓力達到0.25MPa后保壓，若在15min內壓力下降不超過10%，說明焊接質量符合要求；若壓力下降超過10%，說明焊縫質量不合格，存在虛焊、漏焊等不良現象，用肥皂水涂刷在不合格的焊縫找出漏氣部位，用手持焊槍進行補焊后再次檢測，直到焊縫檢測合格為止。3）修補破損孔洞時，將防水板裁剪成圓形或橢圓形的襯墊作補丁，對于小的針眼和孔洞可采用點焊，修補后用真空檢測儀器檢測，若不合格應重新修補。3.4無紡布鋪設。1）防水板鋪設好后，采用射釘將無紡布固定在基面上，拱部固定間距為0.5~0.8m，邊墻固定間距0.8~1m布置，底部固定間距1~1.5m；射釘呈梅花狀排列，如遇到基面凹凸處應增設固定點。2）無紡布鋪設時不宜繃得過緊或放得過松，應平順、無褶皺，與襯砌密貼，無紡布之間的搭接寬度不得小于50mm。3.5施工注意事項1）防水施工前，對即將鋪設的隧道環向長度進行準確測量，按實際需要的長度裁剪防水板并留余量，然后用彩筆在防水板上作好標記以備用。2）在進行無紡布和防水板的鋪設時不得拉得太緊，要留有一定的伸縮量以適應基體的變形。3）隧道防水板的施工溫度不宜低于5℃。防水層在每天正式焊接前應做好試焊工作，以確定最佳焊接參數，方可開始正式施工。4）按試焊好的溫度、速度正式焊接，每環防水板盡量一次完成，減少間斷或停機次數，避免同一環向接縫的多個修補接頭。5）隧道二次襯砌施工時要加強防水板的成品保護，不留滲水隱患。鋼筋綁扎時不得損壞防水板，可采用擋板或濕潤棉作隔離，避免鋼筋焊接燙傷防水板；保護好暗洞與明洞連接部位甩槎的防水板，以便后續施工形成整體連接。

4結語

大瑞鐵路高黎貢山隧道是目前亞洲在建最長的單向雙洞鐵路隧道工程，隧道部位的防水工程質量將直接影響隧道的整體安全。為應對極其復雜的地質條件與重大施工風險，項目組從設計選材、施工方案、現場施工、細部處理、檢測檢驗、監控管理等環節層層把關，堅持以高標準的專業技術、高要求的管理制度保證隧道的防水質量。

作者:李冬鳳 王曉鋒 單位:1.四川蜀羊防水材料有限公司 2.中鐵十八局集團有限公司勘察設計院