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摘要：本文作者分析了隧道防水的现状，对公路隧道防水施工技术进行了探讨。
关键词：公路隧道；防水施工；初探
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
到目前为止,我国对隧道防水的研究总的看来仍是很少,基本停留在经验和类比层面上。本工程通过隧道结构防水的施工控制,使结构防水得到了很好的保证,也保证了工程的相应质量,为工程的顺利进展提供了有效的条件。实践证明,如果从工程立项之初就把防水纳入日程上来,重重把关,各业务部门密切协作,隧道的渗漏水问题是可以完全解决的。
1 隧道防水现状
1.1 设计技术现状
我国防水设计从总体上肯定了遵循“防、排、截、堵,刚柔结合,因地制宜,综合治理”和坚持“多道设防、多种材料复合使用”的原则,并总结出了在不同类型工程中采用防排结合(或是以堵为主,以疏为辅)、材料防水与构造防水结合、柔性防水材料(卷材、涂料)与接缝密封材料互补并用等设计方法。防水设计是十分重要的。我国《公路隧道设计规范》规定,“隧道防排水应视水文地质条件因地制宜地采取以排为主,防、排、截、堵相结合的综合治理原则,达到排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的目的”。我国《地下工程防水技术规范》对防水则分为4个等级(具体请参见《地下工程防水技术规范》GB50108—2001)。对各等级的适用范围也有明确规定。制定防水等级,是合理选用防水材料,保证相应等级的防水质量,做到经济、合理的有效措施。
1.2 我国隧道工程防水规定及存在的问题
存在问题主要表现在如下几个方面:隧道防水的等级不明确;大部分隧道规范对防水等级的划分比较模糊;隧道防水的设计依据不充分;防水设计脱离结构设计,不能综合考虑。
隧道工程设计在制订围护结构主体防水方案时,难以充分掌握工程不同区间的水文地质变化情况和在施工过程中将会出现哪些渗漏状况及其渗漏程度。设计部门很少有专门研究防水材料、负责防水设计的人员,面对数百种各种各样的防水材料和各自不同的特点,要他们完全正确地使用每一种材料,充分发挥各种材料的优点,自然是困难的。
1.3 施工技术现状
施工技术和工艺装备日趋成熟,基本上可以适应各类新型防水材料的发展。许多施工单位通过大量工程实践,总结制订出的一些适用性强,能够解决渗漏水问题的操作规程或防水工法,在保证防水工程的质量中发挥了重要作用。然而,由于施工过程出现渗漏的随机性很强,往往处于边施工边堵漏的局面,相当多的工程在施工后期和竣工后需要进行多次维修。因而对承担该类地下工程的施工单位的资质与防水技术水平提出了更高要求。
隧道防水技术主要有三种类型,一是从围岩、结构和附加防水层着手以防为主的水密型防水,二是从疏水、泄水着手以排为主的泄水型或引流自排型防水,三是防排结合的混合型防水。在实际施工中,施工队伍问题严重,有资料显示,由于材料、设计、施工和管理维护不善造成的渗漏原因分别占20% 、26% 、48% 和6%。由此证明施工的合理性对建筑防水工程质量的重要性。
2 各种防水材料的作用和性能
2.1 PVC-Ⅱ防水板
PVC-Ⅱ防水板是整个隧道防水的关键。隧道内的水主要在防水板层隔阻,同时要求防水板具有一定的阻燃性,因为隧道在布设通风、照明等预埋件时需要焊接,防止电焊火花烧破而起火。
2.2 涤纶无纺布
无纺布设于防水板内侧,主要是起渗水和缓冲作用,且对防水板起到保护作用,因开挖凸凹不平,以免防水板被刺破。
2.3 中埋式止水带
止水带设置于二次衬砌混凝土施工缝处,因为该处衬砌混凝土防水最薄弱,防止从施工缝处渗水。
2.4 环向排水管
该排水管设于防水板内侧环向一圈,主要是把防水板表层的水通过水管排入到墙两侧的排水沟中。同时与无纺布共同对初期支护与二衬混凝土之间形成的水囊起着释压作用。
2.5 二次衬砌防水混凝土
二衬混凝土是隧道内最后一道防水层,主要是防止因防水板施工不慎而渗入的一部分水。其强度等级为C25,抗渗标号为S12。
3 隧道外防水工藝流程控制
3.1底板防水工艺流程控制
30cm 碎石垫层C 15混凝土垫层15cm1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm 4mm双面自粘改性沥青防水卷材C15细石混凝土保护层5cmC 30防水混凝土(W 8 )
3.2侧墙防水工艺流程控制
C30防水混凝土(W8) 1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm4mm双面自粘改性沥青防水卷材2cm聚乙烯泡沫塑料板隔离层一回填粗中砂
3.3顶板防水工艺流程控制C30防水混凝土(S8) 1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm4mm双面自粘改性沥青防水卷材2cm干铺油毛毡50mm厚细石砼保护层。
4 结构内各防水施工控制
4.1变形缝的施工控制
变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求,变形缝的防水措施按现行《地下工程防水技术规范规定选用》。
4.2嵌缝材料设计与施工控制
4.2.1嵌缝材料最大拉伸强度不应小于0.2MPa,最大伸长率应大干300%,拉伸一压缩循环性能级别不应小于8020。
4.2.2嵌缝材料施工时应符合以下要求:缝内两侧应平整、清洁、无渗水,并涂刷与嵌缝材料相容的基层处理剂;嵌缝时应先设置与嵌缝材料相隔离的背衬材料,嵌缝应密实,与两侧粘结牢固。
4.3 施工缝的施工控制
4.3.1施工缝设置:浇筑混凝土应连续进行,当需要间歇时,间歇时间应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土从搅拌机卸出或从混凝土泵卸出到次层混凝土浇筑压茬的间歇时间,当气温小于25℃时不应超过3h,当气温大于或等于25oC时不应超过2.5h,如超过时,应设置施工缝。施工缝是构筑物上的一个薄弱环节,一般应尽量避免设施工缝,只有当混凝土的浇筑能力或施工顺序不能保证混凝土连续浇筑时,才设置施工缝。为了方便施工,有利于结构受力和防排水,施工缝设置应符合以下要求:
a、尽量避免留置竖向施工缝。因竖缝处靠新浇混凝土的侧向压力来保证两者的良好结合,效果较差,不如水平施工缝;有保证。
b、顶板、底板不宜留施工缝:墙体必须留设时,只准留水平施工缝,并且应留在距离底板表面以上大干300mm,距离穿墙孔洞边缘大干300mm处。
4.3.2 施工缝的防水设计:本工程采用3mm厚镀锌钢板止水带,止水带的转角半径应不小于300mm,且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。
4.4后浇带的施工控制
4.4.1后浇带设置:后浇带应设在受力和变形较小的部位;后浇带可做成平直缝,结构主筋不宜在缝中断开;后浇带需超前止水时,后浇带部位混凝土应局部加厚,并增设中埋式止水带。
4.4.2后浇带的施工应符合下列规定
a、后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42d后再施工;
b、后浇带的接缝应符合《地下工程防水技术规范》规定;
c、后浇带混凝土施工前,后浇带部位应予以保护,严防落入杂物;
d、后浇带应采用补偿收缩混凝土浇筑,其强度不应低于两侧混凝土;
e、后浇带混凝土的养护时间不得少于28d。
参考文献：
[1] 唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2009,(04) .
[2] 李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2008,(14) .
[3] 章忠. 隧道的防水技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2009,(06) .
[4] 祝和权,李海燕. 铁路隧道防水技术的现状及趋势[J]. 铁道建筑, 2003,(10) .
[5] 黄林军. 浅谈高速公路隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2011,(21) .
[6] 皇甫全显, 赵俊志. 隧道渗漏水成因分析与治理技术措施[J]. 科技促进发展(应用版), 2010,(08) .
关键词：公路隧道；防水施工；初探
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
到目前为止,我国对隧道防水的研究总的看来仍是很少,基本停留在经验和类比层面上。本工程通过隧道结构防水的施工控制,使结构防水得到了很好的保证,也保证了工程的相应质量,为工程的顺利进展提供了有效的条件。实践证明,如果从工程立项之初就把防水纳入日程上来,重重把关,各业务部门密切协作,隧道的渗漏水问题是可以完全解决的。
1 隧道防水现状
1.1 设计技术现状
我国防水设计从总体上肯定了遵循“防、排、截、堵,刚柔结合,因地制宜,综合治理”和坚持“多道设防、多种材料复合使用”的原则,并总结出了在不同类型工程中采用防排结合(或是以堵为主,以疏为辅)、材料防水与构造防水结合、柔性防水材料(卷材、涂料)与接缝密封材料互补并用等设计方法。防水设计是十分重要的。我国《公路隧道设计规范》规定,“隧道防排水应视水文地质条件因地制宜地采取以排为主,防、排、截、堵相结合的综合治理原则,达到排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的目的”。我国《地下工程防水技术规范》对防水则分为4个等级(具体请参见《地下工程防水技术规范》GB50108—2001)。对各等级的适用范围也有明确规定。制定防水等级,是合理选用防水材料,保证相应等级的防水质量,做到经济、合理的有效措施。
1.2 我国隧道工程防水规定及存在的问题
存在问题主要表现在如下几个方面:隧道防水的等级不明确;大部分隧道规范对防水等级的划分比较模糊;隧道防水的设计依据不充分;防水设计脱离结构设计,不能综合考虑。
隧道工程设计在制订围护结构主体防水方案时,难以充分掌握工程不同区间的水文地质变化情况和在施工过程中将会出现哪些渗漏状况及其渗漏程度。设计部门很少有专门研究防水材料、负责防水设计的人员,面对数百种各种各样的防水材料和各自不同的特点,要他们完全正确地使用每一种材料,充分发挥各种材料的优点,自然是困难的。
1.3 施工技术现状
施工技术和工艺装备日趋成熟,基本上可以适应各类新型防水材料的发展。许多施工单位通过大量工程实践,总结制订出的一些适用性强,能够解决渗漏水问题的操作规程或防水工法,在保证防水工程的质量中发挥了重要作用。然而,由于施工过程出现渗漏的随机性很强,往往处于边施工边堵漏的局面,相当多的工程在施工后期和竣工后需要进行多次维修。因而对承担该类地下工程的施工单位的资质与防水技术水平提出了更高要求。
隧道防水技术主要有三种类型,一是从围岩、结构和附加防水层着手以防为主的水密型防水,二是从疏水、泄水着手以排为主的泄水型或引流自排型防水,三是防排结合的混合型防水。在实际施工中,施工队伍问题严重,有资料显示,由于材料、设计、施工和管理维护不善造成的渗漏原因分别占20% 、26% 、48% 和6%。由此证明施工的合理性对建筑防水工程质量的重要性。
2 各种防水材料的作用和性能
2.1 PVC-Ⅱ防水板
PVC-Ⅱ防水板是整个隧道防水的关键。隧道内的水主要在防水板层隔阻,同时要求防水板具有一定的阻燃性,因为隧道在布设通风、照明等预埋件时需要焊接,防止电焊火花烧破而起火。
2.2 涤纶无纺布
无纺布设于防水板内侧,主要是起渗水和缓冲作用,且对防水板起到保护作用,因开挖凸凹不平,以免防水板被刺破。
2.3 中埋式止水带
止水带设置于二次衬砌混凝土施工缝处,因为该处衬砌混凝土防水最薄弱,防止从施工缝处渗水。
2.4 环向排水管
该排水管设于防水板内侧环向一圈,主要是把防水板表层的水通过水管排入到墙两侧的排水沟中。同时与无纺布共同对初期支护与二衬混凝土之间形成的水囊起着释压作用。
2.5 二次衬砌防水混凝土
二衬混凝土是隧道内最后一道防水层,主要是防止因防水板施工不慎而渗入的一部分水。其强度等级为C25,抗渗标号为S12。
3 隧道外防水工藝流程控制
3.1底板防水工艺流程控制
30cm 碎石垫层C 15混凝土垫层15cm1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm 4mm双面自粘改性沥青防水卷材C15细石混凝土保护层5cmC 30防水混凝土(W 8 )
3.2侧墙防水工艺流程控制
C30防水混凝土(W8) 1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm4mm双面自粘改性沥青防水卷材2cm聚乙烯泡沫塑料板隔离层一回填粗中砂
3.3顶板防水工艺流程控制C30防水混凝土(S8) 1:2.5水泥砂浆找平面1.5cm4mm双面自粘改性沥青防水卷材2cm干铺油毛毡50mm厚细石砼保护层。
4 结构内各防水施工控制
4.1变形缝的施工控制
变形缝应满足密封防水、适应变形、施工方便、检修容易等要求,变形缝的防水措施按现行《地下工程防水技术规范规定选用》。
4.2嵌缝材料设计与施工控制
4.2.1嵌缝材料最大拉伸强度不应小于0.2MPa,最大伸长率应大干300%,拉伸一压缩循环性能级别不应小于8020。
4.2.2嵌缝材料施工时应符合以下要求:缝内两侧应平整、清洁、无渗水,并涂刷与嵌缝材料相容的基层处理剂;嵌缝时应先设置与嵌缝材料相隔离的背衬材料,嵌缝应密实,与两侧粘结牢固。
4.3 施工缝的施工控制
4.3.1施工缝设置:浇筑混凝土应连续进行,当需要间歇时,间歇时间应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。混凝土从搅拌机卸出或从混凝土泵卸出到次层混凝土浇筑压茬的间歇时间,当气温小于25℃时不应超过3h,当气温大于或等于25oC时不应超过2.5h,如超过时,应设置施工缝。施工缝是构筑物上的一个薄弱环节,一般应尽量避免设施工缝,只有当混凝土的浇筑能力或施工顺序不能保证混凝土连续浇筑时,才设置施工缝。为了方便施工,有利于结构受力和防排水,施工缝设置应符合以下要求:
a、尽量避免留置竖向施工缝。因竖缝处靠新浇混凝土的侧向压力来保证两者的良好结合,效果较差,不如水平施工缝;有保证。
b、顶板、底板不宜留施工缝:墙体必须留设时,只准留水平施工缝,并且应留在距离底板表面以上大干300mm,距离穿墙孔洞边缘大干300mm处。
4.3.2 施工缝的防水设计:本工程采用3mm厚镀锌钢板止水带,止水带的转角半径应不小于300mm,且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。
4.4后浇带的施工控制
4.4.1后浇带设置:后浇带应设在受力和变形较小的部位;后浇带可做成平直缝,结构主筋不宜在缝中断开;后浇带需超前止水时,后浇带部位混凝土应局部加厚,并增设中埋式止水带。
4.4.2后浇带的施工应符合下列规定
a、后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42d后再施工;
b、后浇带的接缝应符合《地下工程防水技术规范》规定;
c、后浇带混凝土施工前,后浇带部位应予以保护,严防落入杂物;
d、后浇带应采用补偿收缩混凝土浇筑,其强度不应低于两侧混凝土;
e、后浇带混凝土的养护时间不得少于28d。
参考文献：
[1] 唐光文. 某高速公路隧道防水技术与施工分析[J]. 广东科技, 2009,(04) .
[2] 李瑛. 浅谈城市隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2008,(14) .
[3] 章忠. 隧道的防水技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2009,(06) .
[4] 祝和权,李海燕. 铁路隧道防水技术的现状及趋势[J]. 铁道建筑, 2003,(10) .
[5] 黄林军. 浅谈高速公路隧道防水施工技术[J]. 山西建筑, 2011,(21) .
[6] 皇甫全显, 赵俊志. 隧道渗漏水成因分析与治理技术措施[J]. 科技促进发展(应用版), 2010,(08) .