對地鐵隧道施工防水處理方法的幾點探討

施偉威

（粵水電軌道交通建設有限公司　廣東　廣州　510610）

對地鐵隧道施工防水處理方法的幾點探討

施偉威

（粵水電軌道交通建設有限公司廣東廣州510610）

隨著各大城市大量的興建地鐵，地鐵隧道施工項目越來越多。本文主要針對地鐵隧道施工中防水處理方法做簡要的闡述。

地鐵隧道；防水方法；安全性

引言

研究發(fā)現(xiàn)，地鐵隧道的防水設計主要可以分為自防水與自排水相結(jié)合。鋼筋混凝土管段的防水分為管段混凝土結(jié)構(gòu)防水與接縫防水，但隧道防水的根本是隧道自防水，而對于混凝土管段而言，防水主要是避免裂縫的發(fā)展。所以，對于混凝土管段在提高結(jié)構(gòu)強度等級的同時，還要選用低水化熱的水泥，并且在混凝土澆筑時嚴格控制溫度變化，確保混凝土管段的結(jié)構(gòu)收縮裂縫與干縮裂縫控制在允許的范圍內(nèi)。

1　地鐵隧道施工中的常見的問題

（1）缺乏隧道施工質(zhì)量保障監(jiān)督體系，缺乏對隧道施工質(zhì)量管理。由于地鐵隧道施工的特殊性，若不嚴格按照一定的施工流程，則會造成嚴重的安全事故，因此需要在隧道施工中制定有效地安全保障措施，減少安全事故的發(fā)生。

（2）管片接縫質(zhì)量不達標。由于隧道施工對管片接縫處理的要求較高，若接縫質(zhì)量不滿足設計要求，在后期隧道運營使用過程中，發(fā)生滲水現(xiàn)象時，可能影響隧道的正常使用。

（3）管片質(zhì)量檢驗不全面。在隧道安裝前，需要對每管片進行質(zhì)量檢驗，但是在隧道施工中，為了加快施工進度，未對全部管片質(zhì)量進行性能檢驗，則開始進行管片安裝施工，造成隧道管片拼裝接縫的質(zhì)量不達標。

（4）施工縫出現(xiàn)滲水。在地鐵隧道施工中，由于止水板及止水帶材料存在缺陷，導致隧道在后期使用中出現(xiàn)漏水問題。其主要原因如下：①止水帶與混凝土接觸部位存在氣泡或縫隙，導致止水效果不明顯；②止水帶或止水板放置不牢固。

（5）管片拼接處出現(xiàn)滲水。其主要原因是混凝土管片拼接縫隙不嚴密，或者是混凝土管片出現(xiàn)裂縫等。

2　地鐵隧道盾構(gòu)施工的防水處理方法

地鐵隧道施工出現(xiàn)滲水漏水的主要原因大致可以歸為以下四類：環(huán)境因素差、管片質(zhì)量不達標、止水材料差、施工工藝。其中環(huán)境因素主要有土壓力、地質(zhì)、地下水壓力等；管片主要有管片形狀與制作精度差、接頭結(jié)構(gòu)對接縫隙大、混凝土抗?jié)B性差；止水材料中包括密封材料、嵌縫材料、螺栓襯墊；而施工工藝主要由管片拼裝精度低、施工水平低等。而盾構(gòu)隧道施工防水主要分為結(jié)構(gòu)自防水、接縫防水、管片表面防水等。

2.1結(jié)構(gòu)自防水

2.1.1管片防水

盾構(gòu)隧道多是由混凝土管片拼裝而成，因此，對于盾構(gòu)隧道防水主要是管片結(jié)構(gòu)的自防水。在制作混凝土管片時，要求采用精度高的管片模具，確保管片制作的精度滿足施工要求。同時，在混凝土配合比設計時，要嚴格按照隧道的抗?jié)B等級進行試配混凝土，并檢驗砂石料的含水量與含泥量，保證其在允許的范圍內(nèi)。一般混凝土管片在混凝土規(guī)范的基礎上有其他特殊要求：水泥標號大于42.5級；石料粒徑小于20mm，且應選用中砂；混凝土攪拌均勻，澆筑振搗密實，不得出現(xiàn)局部漏振，以混凝土不出現(xiàn)氣泡為止。

混凝土管片養(yǎng)護需要控制養(yǎng)護時間、溫度變化速率、濕度等，避免管片出現(xiàn)裂縫。

2.1.2注漿防水

由于盾構(gòu)刀片較盾尾較大，且管片在盾尾內(nèi)部進行組裝，這就使得管片與圍巖之間存在較大的空隙，需要及時進行注漿，既可以確保圍巖的穩(wěn)定性，又可以確保隧道防水。若注漿量不足或漿液收縮量較大，則會導致管片背后發(fā)生漏水問題。因此，在管片同步注漿時，要確保注漿量與漿液的質(zhì)量。并在初步注漿后及時進行二次注漿，二次注漿主要是彌補第一次注漿未填充的區(qū)域、補充漿體收縮引起的體積減小與預防周圍地層松弛范圍擴張。

注漿量。在注漿過程中，漿液向周圍地層發(fā)生滲透現(xiàn)象，導致單純的以管片背后實際空隙體積的注漿量無法填充空隙，因此需要根據(jù)周圍地層情況、注漿設備、施工工藝適當?shù)募哟笞{量，確保充分填充空隙。

注漿壓力。需要充分考慮地質(zhì)狀況、盾構(gòu)類型、管片等綜合確定注漿壓力，根據(jù)筆者多年施工經(jīng)驗，將注漿壓力控制在0.2～ 0.5MPa內(nèi)注漿效果最佳。

2.2接縫防水

2.2.1止水條防水

管片之間的接縫處理，主要應用預制在管片溝槽內(nèi)的止水橡膠條進行有效地防水。橡膠止水條主要分為遇水膨脹型、彈性密封性與兩者結(jié)合型。其三者的止水性能要求如表1所示。

表1　管片止水條性能指標

2.2.2嵌縫止水

在管片接縫部位進行嵌縫施工，可有效地彌補止水條的不足。但由于嵌縫成本較高，多在隧道下部90°和拱頂45°區(qū)域進行嵌縫施工，從而確保隧道頂部出現(xiàn)的漏水不影響地鐵車輛正常通行。

3　地鐵隧道暗挖施工的防水處理方法

3.1基面施工

在地鐵隧道基面施工中，為了確?；娴钠秸饣?，在地質(zhì)條件允許情況下，應選用機械開挖，當需要采用爆破法時，應選用光面爆破或預裂爆破，并根據(jù)隧道圍巖的穩(wěn)定性狀況，選用合適的爆破參數(shù)，從而確保爆破后基面保持平整。

3.2防水層鋪設

在防水層施工前，需要檢查基面的平整度，對存在陰陽角的局部部位進行處理。鋪設防水板時，不宜過緊，要保證防水板有一定的強度，且不宜過松，避免在混凝土澆筑時破壞防水板，降低防水效果。

3.3防水層保護

在隧道防水層施工后，在后續(xù)施工中要加強對防水層的保護。如隧道仰拱防水施工后，及時噴射50mm厚的C15細石混凝土作為保護層，其他部位采用移動保護板，避免在綁扎鋼筋或焊接作業(yè)中損傷防水層。

3.4混凝土灌注準備工作

在混凝土的準備工作中，混凝土的配合比設計對混凝土施工質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，因此，需要加強對混凝土配合比設計?；炷僚浜媳刃枰?jīng)過初步配合比設計、實驗室配合比設計、基準配合比設計、施工配合比設計等四個階段。并選擇合適的水泥品種，其強度、安定性、凝結(jié)時間等滿足設計要求，并在滿足要求基礎上盡量選用低熱的水泥品種。此外，為了減少混凝土澆筑后硬化過程產(chǎn)生大量水化熱，需要根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)尺寸，合理分層澆筑混凝土。

3.5施工縫處理

施工縫處理。其主要是針對水平施工縫，將施工縫表面多余的浮漿去除，并用強度較高的砂漿勾縫，用壓實平整。

止水鋼板。確保安裝的止水鋼板位置、規(guī)格、型號符合設計要求，避免因止水片位置或型號導致施工縫出現(xiàn)漏水問題。同時，確保鋼板之間的焊縫焊接質(zhì)量，鋼板彎曲方向應為來水方向。若隧道施工區(qū)域土質(zhì)中含水量較大，可采用背貼式橡膠止水帶提高施工縫的防水效果。

在模板臺車施工縫需要進行鑿毛處理，并清洗鑿毛部位的灰塵，確保施工縫混凝土的密實性。

同時，針對模板臺車與前一澆筑混凝土搭接處易出現(xiàn)跑漿、離析問題，需要采用海綿條進行密封處理，確保施工縫處的防水效果。

4　結(jié)束語

綜上所述，由于隧道施工的特殊性，其防水性能對隧道后期的正常使用占據(jù)著非常重要的作用，因此，在隧道施工中需要采取有效的防水處理方法，例如，止水帶、防水層、一次注漿、二次補漿等，提高隧道的防水性能。

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