隧道主體側(cè)墻及頂板防水探析

彭剛強(qiáng)

摘 要：隧道主體側(cè)墻及頂板漏水是困擾隧道建設(shè)和運(yùn)營的主要病害之一，隧道的滲水對隧道的安全運(yùn)營有著重要的影響，如果滲水滴在電線上則可能引起隧道電網(wǎng)短路影響隧道的正常運(yùn)營。在隧道主體混凝土襯砌過程中，由于施工不到位極易在隧道的拱部側(cè)墻形成樹枝狀裂縫、漏洞、掉塊從而為水的滲透創(chuàng)造了有利的條件。如若隧道在完工后發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，其解決起來費(fèi)時(shí)費(fèi)事還不能從根本上解決問題。所以從源頭做起，規(guī)范施工操作、嚴(yán)格控制工藝、杜絕偷工減料，才能防范于未然，從而達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、持久耐用的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：隧道；側(cè)墻；頂板；防水；滲水

引言

隧道工程是路網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目中的重要組成部分。我國幅員遼闊，水資源豐富，隧道工程與河流、地下水交錯(cuò)并存的現(xiàn)象在鐵路工程施工中十分常見。如果隧道工程防水性能不達(dá)標(biāo)，時(shí)間一長，就會有水體滲漏到隧道，損害隧道結(jié)構(gòu)，給隧道和通行車輛的安全帶來威脅。做好隧道主要結(jié)構(gòu)——主體側(cè)墻和頂板的防水措施，提高防水性能，切實(shí)保障隧道運(yùn)營安全，是隧道工程施工單位日常工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1 實(shí)例工程概況

本隧道原設(shè)計(jì)防水等級為二級，防水形式有混凝土自防水、底板為PVC自粘防水卷材防水、側(cè)墻及頂板1.5mm雙組分聚氨酯涂層及1.5mm高分子自粘防水卷材防水、水泥基滲透結(jié)晶防水、變形縫止水帶防水、施工縫止水帶防水及水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料防水、聚硫密封膠防水等。

為確?；炷两Y(jié)構(gòu)防水效果達(dá)標(biāo)，在做好其它防水措施的同時(shí)，采用重點(diǎn)環(huán)節(jié)注膠作業(yè)，以強(qiáng)化防水效果，避免水體滲漏的情況發(fā)生。注膠位置為頂板和側(cè)墻。待上述部位混凝土作業(yè)完成后，對這兩個(gè)部分的混凝土表面裂縫進(jìn)行防水注膠修補(bǔ)，然后在施做外包防水。

2 滲透機(jī)理

自然界的水實(shí)際上是一種水溶液，它溶進(jìn)了很多氣體，有O2、N2、CO2，還有NO、NO2以及人類活動產(chǎn)生的各種非金屬氧化物：煤、柴油燃燒產(chǎn)生的SO2、CO2等。這些氣體特別是SO2、NO2溶于水后都形成酸性較強(qiáng)的無機(jī)酸，因而造成了現(xiàn)在世界各地普遍存在的酸雨。酸雨對水泥石和鋼筋具有較強(qiáng)的腐蝕性。同時(shí)，水在流經(jīng)土地層時(shí)會溶進(jìn)一些無機(jī)鹽類，這些鹽類也會對水工混凝土造成侵蝕。眾所周知，混凝土屬多孔性建筑材料，其孔隙結(jié)構(gòu)來源于：水化過程中水份蒸發(fā)形成的微細(xì)孔隙；粗骨料與細(xì)骨料和水泥石接觸面不密實(shí)、砂石中含有的泥土或植物纖維，在混凝土內(nèi)部留下透水通道；混凝土養(yǎng)護(hù)不到位、溫差大、干濕反復(fù)、受力不均等因素，均可使混凝土產(chǎn)生裂縫；由于混凝土流動性差，加之振搗不足會在邊角和鋼筋密集區(qū)出現(xiàn)鼠洞。因此，混凝土體在常壓或加壓條件下滲入水份，都將使機(jī)械強(qiáng)度降低。如長期浸泡，情況更加嚴(yán)重?？梢娀炷恋目紫堵适请S水灰比、施工水平、養(yǎng)護(hù)條件、受力狀況和周圍環(huán)境等諸多條件而變化的。任何混凝土都不可能沒有空隙。即使防水混凝土，其外表面也需要用防水附加層加以保護(hù)。當(dāng)含有大量的SO2、NO2、CO2、NaCl的水溶液沿水泥石的孔隙進(jìn)入混凝土后發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)及返鹽、返堿現(xiàn)象，鋼筋混凝土破壞嚴(yán)重。為了混凝土的防腐、防滲，可以采取提高混凝土標(biāo)號、摻入外加劑、聚合物浸漬或者添加環(huán)氧樹脂、聚氨酯漆涂層等方法。雖能有效的減少縫隙和提高結(jié)構(gòu)密實(shí)性，但無法完全杜絕混凝土內(nèi)部空隙的形成以及后期的開裂問題。大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，裂縫是混凝土施工最常見的質(zhì)量病害。地下工程長期與水體接觸，發(fā)生滲漏勢不可免。向混凝土中添加外加劑可以減少混凝土施工階段的開裂，但對于后期因?yàn)檎饎?、沉降、老化等環(huán)境因素和自身因素導(dǎo)致的開裂不具備控制效果。因此，針對上述混凝土施工后期因素導(dǎo)致的混凝土開裂問題才是隧道工程混凝土防水防漏施工的重點(diǎn)內(nèi)容。只有在結(jié)構(gòu)的表面（無論受到侵蝕與否），涂敷一層能同質(zhì)高性能的防水材料，上述問題才可有效解決。使用水泥基滲透結(jié)晶型剛性防水材料和聚合物水泥基柔性防水材料，可以避免防水卷材的諸多缺點(diǎn)，它們可以同混凝土牢固的粘成一個(gè)整體，不需涂刷任何粘接劑，冷施工即可。

3 施工方法

3.1 混凝土外觀處理

3.1.1 打磨作業(yè)。在清潔干凈混凝土結(jié)構(gòu)表面的基礎(chǔ)上，使用角磨機(jī)將結(jié)構(gòu)表層的結(jié)塊、印痕、凸起等起伏不平處磨光、打平，確?；炷两Y(jié)構(gòu)表面光潔、平整。

3.1.2 節(jié)段間變形縫處理

（1）清潔施工縫。首先要將施工縫中已經(jīng)變形的襯墊板清除，深度以滿足嵌縫設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。結(jié)合絲刷和高壓空氣將施工縫內(nèi)的雜物、石粒、積水等徹底清除，保障施工縫內(nèi)干燥、清潔。（2）膠體注入。要按照均勻、連續(xù)的方式注入防水膠體，確保膠體與縫內(nèi)兩側(cè)混凝土充分接觸、緊貼密實(shí)，避免有空隙、氣泡等殘留。（3）注入的膠體要填滿施工縫并與混凝土表面平齊，嚴(yán)禁突出。（4）做好嵌縫保護(hù)。

3.2 砼表觀裂縫注膠修補(bǔ)

（1）清除雜物。用鋼刷清除裂縫周圍的浮漿、灰塵及松散層等雜物，露出堅(jiān)實(shí)砼表面，然后使用毛刷將裂縫兩側(cè)2至3厘米范圍內(nèi)清理干凈。清潔時(shí)不能用水，而要用丙酮、乙醇等已揮發(fā)的有機(jī)溶劑。（2）密閉處理。在距離裂縫2到3厘米的位置處先后涂刷一層環(huán)氧樹脂基液和環(huán)氧樹脂膠泥，以達(dá)到封閉裂縫的目的。其中膠泥以1毫米厚，2到3厘米寬為準(zhǔn)。為保障密封效果，可采用壓氣試漏的方法進(jìn)行檢測。（3）漿液配置。配置漿液前應(yīng)將A、B兩組分充分搖勻，根據(jù)估計(jì)的灌膠量按推薦配比準(zhǔn)確稱量兩組分并混合均勻，兩組分配比為A：B=2：1。從漿液混合開始，注膠操作應(yīng)在漿液使用期內(nèi)完成（環(huán)境溫度25℃時(shí)，使用期限為90mins）。（4）注漿作業(yè)。注漿作業(yè)以注射器為工具，輔以橡膠筋在壓力作用下慢速注入，直至注滿。注射漿液過程中要注意漿液補(bǔ)充。（5）后期管理。注漿作業(yè)結(jié)束后，注射器內(nèi)需有一定漿液，等這部分漿液硬化后再進(jìn)行設(shè)備拆除作業(yè)。裂縫內(nèi)部漿液硬化后需進(jìn)行表面打磨處理，確保表面平滑。

3.3 聚氨酯涂層施工

聚氨酯涂層施工流程和裂縫填充施工相近。首先，要進(jìn)行作業(yè)面的清潔、清潔工作。其次，要按照設(shè)計(jì)配比配置好聚氨酯涂料。最后，進(jìn)行涂層涂刷工作。需要注意的是，涂層要反復(fù)涂刷3到4遍，涂層厚度要大于等于1.5毫米，前后兩遍涂層涂刷方向要相互垂直，待上一層涂層干透不粘手后方可進(jìn)行下一層的涂刷。

4 文明施工措施

（1）聚氨酯、防水卷材和配套材料必須選用有環(huán)保認(rèn)證廠家的產(chǎn)品，嚴(yán)禁采用國家淘汰和不符合環(huán)保要求的產(chǎn)品。（2）廢棄的聚氨酯、防水卷材和配套材料，必須統(tǒng)一收集，妥善處置。（3）聚氨酯、防水卷材材料必須用封閉的容器包裝，現(xiàn)場施工時(shí)應(yīng)即開包裝及使用。（4）防水作業(yè)時(shí)不得污染其他作業(yè)面。（5）確?，F(xiàn)場清潔，清洗施工機(jī)械、器具要提前做好盛接、收集措施，收集好的廢水可以根據(jù)實(shí)際情況重復(fù)利用。

5 編制依據(jù)

（1）《地下工程防水技術(shù)依據(jù)》GB50108-2008。（2）《地下工程防水施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范隧道》GB50208-2002。（3）《建筑防水工程手冊》。

6 結(jié)束語

按照文章所述措施，逐步完成實(shí)例隧道工程防水施工。在工程實(shí)施過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范，嚴(yán)格履行自檢制度，切實(shí)把好施工質(zhì)量關(guān)，確保各道工序施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。工程完工后，經(jīng)檢測，各項(xiàng)性能全部符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工成本控制在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)，說明了文章所述工藝在隧道防水方面有效、可靠，具有實(shí)用性和可推廣性。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭輝，申栓鎖.隧道工程防水施工工藝與質(zhì)量控制[J].價(jià)值工程，2012，31（15）.

[2]陳越.淺析隧道工程全包防水施工工藝與質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（20）.