高速公路隧道工程防水施工技术应用研究

高速公路隧道工程防水施工技术应用研究

吴英明

江苏苏科建设项目管理有限公司  江苏常州213000

摘要：高速公路隧道工程防水施工技术是保证隧道结构安全、延长使用寿命的关键环节。合理选择防水材料和施工工艺,优化防水排水系统设计,是确保隧道防水效果的重要前提。针对不同地质和环境条件,采取全面防水措施,如无钉孔防水板、止水条、同步注浆等,可有效防治隧道渗漏问题。同时,注重防水排水系统的完整性和可维护性,设置盲沟、弯头排水管等,方便检修和疏通，引进先进技术如同步激光导向、盾尾注浆等,提高施工精度和质量控制水平。总之,高速公路隧道防水施工技术应用需要因地制宜、系统考虑,确保隧道工程质量和运营安全。

关键词: 隧道工程, 防水施工, 防水技术, 渗漏治理, 质量控制

1 引言

随着我国经济建设的快速发展,交通基础设施建设也在不断加强。高速公路作为现代化交通运输体系的重要组成部分,在国民经济发展中发挥着不可替代的作用。高速公路隧道工程是高速公路建设的重要组成部分,其施工质量直接关系到高速公路的安全运营和使用寿命。然而,由于隧道施工环境的复杂性和特殊性,防水问题一直是隧道工程施工中的重点和难点。

2 高速公路隧道工程防水施工技术概述

2.1 防水施工技术的重要性

    高速公路隧道工程防水施工技术的重要性不言而喻。隧道渗漏水不仅会影响隧道结构的安全性和使用寿命，还可能导致严重的安全隐患。因此,采取科学合理的防水施工技术对于确保隧道工程质量和安全运营至关重要。合理的防水系统设计和优质的防水施工是解决隧道渗漏问题的关键。通过优化施工工艺、运用新型防水材料以及加强质量控制等措施,可以有效防止隧道渗漏,延长隧道使用寿命,保证行车安全。总之,重视防水施工技术在高速公路隧道工程中的应用,对于提高工程质量、节约维护成本、确保运营安全具有重要意义。

2.2 常见防水施工技术

常见的防水施工技术主要包括以下几种:

(1) 结构防水

    结构防水是指在隧道结构体内部采取防水措施,如采用防水混凝土、防水钢筋混凝土等,使隧道结构本身具有一定的防水性能。这种方法施工简单,但防水效果有限,一般适用于低水压环境。

(2) 防水板防水

    在隧道结构外表面铺设防水板材,如高分子防水卷材、聚乙烯(PE)防水板等,形成防水层。这种方法防水效果较好,但施工工序较复杂,对结构外表面平整度要求较高。

(3) 注浆防水

    在隧道结构周围注入水泥浆液或化学浆液,形成防水帷幕。这种方法适用于围岩渗透性较大的情况,可有效控制渗漏水,但施工质量控制难度较大。

(4) 复合防水

    结合多种防水措施,采用"主被动结合"的防水体系,如结构防水+防水板防水、结构防水+注浆防水等。这种方法防水效果较好,但施工工序复杂,成本较高。

(5) 排水系统

在隧道内部设置盲沟、明沟等排水系统,将渗漏水及时排出,减小对隧道结构的影响。这种方法不能从根本上解决渗漏问题,但可有效控制渗漏水对隧道的危害。

不同的防水技术各有优缺点,在实际工程中需要根据具体情况合理选择和组合应用,以达到最佳的防水效果。

3 高速公路隧道工程防水施工技术应用

3.1 防水施工技术在隧道初期施工中的应用

    隧道初期施工阶段主要包括隧道开挖、初期支护、防水等工序,防水施工技术在这一阶段的应用尤为关键。采用无钉孔止水板吊装技术,可有效避免止水板安装过程中产生渗漏通道,确保防水系统的完整性。在高寒地区隧道施工中,可采用外围环形深埋暗沟、盲沟等措施,将隧道渗漏水引排至外部,避免冻融循环对隧道结构的破坏。在海底隧道施工中,需注重盾构拆卸空间的密闭性、盾构拆卸后的盲区通风、已形成隧道段的保护以及接头结构的防水处理。合理选择防水材料并优化施工工艺,可有效提高隧道防水系统的可靠性,延长隧道使用寿命。及时处理隧道渗漏水问题,分析渗漏原因,采取针对性的防渗措施,对确保隧道运营安全、延长使用寿命至关重要。

3.2 防水施工技术在隧道后期施工中的应用

隧道工程后期施工阶段的防水施工技术主要包括以下几个方面:

3.2.1结构防水施工技术

    隧道结构防水是隧道防水的关键,主要包括混凝土浇筑质量控制、防水钢筋施工、防水混凝土施工、防水涂料喷涂等。严格控制混凝土浇筑质量,确保混凝土密实、无蜂窝、无裂缝;做好防水钢筋保护层厚度控制,防止钢筋锈蚀导致混凝土开裂渗漏;采用具有良好抗渗性能的防水混凝土或在普通混凝土表面喷涂防水涂料,形成整体防水层。

3.2.2伸缩缝防水施工技术

    隧道伸缩缝是防水的重点部位,需采用专用的止水条或止水带等材料进行防水处理。止水条或止水带应埋设牢固,与混凝土结合良好,并做好与隧道衬砌的连接,确保伸缩缝的整体防水性能。

3.23盲沟及盲管排水系统施工技术

    隧道盲沟及盲管排水系统是收集和排除渗漏水的重要设施,施工时应严格按设计要求控制管线坡度、管径大小、管线连接质量等,确保排水系统的畅通性和防渗漏性能。

3.24.注浆加固防水施工技术

    对于围岩渗漏严重的隧道段,可采用注浆加固技术,将水泥浆液注入围岩裂隙,形成防水帷幕,切断渗漏水源。注浆施工应严格控制压力、浓度等参数,确保注浆效果。

3.25.防水板及防水涂料施工技术

    隧道二次衬砌或喷锚支护后,可采用防水板或防水涂料进行防水处理。防水板应平整牢固,接缝处理到位;防水涂料施工应严格按照操作规程,确保涂层的厚度和完整性。

    隧道后期施工阶段的防水施工技术应该从结构、伸缩缝、排水系统、注浆加固、防水板及涂料等多方面入手,全面落实各项防水措施,确保隧道工程的防水安全。

3.3 防水施工技术在隧道维护中的应用

    防水施工技术在隧道维护中的应用对于确保隧道结构的安全运行至关重要。首先,采用合理的防水材料和施工工艺,可以有效防止隧道渗漏,延长隧道使用寿命。定期对隧道进行检查和维修,及时发现并解决渗漏问题,避免问题恶化导致更大损失。在隧道设计和施工阶段就充分考虑防水排水系统,做好防患于未然的准备工作。对于已经出现渗漏的隧道,可采用注浆、喷射等补救措施,从根本上解决渗漏问题。防水施工技术在隧道维护中发挥着至关重要的作用,确保了隧道的安全运行和使用寿命。

4 高速公路隧道工程防水施工技术存在的问题及对策

4.1 施工技术问题及对策

在高速公路隧道工程防水施工中,存在以下几个主要问题:

4.1.1.防水材料选择不当。

    有些工程为了降低成本,选用了质量较差的防水材料,导致防水效果不佳。同时,部分工程对防水材料的适用环境和施工工艺要求缺乏充分考虑,材料与工程实际情况不匹配,影响防水效果。

4.1.2.防水构造设计不合理

    部分工程在设计阶段对防水构造考虑不足,如防水层布置位置不当、构造节点处理不当等,造成防水系统存在缺陷,无法发挥应有的防水效果。

4.1.3.施工工艺操作不规范

    防水施工工序复杂,工艺要求严格,部分施工单位操作人员专业水平不足,施工工艺把控不当,如接缝处理不到位、防水层保护不力等,导致防水质量难以保证。

4.1.4防水质量检测和养护不到位。

    有些工程在防水施工完成后,缺乏有效的质量检测和后续养护措施,使防水系统在运营过程中易受损坏,防水性能逐渐降低。

对策建议:

(1)优化防水材料选择,根据工程实际情况和环境特点选用适宜的防水材料,保证材料质量满足要求。

(2)加强防水构造设计,优化防水层布置,做好构造节点的设计和处理,从根本上解决防水系统缺陷问题。

(3)规范施工工艺操作,加强施工人员专业培训,严格按规范和工艺要求施工,确保各工序质量到位。

(4)完善防水质量检测和养护体系,定期对防水系统进行检测和维修,及时发现并解决防水缺陷,延长防水系统使用寿命。

4.2 材料选择问题及对策

    在隧道防水施工中,材料的选择是一个关键环节。合理选择防水材料不仅能够确保防水效果,还能降低施工成本,提高工程质量。但目前存在以下一些问题:

    防水材料种类繁多,性能参差不齐,缺乏统一的材料选择标准和评价体系。有些材料虽然价格低廉,但防水性能较差,无法满足工程要求;有些材料虽然防水性能优良,但价格昂贵,增加了工程造价。部分施工单位为了降低成本,盲目采购廉价材料,忽视了材料的防水性能,导致工程质量无法保证。同时,也存在滥用新型材料的情况,新材料的应用效果有待进一步验证。

    施工环境的复杂多变性给材料选择带来挑战。不同的地质和气候条件对材料的要求不尽相同,单一材料难以适应所有工况,需要根据具体情况选择合适的材料。

为解决上述问题,可采取以下对策:

(1)建立完善的材料评价体系,制定统一的材料选择标准,对常用材料的性能、价格等进行系统评估,为施工单位提供参考依据。

(2)加强施工单位的材料管理,严格把控材料质量,避免盲目使用廉价材料。对新型材料进行充分试验和论证,确保其性能可靠后方可应用。

(3)根据工程具体情况,合理选择材料种类和配比,采用多种材料复合使用的方式,发挥不同材料的优势,满足各种工况需求。

(4)加强施工人员的专业培训,提高其对材料性能的认知水平,使其能够根据实际情况科学选材。

    总之,合理选择防水材料对于确保隧道工程质量至关重要。只有解决好材料选择问题,才能从根本上提高隧道防水施工水平。

4.3 管理问题及对策

在高速公路隧道工程防水施工过程中,管理工作存在一些问题,主要体现在以下几个方面:

(1)防水施工技术管理不到位。由于缺乏对防水施工技术的系统管理,施工人员对防水施工技术的重要性认识不足,操作失误较多,导致防水施工质量难以保证。

(2)防水材料管理不善。防水材料的质量直接影响防水效果,但由于管理不善,材料保管不当、使用不当等情况时有发生,影响了防水效果。

(3)施工人员专业素质有待提高。防水施工工序复杂,对施工人员的专业技能要求较高,但目前一线施工人员整体素质不高,专业培训不足,影响了防水施工质量。

(4)施工现场管理存在薄弱环节。防水施工环节多、工序繁琐,需要严格的现场管理,但现有的现场管理措施仍有不足,难以对每个环节实施精细化管理。

为解决上述问题,可采取以下对策:

(1)加强防水施工技术的培训管理,提高施工人员的技术水平,规范施工操作。

(2)严格防水材料的采购、运输、存储、使用等全过程管理,确保材料质量。

(3)加大施工人员的专业培训力度,提升一线施工人员的专业素质。

(4)优化现场管理机制,对防水施工的每个环节实施精细化管理,确保施工质量。

防水施工是隧道工程中的重点和难点,直接影响隧道的使用寿命和运营安全。合理选择防水材料和施工工艺,优化防水排水系统设计,是确保隧道防水质量的关键。全面分析隧道渗漏原因,采取针对性的防治措施,如采用全包式防水、盾构同步注浆等技术,可有效解决隧道渗漏问题。同时,加强施工质量管控,规范操作流程,提高施工人员专业水平,也是保证防水施工质量的重要手段。

结束语

    新材料和新技术的应用为隧道防水施工提供了新的解决方案。例如聚合物防水材料、EPPM止水条、SLS自动导向系统等,不仅提高了防水效果,还简化了施工工序,降低了施工难度。因此,密切关注行业前沿,积极吸收借鉴国内外先进经验,推动防水施工技术创新,对于提升隧道防水水平至关重要。高速公路隧道防水施工是一项系统工程,需要设计、施工、材料等多方面的通力配合。只有不断总结实践经验,完善技术标准,加大科技投入,才能真正解决隧道渗漏难题,为高速公路网络的安全运营保驾护航。

参考文献

[1] 陈 伟. 水利水电工程固结灌浆施工技术分析[J].市政工程, 2022

[2] 张静杰 . 水利施工技术及灌浆施工应用分析[J].水电科技, 2024

[3] 张振兴 , 方华坤 . 隧道工程质量通病的防治措施[J].工程技术与管理, 2020