鐵路隧道接縫防水技術(shù)現(xiàn)狀分析

金家康 郭勇 陳少靜

摘 要：本文從接縫防水產(chǎn)品材種類、止水機理、安裝方法和接頭形式等角度調(diào)研和分析了鐵路隧道接縫防水技術(shù)現(xiàn)狀，分析指出了現(xiàn)有鐵路隧道接縫防水技術(shù)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)止水能力、針對性接縫防水設(shè)計、安裝質(zhì)量可控性及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管等方面存在的問題，提出了鐵路隧道接縫防水技術(shù)改進研究的思路。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；接縫防水技術(shù)；止水機理；安裝質(zhì)量；接頭形式

統(tǒng)計顯示，目前我國鐵路隧道50000余座，有70%左右的隧道存在不同程度的滲漏水現(xiàn)象，滲漏嚴重的約占30%，“十隧九漏”成為隧道滲漏情況的生動寫照，其中以隧道施工縫、變形縫等隧道接縫處滲漏水尤為明顯。因此，有必要調(diào)研和分析鐵路隧道接縫防水技術(shù)現(xiàn)狀，分析指出了現(xiàn)有鐵路隧道接縫防水技術(shù)存在的問題，提出鐵路隧道接縫防水技術(shù)改進研究的思路。

1 現(xiàn)有鐵路隧道止水帶概況

1.1 止水機理

現(xiàn)有鐵路隧道用止水帶的止水機理是基于增長滲水通道和增大滲水阻力來阻滯或延緩地下水滲漏。止水帶結(jié)構(gòu)兩側(cè)均設(shè)置凸肋，其一方面增強止水帶與結(jié)構(gòu)混凝土間的握裹力，另一方面延長滲水通道及增大滲水阻力。止水帶嵌入結(jié)構(gòu)混凝土中100mm～200mm，嵌入長度能夠延長滲漏通道。

1.2 安裝方法

現(xiàn)有鐵路隧道用止水帶的安裝固定方法主要有鋼筋棍支撐法和與防水板粘接固定法。中埋式止水帶主要采用鋼筋棍支撐法，背貼式止水帶主要采用與防水板粘接固定法。

1.3 接頭形式

現(xiàn)有鐵路隧道用止水帶的接頭形式主要有熱硫化連接法和粘接劑冷接頭法。熱硫化連接法是使用與橡膠止水帶匹配的熱硫化模具及生膠片現(xiàn)場硫化熱接。粘接劑冷接頭法是使用W-50超強度瞬間接著劑、801冷粘劑或502膠將止水帶接頭進行粘接連接的方法。

2 鐵路隧道接縫防水存在的問題

2.1 結(jié)構(gòu)止水能力不足

現(xiàn)有止水帶止水能力不足主要體現(xiàn)在兩個方面，一是現(xiàn)有止水帶結(jié)構(gòu)本身抗繞滲能力不足；二是由于背貼式止水帶缺失排水功能。1）抗繞滲能力不足?，F(xiàn)有鐵路隧道用止水帶與襯砌混凝土之間存在滲水通道，其原因為：①橡膠材料（或金屬）與混凝土膨脹率不同，在溫度變化、干濕交替等作用下止水帶與混凝土結(jié)合處出現(xiàn)干縮裂縫；②止水帶與混凝土粘接能力很差，止水帶受力與混凝土脫離，形成滲水通道。2）背貼式止水帶缺失排水功能。現(xiàn)有鐵路隧道用背貼式止水帶均未設(shè)置排水構(gòu)造，不具有排水功能，從而導致地下水在施工縫、變形縫和沉降縫處的匯集，進而增大了滲水壓力，增加了接縫滲漏水的風險。

2.2 缺乏分類防水設(shè)計

1）尚未建立分類防水設(shè)計理念。我國地域遼闊，不同地區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件存在巨大差異，目前尚未建立接縫分類防水的設(shè)計理念，針對不同環(huán)境地質(zhì)條件采用同樣設(shè)計方法，導致止水帶變形能力、耐久性等對環(huán)境條件適應(yīng)性差，這也是導致隧道接縫滲漏水的主要原因之一。

2）缺乏分類防水設(shè)計標準。目前我國鐵路隧道接縫防水規(guī)范規(guī)程均未涉及分類防水的內(nèi)容，尚無針對高寒、高壓富水、高地溫、高地應(yīng)力大變形、酸堿腐蝕等環(huán)境地質(zhì)條件下的接縫防水設(shè)計標準，分類防水設(shè)計缺乏依據(jù)。

2.3 安裝質(zhì)量可控性差

1）安裝工法及工藝存在局限，安裝質(zhì)量難以保障?，F(xiàn)有鐵路隧道用止水帶的安裝工藝及安裝固定方法的局限性，導致止水帶固定不牢、跑位、變形，止水帶未偏位、扭曲、卷起，施工縫、變形縫處混凝土振搗不到位，止水帶與混凝土不密貼等現(xiàn)象。由于以上原因，隧道建成后施工縫、變形縫滲漏水率非常高。

2）接頭工藝復雜，接頭效果差。止水帶接頭是施工縫、變形縫防水中關(guān)鍵的一環(huán)，其好比“水桶效應(yīng)”，水桶裝水量是由最短的木板決定的。一旦止水帶接頭破損或斷裂，滲漏水就會直接由止水帶迎水面向隧道內(nèi)滲漏。正是由于現(xiàn)有鐵路隧道用止水帶的接頭形式及工藝的局限性，導致止水帶接頭不牢，由此導致隧道建成后施工縫、變形縫滲漏水問題十分突出。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊

1）生產(chǎn)廠家偷工減料。生產(chǎn)廠家偷工減料降低成本是導致止水帶質(zhì)量參差不齊的主要原因。如采用廢橡膠粉、再生橡膠等原材料代替質(zhì)量好的橡膠，其耐老化性能很差；有的廠家為了提高生產(chǎn)效率，膠料不經(jīng)過標準時間的停放就直接使用或者硫化時間不夠而導致成品性能下降。

2）產(chǎn)品認證門檻過低。目前止水帶產(chǎn)品認證準入門檻過低，止水帶廠家短短幾年就有60家左右通過認證，其中企業(yè)綜合實力參差不齊?，F(xiàn)有認證規(guī)則對于生產(chǎn)硬件及人員的要求較低，不能明確區(qū)分具有較強生產(chǎn)及質(zhì)量保障能力企業(yè)與初步具備生產(chǎn)能力的企業(yè)，容易使技術(shù)研發(fā)能力較弱、質(zhì)量過程控制水平不高的企業(yè)以低價驅(qū)逐技術(shù)水平較高、、質(zhì)量控制水平較高的企業(yè)離開市場。

3）最低價中標制度導致企業(yè)惡性競爭。采用最低價中標，部分廠家無底線競標就會低于成本價格，中標后提供的產(chǎn)品性能會大幅降低，兩端厚度達標，中間厚度偏薄，甚至會兩端做達標產(chǎn)品，中間做非標和厚度不夠的產(chǎn)品。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

1）現(xiàn)有鐵路隧道用橡膠、鋼板、鋼邊橡膠及塑料四類止水帶，止水機理均為通過增長滲水通道和增大滲水阻力來阻滯或延緩地下水滲漏。2）目前鐵路隧道接縫防水主要存在的問題為止水帶止水能力不足、缺乏分類防水設(shè)計、安裝質(zhì)量可控性差及產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等。

3.2 建議

1）開展新型鐵路隧道用止水帶研發(fā)，從止水機理、材料組成、結(jié)構(gòu)形式、安裝工藝等方面進行全面的優(yōu)化升級，提高鐵路隧道接縫整體防水能力。2）開展產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管制度及管理模式的研究，從市場組織模式、企業(yè)監(jiān)管方法、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控手段、行業(yè)準入及淘汰機制等方面全面的提升產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管能力，提高鐵路隧道接縫防水質(zhì)量可靠穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 胡仕懷.坂寮嶺隧道滲漏水病害整治的研究.交通科技，2005（3）：75-77.

[2] 曹玉，彭勇，滕偉福.運營鐵路滲漏水與襯砌裂損病害分析及整治.西部探礦工程，2003， （6）：92-95.

[3] 魏連峰.隧道滲漏水的原因及整治方法.鐵道勘察，2006，（6）：57-59.

[4] 曾水長.既有鐵路隧道病害整治.鐵道建筑，2006，（08）：43-44.

[5] 楊國柱.青藏鐵路昆侖山隧道防凍脹結(jié)構(gòu)研究及隧道建設(shè)，2008，6（3）：263-267.