防止隧道衬砌渗漏水的施工方法

维普资讯 http://www.cqvip.com ４４　管理施工　城市道桥与防洪　２００８年５月第５期　防止隧道衬砌渗漏水的施工方法　阮彩霞　，张筱讳　，陈林涛　（１．台州市交通工程质量监督站，浙江台州３１８０２０；２．温岭交通设计院，浙江温岭３１７５００；３．温岭宏远交通工程有限公司，浙江温岭３１７５００）　摘要：该文对造成隧道衬砌渗漏水的原因进行了分析，介绍了施工中有效避免衬砌渗漏水的方法及防治措施。　关键词：隧道衬砌；渗漏水；防止；施工方法　中图分类号：Ｕ４５５．９１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—７７１６（２００８）０５—００４４－０３　１　造成隧道衬砌渗漏水的原因分析　隧道衬砌渗漏水是公路隧道最主要的病害之　一，它直接影响和危及隧道的营运与安全，使养护　维修费用提高。隧道衬砌渗漏水的表现方式和现　象是各式各样的，它产生的原因错综复杂，主要有　以下几方面。　１．１设计　隧道的衬砌漏水、渗水，在设计方面，主要是　由于衬砌的横截面厚度不够以及计算结构的应力　不足，或结构层不合理造成的。　（１）隧道衬砌的横截面厚度是衬砌构造承受　荷载、抗渗防漏及进行复合式衬砌的决定性因素　之一，因此在设计中必须使衬砌的横截面有足够　的厚度，使其能承受荷载而不被破坏，并且起到防　渗抗漏的作用。　（２）隧道衬砌的各部构件因受温度的变化影　响而引起形变，而组成构件的材料之一——混凝　土，除了以上形变外，还会有收缩、徐变、开裂等　情况，因此在设计中必须充分考虑这些因素，使隧　道的衬砌体密实、高强、受力合理，有足够的抗变　形能力，这样会最大限度地减少病害的出现，不开　裂、不坍塌、不漏水。　（３）由于有些项目受资金不足的约束，忽视了　对防排水结构的设计。７６省道林石线石塘隧道由　于设计中无防排水措施，造成衬砌有渗漏水现象。　因此，在设计时必须考虑完善的防排水措施结构。　１．２施工　在隧道施工过程中，首先，要对地质、水文、塌　方等情况的变化做到细致地了解和掌握，及时地　处理各种设计中涉及或涉及不到的情况，并与设　计进行比较，从而准确地修改施工方案或变更原　来的设计。如果施工对各类情况的变化不去掌握，　只是照图施工，就有可能会给将来形成后患，造成　收稿日期：２００８一Ｏ３—２Ｏ　作者简介：阮彩霞（１９７７一），女，浙江台州人，工程师，从事工　程质量监督工作。　完工后难以修补的病害。其次，是要严格遵守施工　操作规程，认真对待每一个施工环节。第三，隧道　的衬砌施工，由于有围岩和水的存在，使施工增加　了许多难度，因此时时刻刻都要把衬砌、围岩和水　三者之间的关系处理好，使围岩稳定，排水畅通，　衬砌安全可靠。　隧道施工方案，必须依据实际情况编制和安　排，根据地质条件、隧道长度、断面形式和宽度、　工期要求、结构类型、施工技术力量、机具设备和　气候情况，采用全断面施工方法和正台阶施工方　法。　在施工过程中能有效避免衬砌渗漏水的方法　有以下几种：　（１）在ＩＶ类以下围岩地段，必须采用光面爆　破技术。应用爆破技术时，必须进行爆破设计，把　对围岩的扰动减少到最低程度。围岩爆破后，周边　炮眼痕迹保存率要＞７０％。因此，必须合理确定周　边眼间距、装药方法、装药量等，测量人员应准确　画出洞身开挖轮廓线，在轮廓线上点出周边眼，爆　破工必须按点钻眼。采用光面爆破技术，能有效地　控制超欠挖，防止对围岩的扰动，减少围岩凹凸不　平而造成的对防排水材料的破坏。　（２）衬砌方式为复合式时，要对围岩和锚喷支　护的变形情况随时监控量测，选定围岩和锚喷支　护基本稳定的最佳时机实施二次衬砌。　（３）合理确定衬砌分段长度。有些工地隧道衬　砌施工时，为了抢进度，盲目加长衬砌拱架，导致　衬砌开裂。根据近几年我们在龙泉塔石岭隧道、温　州高桐公路桐岭背隧道、甬台温高速公路塘岭隧　道等工程的施工经验，一次性混凝土衬砌浇筑长　度不宜＞８　ｍ。　（４）衬砌的施工缝采用橡胶止水带或塑料止　水带防水时，施工中应符合下列要求：　ａ．止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破。如发　现有割伤、破裂现象，应及时修补。　ｂ．在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止　止水带偏移。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年５月第５期　城市道桥与防洪　管理施工　４５　ｃ．加强混凝土振捣，排除止水带底部气泡和　空隙，使止水带和混凝土紧密结合。　ｄ．根据止水带材质和止水部位可采用不同的　接头方法。对于橡胶止水带，其接头形式应采用搭　接式复合接；对于塑料止水带的接头形式应采用　搭接式对接。止水带的搭接宽度可取１０　ｅｍ，冷粘　或焊接的缝宽《５　ｅｍ。　（５）复合式衬砌中防水层的施工应满足下列　要求：　ａ．防水层应在初期支护变形基本稳定后，二　次衬砌施工前进行。　ｂ．防水层铺设前，喷混凝土层表面不得有锚　杆头或钢筋断头外露；对凹凸不平部位应修凿、喷　补，使混凝土表面平顺；喷层表面漏水时，应及时　引排。　Ｃ．防水层可在拱部和边墙按环状铺设，并视　材质采取相应的接合方式。塑料板用焊接，搭接宽　度为１０　ｅｍ，两侧焊缝宽应《２．５　ｅｍ；橡胶防水板　粘接时，搭接宽度为１０　ｅｍ，粘缝宽《５　ｅｍ。　ｄ．防水层的接头处应擦净。塑料防水板应用　与材质相同的焊条焊接；橡胶防水板应用粘合剂　连接；涂刷胶浆应均匀，用量应充足；防水层的接　头处不得有气泡、折皱及空隙，接头处应牢固，强　度应不小于同质材料。　ｅ．防水层用垫圈和绳扣吊挂在固定点上，其　固定点的间距，拱部应为０．５～０．７　ｍ，侧墙为　１．０～１．２　ｍ，在凹凸处应适当增加固定点。点间防　水层不得绷紧，以保证灌注混凝土时板面与喷混　凝土面能密贴。　ｆ．采用无纺布作滤层时，防水板与无纺布应密　切叠合，整体铺挂。　ｇ．开挖和衬砌作业不得损坏防水层，当发现　层面有损坏时，应及时修补。　ｈ．防水层纵横向一次铺设长度应根据开挖方　法和设计断面确定，铺设前，宜先行试铺，并加以　调整。防水层在下一阶段前的连接部分，应保护不　得弄脏和破损。　ｉ．防水层属隐蔽工程，二次衬砌灌注前应检查　防水层质量，做好接头标志，并填写质量检查纪　录。　（６）模筑混凝土衬砌应尽量采用泵送混凝土。　泵送混凝土可以有效地避免衬砌厚度不足、混凝　土回填不密实等影响质量、造成衬砌渗漏水的现　象。　（７）衬砌时拱架端部的挡板因为不容易支承　牢固，为防止挡板倒塌，因此工人振捣混凝土时往　往尽量避开挡板周围，造成挡板周围混凝土振捣　不够，混凝土不密实，使施工缝产生渗漏水，这种　现象在衬砌中非常普遍。５３省道丽浦线龙泉塔石　岭隧道，采取了加长拱架的办法，有效地解决了这　个问题，其拱架设计长度为８．５　ｍ，每次浇注长度　为８　ｍ，预留５０　ｅｍ作为支撑挡板的支承点，这样　能使挡板不因振捣充分而产生倒塌、漏浆等现象。　（８）混凝土浇注前必须清除侧墙基底浮碛，防　止因基底不结实造成侧墙下沉引起裂缝。混凝土　应严格按设计配合比拌和，拌和后，应尽快浇筑，　浇筑时应使混凝土充满所有角落并充分进行捣　固。混凝土运送时，原则上应采用混凝土搅拌运输　车，采用其他方法运送时，应确保混凝土在运送中　不产生离析、损失及混入杂物。　（９）二次衬砌混凝土其强度达到２．５　ＭＰａ时，　方可拆模。　（１０）加强养护，养护时间不得少于７　ｄ；掺有　外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于１４　ｄ。　２　防治　公路隧道衬砌的防水排水原则是“以排为主，　防排、截堵相结合”，其目的就是“排水畅通、防水　可靠、经济合理、不留后患”。使隧道内外形成一　个完整的畅通的防排水体系，产生的效果是：拱　部、边墙不滴水；路面不冒水、不积水，设备箱洞　不渗水；冰冻地区隧道衬砌背后不积水，排水设施　无冻害。根据隧道衬砌防水排水的原则和目的，提　出以下防水抗渗的几个措施：　２．１防水措施　隧道的防水就是防止地表水下渗到衬砌中，　地下水上冒到隧道路面和衬砌中以及围岩中的水　侵入衬砌体。　（１）对于地表水的防治措施是：根据地形、地　势，因地制宜地在洞顶设置防水设施，如将地表填　平夯实、铺砌、勾补、抹面等，将坑穴或钻探孔堵　死、封闭，达到防渗、抗渗的目的。　（２）对于围岩中的地下水的防治措施是：首先　要探明水的来源和水流形式，即是裂隙水还是地　下水。其次是采取措施，在围岩破碎、涌水易坍塌　地段，要采取直接向围岩内压浆的方法，若涌水量　很大，还要采用化学浆液进行固结，然后再采取隔　离措施；当围岩条件很好且水量不大时，可以不压　浆，直接采用隔离防渗措施。　一般使用的注浆防水材料有水泥浆（或砂　浆）、水泥和水玻璃溶液，如水泥浆液难以止水和　固结时，可用化学浆液，如水泥与水玻璃等混合　维普资讯 http://www.cqvip.com ４６　管理施工　城市道桥与防洪　２００８年５月第５期　物。注浆可以填充空隙和围岩裂隙，堵水加固，形　成衬砌外围的堵水防水加固填充层，同时也加强　了衬砌与围岩的结合，在衬砌完成后，如发现衬砌　有渗漏水现象，或发现衬砌厚度不足，回填不密实　等也可以采取注浆的方式进行处理。　隔离防渗的方法是多种多样的。整体式衬砌　可以在衬砌体的内、外敷设防水层，衬砌也可以使　用防水混凝土。复合衬砌还可以用夹层或防水层，　在两层衬砌间设置缓冲、隔离防水层，使当第一层　（ｍ），净高５　ｍ，单圆曲墙式断面，最大埋深４５　ｍ，　为浅埋隧道，采用Ｃ２５钢筋混凝土衬砌，衬砌厚　度６０～１２０　ｅｍ，在初期支护和二次衬砌间设４００　ｇ／ｍ　土工布作为防水层，该隧道于１９９７年１１月　建成通车。　由于该隧道在施工中出现塌方，塌方高度较　高，未采用符合施工技术规范的材料进行回填密　实，加上其他原因，导致建成通车后存在严重安　全隐患，影响营运。路桥区政府决定对其进行修　衬砌产生变形以及变形压力很大时，通过缓冲层　使其形变和形变压力传递极为少量，从而保护另　一层衬砌以及隔离层和防水层。　２．２排水措施　洞外排水要密切地与地形、地质、气候、农田　水利工程联系在一起，因地制宜地设置疏水、截　水、引水设施，全面考虑，综合治理。　隧道进洞前应先做好洞顶、洞口、辅助坑道口　的地面排水系统，防止地表水的下渗和冲刷。　洞顶排水沟应与路基边沟顺接组成排水系　统；洞外路堑向隧道内为下坡时，路基边沟应做成　反坡，向路堑外排水，并在洞口３—５ｍ位置设置　横向截水设施，拦截地表水流入洞内。　洞内排水，要根据衬砌的形式和防水设施情　况，设置纵向排水沟，横向排水盲沟以及路面排水　横坡等。　隧道的排水设施应配合衬砌进行，并应符合　以下要求：　（１）侧沟与侧墙应联结牢固，必要时可在墙部　加设短钢筋，使墙与沟壁连为一体。　（２）侧沟进水孑Ｌ的孑Ｌ口端应低于该处路面标　高，路面铺筑时不得堵塞孑Ｌ口。　（３）采用先拱后墙法灌注拱脚混凝土时，应在　拱墙连接部预埋水管或预留过水通道，保证拱墙　背环向暗沟或盲沟排水流畅。　（４）利用中心水沟（或侧沟）排水时，应在墙底　预埋沟管，沟通中心水沟（或侧沟）与侧墙背后排　水设施，在灌筑侧墙混凝土时不得堵塞预埋沟管。　（５）设在衬砌背后和隧底的纵横向排水设施，　其纵横向坡应平顺，并配合其他作业同时施工。　（６）当隧底岩层松软有裂隙水时，应视具体情　况加深侧沟或中心水沟的沟底，或增设横向盲沟，　铺设渗水滤层及仰拱等。　３　路桥石浜隧道修复工程衬砌渗漏水处　理方法　路桥石浜隧道长３６３．３　ｍ，净宽８＋２×１．５　复，并向社会招标，于２０００年２月动工，６月份　完工。　该隧道共有４２条施工缝或沉降缝，均存在不　同程度的渗漏水现象，经分析，造成衬砌渗漏水的　原因主要有以下几方面：　（１）该隧道有１２０　ｍ长的明洞，采用土方回　填，未经过夯实，在其顶面也未采取砂浆抹面等防　水措施，致使地表水下渗到衬砌中。　（２）衬砌厚度未达到设计厚度。　（３）由于超挖及塌方，回填不密实，围岩及衬　砌问存在着空隙，致使地表水通过空隙渗至衬砌　表面。　（４）原设计和施工均未对施工缝进行防水处理。　（５）未有完善的排水系统，使衬砌背面的水无　法排至排水沟。　针对以上原因，我们在施工中采取了如下措施：　（１）在出洞口段埋深仅为１０　ｍ左右，且围岩　基本上为土质，原修复方案为凿除老衬砌，再重新　浇注混凝土，考虑安全、造价等多方面原因，征得　业主同意，改为按明洞处理，即挖除隧道覆盖层土　石方，在原衬砌顶面上浇注混凝土至设计厚度，在　浇注完成的衬砌顶面铺设ＳＢＳ改性沥青防水卷　材，然后回填土石方高２　ｍ，回填方分层夯实，分　层厚度≯３０　ｅｍ，顶层采用粘土。　（２）在原明洞地段，再回填土石方，分层夯实　后在上面铺设三油二毡防水层。　（３）在山顶对暗洞塌方地段采用注浆方式加　固。注浆孑Ｌ直径１０　ｅｍ，采用潜孑Ｌ钻钻孑Ｌ，每断面　按梅花形布置三孑Ｌ，孑Ｌ距２　ｍ，每隔５　ｍ钻一断　面，注浆材料为水泥、水玻璃浆液。水泥浆水灰比　采用０．５０，水泥浆和水玻璃溶液的体积比为１：０．５，　共注浆９７０　ｍ　。山顶注浆的同时，从洞内钻孑Ｌ至衬　砌背，注浆孑Ｌ直径３．５　ｅｍ，从两端洞口向洞身中间　注浆，每５　ｍ钻一断面，按每断面梅花形布孑Ｌ，孑Ｌ　距２　ｍ，注浆顺序自下而上，即从侧墙开始至拱　顶，注浆材料为１：１水泥沙浆，水灰比为０．５，洞背　共注浆１　２８０　ｍ３。经检测，洞背已回填密实。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年５月第５期　城市道桥与防洪　管理施工　４７　机场改扩建工程不停航施工组织　徐炬平　（安徽交通职业技术学院，安徽合肥２３００５１）　摘要：该文结合烟台莱山机场改扩建工程实例，分析了不停航工程施工的特点，认为不停航工程施工组织应从研究设计　方案出发，调整不合理设计方案；施工前应编制详细的施工方案和应急预案，并进行实验段施工和安全、技术交底；施工中　应严格按照确定的施工方案进行施工，并对施工中出现的问题及时果断地按照预案进行处理。　关键词：机场；改扩建；不停航；施工组织；施工方案　，　中图分类号：Ｖ３５１　文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—７７１６（２００８）０５—００４７—０３　０前言　戒线内停航后施工，往往只有几个小时。如烟台莱　山机场正常停航时间为２３：４０，早上开始通航时间　近年来，乘坐飞机出行越来越多地成为人们　为７：３０，实际正常施工时间不足６　ｈ。另外，受航　的选择，各机场吞吐量迅猛增长；同时随着机型发　班延误和备降航班的影响，施工时间可能更短。　展，很多机场已不适应大型机型的要求。因此很多　（２）安全要求高。ａ．为保障机场飞行安全，所　早期修建的机场需进行改扩建，如：上海虹桥机　有进出车辆和人员必须持通行证接受安全检查，　场、广州白云机场、青岛流亭机场以及正在施工中　并按指定路线进出施工现场。ｂ．施工时对安全的　的烟台莱山机场。机场不停航施工比一般土建工　影响要求高，如：施工渣土、粉尘对跑道和飞行安　程施工受到影响多，因此施工组织也比一般工程　全的影响；机械施工高度对净空的影响；材料堆码　更加复杂繁琐。本文通过分析机场改扩建工程特　位置以及高度的影响等。ｃ．技术指标要求高，如警　点，结合烟台莱山机场改扩建工程实例，详细阐述　戒线内管线改造未施工完毕，为不影响正常航班　如何进行改扩建工程施工组织。　安全飞行，通航验收前必须回填压实到规范要求　１　不停航工程施工特点　指标。　（３）涉及部门多。改扩建工程施工往往影响到　根据《民用机场不停航施工管理规定》，“不　原有管线、排水、道路等设施，如对灯光线路、通　停航施工”是指在机场不关闭并按照航班计划接　信导航设施的影响。因此在确定施工方案时，首先　受和放行航空器的情况下，在飞行区、部分航站区　与相关部门联系，确定可行的施工方案，如各种管　内实施工程作业，并将机场无飞行任务的夜间也　线的分布、类型、截断或破坏后恢复施工工艺以及　定义为不停航施工。不停航施工具有以下特点：　每次施工完毕后安装调试等，都需要与相关部门　（１）施工时间短。机场改扩建工程，特别是警　协商配合。　收稿日期：２００８～０２—２５　（４）施工成本高。由于受不停航施工影响，有　作者简介：徐炬平（１９７４一），男，安徽池州人，讲师，主要从事　效施工时间减少，机械利用率低，施工成本加大。　工程项目管理教学和研究工作。　同时，为保障工程进度，往往要采取特殊施工工　（４）采用７６５５型凿岩机，从侧墙基础倾斜钻　凝土，人工浇捣。贴背式排水管直接将水排至边　孑Ｌ至洞背，使裂隙水能从钻孑Ｌ排至边沟，孑Ｌ距５ｍ。　沟，经过上述方法处理后，已控制住衬砌施工缝渗　（５）对施工缝重新进行处理，在每条施工缝凿　漏水现象，取得了较好的效果。　出一条深ｌ５～２０　ｅｍ的槽，在槽的两侧嵌设１．５×　２　ｅｍ的遇水膨胀止水条，止水条膨胀系数为　４　结语　４０％，在槽的中间安装（ｂ　８贴背式软式透水管。透　公路隧道衬砌漏水的原因、现象是多种多样　水管与槽壁的间隙采用兰溪产“堵漏王”水泥封　的，与隧道所处的地埋、地质环境条件、设计施工　闭。补浇混凝土前，在止水条上刷一层缓延剂，缓　情况等，有着密切的联系。不论其情况如何，防渗　延剂可以控制止水条在２４　ｈ内遇水不膨胀，这　抗漏的原则，还是以排为主，防治结合，以截堵为　样，使混凝土具有一定的强度后能抵挡住止水条　主，综合治理，达到上不漏水，下不冒水，从而使　的膨胀而不移位。修补用的混凝土采用小石子混　隧道运营正常，安全可靠。