4.5.3.1 施工防排水
1.一般要求。
（1）隧道洞口及辅助坑洞（井）口应及时做好排水系统，完善防排水措施。
（2）隧道进洞前应做好洞顶、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。对于覆盖层较薄和渗透性强的地层，地表水应及早处理。
（3）边坡、仰坡坡顶的截水沟应结合永久排水系统在洞口开挖前修建，其出水口应防止顺坡面漫流，洞顶截水沟应与路基边沟顺接组成排水系统，应防止水流冲刷弃渣危害农田和水利设施。
2.施工要点。
（1）洞内顺坡排水一般采用临时排水沟，洞内应做到不积水、不泥泞，方便施工和检查。临时排水沟断面应满足隧道中渗漏水和施工废水的需要，并经常清理排水设施，防止淤塞，确保水路畅通。水沟位置应远离边墙，距边墙基脚宜不小于1.5m。
在膨胀岩、土质地层、围岩松软地段等特殊或不良地质地段隧道中，排水不宜直接接触围岩，宜根据需要对排水沟进行铺砌或用管槽代替，排水沟中不得有积水。
采用台阶法施工时，上台阶应在下台阶开挖前架槽（管）将水引排至下台阶排水沟内，横向分幅开挖时应挖横向排水沟将水引至未开挖一侧，严禁漫流浸泡下台阶基坑。
（2）对于反坡排水的隧道，可根据距离、坡度、水量和设备等因素布置排水管道，或一次或分段接力将水排出洞外。接力排水时应在掌子面设置临时集水坑，并每隔200m设置集水坑，通过水泵逐级抽排至洞口，其机械排水能力不小于估算的地下水量的1.5倍。
（3）洞内水量较大时的处理措施。
①洞内有大面积渗漏水和股水时，宜集中汇流引排。可采用钻孔集中汇流引排，并将钻孔位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等作详细记录，在确定衬砌拱墙背后排水设施时应考虑上述因素。
②在地下水发育的易溶性岩层中施工，为防止水囊、暗河及高压涌水的突然出现开挖工作面上应布设超前钻孔，并制定防止涌水的安全措施。
③明挖基坑和隧道洞口处，应保持地下水位稳定在基底开挖线0.5m以下，必要时采取降水措施。如洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点降水法和深井降水法处理。
④加强地质超前预报工作，制订防涌（突）水的安全预案，落实各项安全救援措施。
4.5.3.2 结构防排水
1.一般要求。
（1）防排水材料应符合国家、行业标准，满足设计要求，并有出场合格证明，不得使用有毒、污染环境的材料。
（2）防排水外购材料质量要求：
①为确保隧道营运期间有良好的防水效果，高速公路隧道防水卷材不宜使用复合片，可采用均质片+无纺土工布的防水层结构形式或者直接采用点粘片。
②均质片、点粘片的母材厚度（不包含无纺土工布）不宜小于1.5mm；无纺土工布规格不低于300g/m2。
③防水板宜选用高分子材料且透明或半透明，一般幅宽为2～4m，耐刺穿性好、柔性好、耐久性好。
④由于隧道存在基面凹凸不平的特殊性，对隧道防水卷材的指标要求高于其他工程，施工单位在选材时应优先选择物理性能指标高的防水卷材。应具有耐老化、耐细菌腐蚀、有足够强度及延伸率、易操作、易焊接且焊接时无毒气的特点。
⑤防水板、土工布、止水带、塑料排水盲沟、PVC排水管等特殊材料应由监理工程师统一现场抽检，执行“盲样”送检的制度。送检的检验项目至少应包括规格尺寸、外观质量、常温拉伸强度、常温扯断伸长率、撕裂强度、低温弯折、不透水性能。
2.施工要点。
（1）施工工序。
隧道结构防排水施工工序见图4-54。
图4-54 隧道结构防排水施工工序图
（2）衬砌背后防排水。
①衬砌背后防排水设施有纵、横、环向盲管，中心排水管（沟）等，应配合衬砌进行施工，施工时既要防止因漏水面造成浆液流失，还要注意灌注混凝土或压浆时，浆液不得浸入沟管内，确保预埋的透水盲内不被堵塞：并注意排水孔道的连接，以形成一个有机、通畅的排水系统。
②排水盲管的材质、直径，透水孔的规格、间距应符合设计及有关标准、规范的规定；在地下水较大的地段应适当加密；环向排水盲管应紧贴支护表面或渗水岩壁安设，排水盲管布置应圆不应起伏不平。
③排水管系统应按设计连通形成完整的排水系统。管路连接应采用变径三通方式，连接牢固、畅通，安装坡度符合设计要求。纵向排水管与三通接头连接后，要用土工布进行包裹。要做好纵向排水管的高程控制，确保排水通畅。
④拱脚的横向排水管要能够及时有效地将二衬背后的水排入边沟，施工过程要经常检查，以确保整个排水系统的通畅。
⑤为便于隧道施工期间的排水，侧向排水沟的排水管铺设和碎石填筑待施工隧道时再行施作。
⑥中心排水管（沟）基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致，并符合设计要求，不得高低起伏，应和仰拱、铺底同步施工。中心排水管（沟）埋设好后，应进行通水试验，发现积水、漏水应及时处理。
（3）防水板铺设。
①防水板施工工序见图4-55。
图4-55 防水板施工工序图
②防水板铺设应超前二衬施工1～2个衬砌段，形成铺挂段→检验段→二衬施工流水作业。
③防水板施工前，应复核中线位置和高程，检查断面尺寸，保证衬砌施工后的衬砌厚度和净空满足规范和设计要求。
④防水板铺挂前应进行的基面检查及处理的主要内容包括：
a.初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，对于初支表面外露的锚杆头、钢筋网头等坚硬物应采用电焊或氧焊将齐根切除，并用1∶2水泥砂浆抹平，以防止顶破排水板。钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平，抹砂浆，如图4-56所示。注浆管凸出部分，先切断并用锤铆平，后用砂浆填实，如图4-57所示。锚杆凸出部分，螺头顶预留5mm切断后，用塑料帽遮盖，如图4-58所示。
图4-56 钢筋处理示意图
图4-57 注浆管处理示意图
图4-58 锚杆处理示意图
b.对局部凹凸部分，应修凿、喷补，使其表面平顺，对超挖较大的部位必须挂网喷锚。
c.基面明水应提前设盲管引排，对于洞顶的大面积渗水，可用防水板配合盲管集中引排到临时排水边沟。
d.初期支护表面平整度应满足拱脚D/L≤1/6，拱顶D/L≤1/8（D为初期支护表面相邻两凸面的距离，L为该两凸面之间凹进去的深度）。(www.xing528.com)
⑤防水板的挂前拼焊。
a.在洞外据拟铺挂面积的大小将2～3幅幅面较窄的成卷防水板下料，然后将其平铺在地面上拼焊成便于运输，铺挂的大幅面防水板，减少洞内作业的焊缝数量，以提高焊接质量。防水板应减少接头。
b.防水板拼接采用热合机三焊缝焊接，要求搭接宽度不小于100m，控制好热合机的温度和速度，保证焊缝质量。焊缝应严密，单条焊缝的有效焊接宽度不应小于12.5mm。焊接前待焊接头板面应擦净，并应根据材质通过试验确定焊接温度和速度。焊接时应避免漏焊、虚焊、烤焦或焊穿。
c.沿隧道纵向一次铺挂长度宜比本次二次衬砌施工长度多1.0m左右，以使与下循环的防水层相接；同时可使防水层接缝与衬砌混凝土接缝错开1.0m左右，有利于防止混凝土施工缝渗漏水。
⑥铺挂防水板。
a.防水板宜采用防水板施工成套设备，成套设备应包括半自动防水板铺挂台车、电磁焊技术、三缝爬焊机以及满天星激光对点仪。半自动防水板铺挂台车与模板台车的行走轨道为同一轨道，半自动防水板铺挂台车前端应设有检查初期支护内轮廓的钢架。防水板施工成套设备及施工如图4-59至图4-64所示。
图4-59 半自动防水板铺挂台车
b.为保证防水板铺挂质量，应先进行试铺定位。
c.固定点间距的控制：尺量检查，固定点间距在拱部为0.5～0.7m，在侧墙为1.2m，在凹凸处应适当增加固定点，布置均匀。
图4-60 三缝爬焊机
图4-61 电磁焊机
图4-62 电磁焊机作业
图4-63 满天星激光对点仪
图4-64 激光对点
松弛率：防水板吊环间距需根据其铺挂松弛率要求来确定，环向松弛率经验值一般取10%。纵向松弛率一般取6%。根据初期支护表面平整程度适当调整，以保证灌注混凝土时板面与喷射混凝土面能密贴。
防水板洞内铺挂宜由下至上、环状铺设，将预先焊接在防水板上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上固定。
⑦铺后续接：防水板的“铺后续接”是指前后两幅大幅面防水板之间的连接，应先用热合焊机焊接环向接缝。施工应将待焊的两块板面接头擦净、对齐，保证搭接长度，严格控制焊接温度、焊机行走速度，保持焊机与焊缝良好接触，做到行走平稳。热合焊机焊完，应加强检查，对个别漏焊处用电烙铁补焊；对丁字焊缝因焊接困难、易漏焊或焊缝强度不足，采取用焊胶打补丁的方法补强处理。
⑧焊缝检查：防水板的接头处不得有气泡、折皱及空隙，接头处应牢固，焊缝强度应不低于母材，通过抽样试验检测。
防水板的搭接缝焊缝质量采用“充气法”检查，当压力达到0.25MPa时停止充气，保持压力15min，压力下降在10%以内，焊缝质量合格。
⑨成品防护：当衬砌紧跟开挖时，衬砌前端的防水板要采取保护措施，防止爆破飞石砸破防水板；开挖、挂防水板、衬砌三者平行作业时，铺设防水层地段距开挖面不应小于爆破安全距离，并在施工中做好防水板铺挂成形地段防水板的保护；绑扎钢筋时，钢筋头加装保护套；焊接钢筋时在焊接作业与防水板之间增挂防护板；防水层安装后严禁在其上凿眼打孔；振捣混凝土时，振捣棒不得接触防水板。
在浇筑二次衬砌混凝土前，应检查防水层铺设质量和焊接质量，如发现有破损情况，必须进行处理。
防水板需要修补时，修补防水层的补丁不得过小，补丁形状要剪成圆角，不应有长方形、三角形等尖角。防水层修补后一般用真空检查法检查。
⑩铺设防水层安全保护和记录。
铺设防水层地段距开挖工作面不应小于爆破安全距离。二次衬砌时，不得损坏防水层。防水层应按隐蔽工程办理，二次衬砌前应检查质量，并认真填写质量检查记录。
（4）施工缝的处置。
①水平施工缝：墙体水平施工缝不应设在剪力和弯矩最大处或铺底与边墙的交接处，宜设置在高出铺底面不小于300mm的墙体上。拱墙结合的水平施工缝，宜设置在拱墙接缝线以下150～300mm处。
水平施工缝在混凝土浇筑前，应将其表面清理干净，涂刷混凝土界面处理剂；或者先刷不低于结构混凝土强度等级的净浆，再铺20～30mm厚的1∶1水泥砂浆，及时浇筑混凝土。
②垂直施工缝：垂直施工缝设置宜与变形缝相结合，垂直施工缝施工时，应将其表面浮浆和杂物清除，刷不低于结构混凝土强度等级的净浆或混凝土界面处理剂，及时浇筑混凝土。端头应埋设表面涂有脱模剂的楔形硬木条（或塑料条），形成预留浅槽，其槽比止水条宽1～2mm，槽深为止水条厚度的1/2～1/3，将遇水膨胀止水条牢固地安装在预留浅槽内。
③应采取有效措施确保止水带位置准确，固定牢固。
（5）变形缝的位置。
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，变形缝的施工应注意：
①沉降变形缝的最大允许沉降差值应符合设计规定，设计无规定时，不应大于30mm。当计算沉降差值大于30mm时，应采取特殊措施。
②沉降缝变形缝的宽度宜为20～30mm，伸缩变形缝的宽度宜小于此值。
③变形缝处的混凝土结构厚度不应小于300mm。
④缝底应设置与材料无黏结力的背衬材料成遇水膨胀止水条。
⑤变形缝嵌缝施工时，缝内两侧应平顺、清洁、无渗水。缝内应设置与嵌缝材料无黏结力的背衬材料，嵌缝应密实。
⑥变形缝的设置位置应使拱圈、边墙和仰拱在同一里程上贯通。
（6）止水带施工。
①止水带的接头不得设在结构转角处，并尽可能不设接头。
②止水带埋设位置准确，其中间空心圆环应与变形缝的中心线重合；止水带定位时，应使其在界面部位保持平展，防止止水带翻滚、扭结，如发现有扭结不展现象应及时进行调正。在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移，以免单侧缩短，影响止水效果。可采用定位钢筋准确定位。
③止水带先施工一侧混凝土时，其端头模板应支撑牢固，严防漏浆。
④道断面变化处或转角处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧，以便止水带施工。止水带在道断面变化处或转角处应做成弧形，橡子胶止水带的转角半径不应小于200mm，钢片止水带不应小于300mm，且转角半径应随止水带的宽度增大而相应加大。
⑤不得在止水带上穿孔打洞固定止水带。在固定止水带和灌注混凝土过程中应注意保护止水带不被钉子、钢筋和石子等刺破。如发现有刺破、割裂现象，必须及时修补。
⑥宜加强混凝土振捣控制，排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合，应注意防止振捣造成止水带偏位或破损。
⑦止水带的长度应根据施工需要事先向生产厂家定制，尽量避免接头。如确须接头，应连接牢固，宜设置在距铺底面不小于300mm的边墙上。根据止水带材质和止水部位可采用不同的接头方法。橡胶止水带的接头形式应采用搭接或复合接；塑料止水带的接头形式应采用搭接或对接。止水带的搭接宽度应不小于100mm，冷粘或焊接的缝宽应不小于50mm。
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