浅谈隧道防水层施工技术

公路隧道与其他地下工程一样，由于隧道在施工期间和建成后，一直受着地下水的影响，处于地下水包围之中。特别是建成后的隧道，由于地下水无孔不入，当水压较大，防水工程质量欠佳时，地下水便会通过一定的通道，渗入或流人隧道内部，对施工安全、行车安全以及衬砌结构的稳定都构成威胁。从福建省303线小浆隧道、漳诏高速公路大步山隧道、云南省元磨高速公路老苍坡一号隧道、蒙新高速公路绿水河隧道等工程建设和运营管理中，都积累了不少经验教训，值得施工、运营管理参考。

先从施工阶段综合实际调查分析，隧道渗漏水的部位，主要发生在：

隧道明洞与暗洞接头处——产生原因是暗洞施工时预留的防水版，经过一段时间老化、污染物(烟熏、灰尘)与新安装防水板焊接时易产生漏焊;

矮边墙与初期支护接头处——施工普遍采用仰拱浇筑、填充后，浇筑矮边墙时预留防水板。因初期支护中混凝土回弹及碎石渣未彻底清除冲洗，新旧防水板焊接时产生漏焊;

二衬沉降缝位置——由于衬砌结构不同断面不一致，新旧防水板易产生绉纹，产生漏焊;

预埋件位置——产生漏水原因系安装预埋件时，电焊灼伤防水板，钢筋冲破防水板;

采用挂带法——按设计要求在铺设土工布时，拱部50cm，拱腰70cm，边墙100 cm安装塑料垫板，挂带系在塑料垫片内侧，防止脱落，防水板安装时应有一定松驰度不得紧绷。

2 隧道防水层方案比较

在公路隧道复合式衬砌中，设置防水层是当今国内隧道防水技术的核心。防水材料包括防水板和缓冲垫层。通过对国产防水板性能、价格等指标的综合考虑，我们根据设计要求，在隧道选用了力学性能、耐温度特性及工程特性均好的乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)防水卷材。缓冲垫层为400g/m2的无纺土工布。

防水板固定方法：分为有钉铺设和无钉铺设;防水板拼接方法，分为冷粘和热焊法。由于无钉铺设可保护防水板的完整性，双缝热焊法有利于工间接缝质量的检测，隧道采用包括上述两种方法的防水层施工工艺。

防水板无钉铺设工艺改进途径之一是降低塑料垫片的熔点。由于塑料垫片和防水板为同质材料，固定防水板时，电烙铁是从防水板表面加热防水板和垫片的，所以经过加热，防水板先处于熔融状态，然后由于热传导，垫片才逐渐进入熔融状态，最后再加压使二者融合。在施工中发现，为了使垫片表面进入熔融状态，防水板常被“过热”，导致局部强度下降，有时还被撕裂。如果垫片的熔点稍低于防水板，则加热过程中，防水板与垫片表面的温度虽不同，但两者可同时进入熔融状态，这样既可保证焊接质量，又可防止防水板“过热”。

冷粘法打“补丁”较热焊法打“补丁”容易。目前防水层施工中经常采用单一方法，即防水板接缝热焊则“补丁”也热焊，或防水板接缝冷粘则“补丁”也冷粘，这种做法不好，不利于发挥各种粘结技术的长处。从施工中可以看出，热焊法焊缝质量高，而冷粘法打“补丁”质量高，而且施工方便，速度快。因此建议在施工中可将两种粘结方法结合起来，接缝时用热焊法，而打“补丁”则用冷粘法。

3 防水层施工工艺

3.1 防水层由EVA防水板和无纺土工布垫层组成。铺设时，先铺设无纺土工布在初期支护的喷射混凝土上，用射钉或电锤凿孔下塑料胀管，设置与防水板同材料的垫片，用平头木螺丝紧固塑料胀管，使其牢固地固定在喷射混凝土上。垫片为圆形，尺寸按该隧施工设计图所示。

待缓冲层无纺土工布铺设结束，即可铺设防水板。为了做到不损伤防水板，采用电热传导方式，即用特制的压焊器，将防水板热合固定于塑料垫片上，详见施工设计图所示。

3.2 防水板接缝焊接

隧道采用的EVA防水板幅宽为2.1m，屏蔽围岩的大面积防水板是由一幅一幅的防水板拼接而成的。接缝焊接是否严密是隧道防水的关键。在试验研究中，广泛调查了塑料板(膜)接缝焊接设备。经过试验选用国产自动爬行热合机;焊缝严密性与国外生产的同类设备所焊接缝相同。该机由微型直流电机驱动，经变速箱降到二定转速后，由同步齿形带传递胶带主动轮，再由胶带主动轮带动耐温胶带，需热合的防水板夹持在热楔和胶带之间;防水板受热处于熔融状态时，经胶带传动进行压合，使两层防水板牢固地熔为一体。。

用热合机焊接防水板时，两层防水板搭接lOOmm，焊接两道焊缝，每条焊缝宽l0mm，中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。

3.3 防水层施工注意事项

3.3.1 喷射混凝土基面处理

由于喷射混凝土基面粗糙、凹凸不平，以及锚杆头外露等对铺设防水层质量有很大影响。因此，防水层铺设前必须对喷射混凝土基面进行处理，处理要求及要点如下：

(1) 基面要求

a.喷射混凝土平整度要求：D/L≤1/6，拱顶D/L≤1/8，否则要进行基面处理。喷射混凝土平整度要求详见施工设计图。

图中L为喷射混凝土相邻两凸面间的距离;D为喷射混凝土相邻两凸面间凹进深度。

b.基面不得有钢筋、凸出的管件等尖锐突出物，否则要进行割除，并在割除部位用砂浆抹成圆曲面，以免防水层被扎破。

c.隧道断面变化或转弯的阴角应抹成R≤5cm的圆弧。

d. 底板基面要求平整，无大的明显凹凸起伏。

e.喷射混凝土强度要求达到设计强度。

f.防水层施工时基面不得有明水，如有明水应采取封堵或引排措施。