紅谷隧道工程沉管隧道防水涂料選型及施工控制要點(diǎn)

李勇，李社偉

（中鐵隧道局集團(tuán)有限公司南昌市紅谷隧道工程施工項(xiàng)目經(jīng)理部，江西 南昌 330200）

南昌市紅谷隧道工程采用沉管法施工，沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法，就是將若干個(gè)在其他場地預(yù)制好的混凝土管段，分別浮運(yùn)到海面（河面）現(xiàn)場，并一個(gè)接一個(gè)地沉放安裝在已疏浚開挖好的基槽內(nèi)，然后予以回填恢復(fù)，以此方法修建的水下建筑隧道。該施工方法具有埋深淺、施工線路短、施做結(jié)構(gòu)斷面斷型可選擇性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)斷面有效利用空間大，隧道兩端征地拆遷量小、節(jié)約土地資源，施工完成運(yùn)營后不影響原有航道通航、在戰(zhàn)時(shí)備戰(zhàn)安防能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因沉管法隧道以上諸多的優(yōu)勢存在，在最近的二十年內(nèi)，國內(nèi)沿海及江河在逐步引進(jìn)、采用沉管法施工水底建筑隧道。由于沉管法施工水底建筑隧道埋深淺，同時(shí)又在水下環(huán)境營運(yùn)，隧道結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量的好壞直接影響到建成后隧道的正常運(yùn)營安全及隧道運(yùn)營后期養(yǎng)護(hù)維修成本高低。沉管水底建筑隧道防水涂料施工，在整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)的防水系統(tǒng)施工中，屬于比較重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)。

防水涂料在水下要承受不同程度的水壓，防水涂料施工是國內(nèi)地下防水建筑工程施工中的一個(gè)老大難，取得良好防水效果的施工案例不多。防水涂料的合理選型和料源選定及施工過程質(zhì)量控制是影響防水涂料施工能否成功的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合南昌市紅谷隧道沉管法水底建筑隧道防水涂料的施工以及在施工中遇到的問題，提出防水涂料材料選型、料源選定和施工質(zhì)量控制措施方面的部分建議，以期提高紅谷隧道防水施工質(zhì)量。

1 防水涂料材料的合理選型及料源選定

防水涂料是防水施工過程中的關(guān)鍵材料，其質(zhì)量好壞、性能優(yōu)劣直接決定防水施工成敗。隨著世界建材科技的發(fā)展，國內(nèi)建筑建材市場上防水涂料種類繁多，市場比較混亂、材料性能差異較大。因此，材料選型、料源選定是防水涂料施工質(zhì)量保障的首要環(huán)節(jié)。但由于受設(shè)計(jì)、投資成本及不合理的物資采購招標(biāo)等限制因素的影響，這個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)往往很難落到實(shí)處。因受投資限制，紅谷隧道工程所用防水涂料沒達(dá)到合理的選型。本文僅從技術(shù)層面分析，提出防水涂料的合理選型及料源選定關(guān)鍵要點(diǎn)。

（1）材料本身及與其它材料結(jié)合經(jīng)過物理、化學(xué)反應(yīng)后應(yīng)無毒、無污染，不會(huì)對周圍水下環(huán)境造成污染。

（2）材料具有良好的物理性能，關(guān)鍵指標(biāo)為：

① 根據(jù)設(shè)計(jì)施工環(huán)境確定最高水壓下的不透水性；

② 具有較高的抗拉強(qiáng)度，可以較好地抵御外界環(huán)境物質(zhì)的穿透性損傷；

③ 具有較高的延展性即延伸率，可以抵御附著層混凝土的收縮與徐變，及其它附著材料或施工部位諸如變形縫、施工縫的收縮與沉降引起的結(jié)構(gòu)部分位移；

④ 與附著物（混凝土或其它附著材料）之間具有良好的粘結(jié)力，在服役環(huán)境中涂料層與附著物之間不易剝離。

（3）具有良好的耐老化性能及耐久性，可以充分抵御服役接觸環(huán)境中有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

（4）由于與性能檢測規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境相比，實(shí)際施工的外界環(huán)境存在較大差異，所以，材料性能指標(biāo)的富余系數(shù)是一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)，只有真正具有在施工環(huán)境下，達(dá)到設(shè)計(jì)服役最為不利條件下的性能指標(biāo)要求的防水涂料才是真正需要選擇的材料。

（5）材料的施工方法應(yīng)便于管理和組織，材料的固化時(shí)間不宜太長，對其他工序及工期的影響應(yīng)相對較小。

2 防水涂料的施工過程控制

在建筑行業(yè)，有句俗話叫“三分材料，七分施工”。選型過后，防水涂料的進(jìn)場質(zhì)量控制、施工工藝選擇、施工過程質(zhì)量控制是達(dá)到沉管水下建筑工程防水涂料取得較好施工效果的另一關(guān)鍵所在。防水涂料施工過程控制要點(diǎn)如下：

（1）加強(qiáng)防水涂料的進(jìn)場質(zhì)量檢驗(yàn)控制，每批次材料進(jìn)場后及時(shí)取樣檢測，檢測合格后方允許進(jìn)入防水涂料的施工。

（2）加強(qiáng)倉儲(chǔ)管理，必須具有合格的倉儲(chǔ)條件。防水涂料的類型構(gòu)成分為：①粉狀材料、②液體材料和粉狀材料。液體材料對倉儲(chǔ)溫度控制要求相對較高，粉狀材料則對倉儲(chǔ)的通風(fēng)及防潮要求相對較高。但無論何種材料，合格的倉儲(chǔ)條件是確保防水涂料在庫存過程中材性不至于減低的關(guān)鍵。

（3）選擇先進(jìn)的施工工藝。目前防水涂料施工主要有人工刮涂、機(jī)具噴涂。其中，機(jī)具噴涂相比于人工刮涂具有以下優(yōu)點(diǎn)：①施工速度快，工效高；②均勻性好；③施工層厚及施工厚度好控制；④施工層數(shù)好控制；⑤減少涂料層施工時(shí)的氣泡攝入量，提高防水涂料層的不透水性。因此，在施工條件允許的情況下，應(yīng)盡可能地選擇機(jī)具噴涂施工。

（4）要掌握天氣、氣溫變化情況，合理安排防水涂料施工時(shí)間及間隔期，及時(shí)測量溫濕度變化，并對施工配合比進(jìn)行調(diào)整，在下雨和大風(fēng)天氣嚴(yán)禁進(jìn)行防水涂料的施工，當(dāng)環(huán)境溫度高于或低于材料本身的施工性時(shí)，停止防水涂料的施工，在不利天氣要有施工保護(hù)措施。

（5）切實(shí)做好防水涂料施工附著基面的處理，提高防水涂料與附著基面間的粘結(jié)力，關(guān)鍵有幾點(diǎn)：

①基面要干燥、干凈，不能有水、油、灰塵、泥砂等污染物；

②基面要平但不宜太光滑，粗糙的基面有利于提高防水涂料的施工效果，提高防水涂料層與混凝土附著基面間的摩擦力與粘結(jié)力。因此，光滑的混凝土基面建議做拉毛處理后，再進(jìn)行防水涂料施工。

（6）在選擇液料和粉料兩種材料復(fù)配施工時(shí)，應(yīng)選擇功率大、轉(zhuǎn)速快、功效高、能攪拌均勻的拌合機(jī)具進(jìn)行施工拌合，并根據(jù)外界氣溫變化，經(jīng)試拌，合理確定防水涂料的拌合時(shí)間。出機(jī)后，防水涂料應(yīng)無結(jié)塊、無氣泡、無沉淀，拌合均勻后方可進(jìn)行機(jī)具噴涂或人工刮涂施工。

（7）在分層施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料特性并結(jié)合環(huán)境溫度確定防水涂料的固化時(shí)間。在防水涂料固化前，要對防水涂料層采取合理的施工保護(hù)措施，避免防水涂料受到雨水沖涮、稀釋和灰塵污染降低防水涂料層與層之間的粘結(jié)力，防止高溫暴曬引起防水涂料層的開裂。在防水涂料施工厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后及固化前，嚴(yán)禁進(jìn)行保護(hù)層或其它工序的施工。

（8）在防水涂料與其它防水材料諸如防水卷材搭接部位施工時(shí)，必須保證涂料層與其它防水材料層之間的搭接長度。

（9）要根據(jù)附著部位變形的差異，合理選擇性能與附著部位相符的材料。

（10）施工完成后，對防水涂料層采取必要的施工保護(hù)措施。根據(jù)施工部位或后序工序的施工需要合理選擇施工保護(hù)方式（混凝土保護(hù)層、砂漿保護(hù)層、噴涂水泥漿或張貼泡沫板、帆布等），防止浮運(yùn)沉放過程中外物的損傷及后序工序的正常施工。

3 小結(jié)

材料選型、料源選定是防水涂料施工質(zhì)量保障的首要環(huán)節(jié)，防水材料應(yīng)無毒、無污染，且具有良好的抗拉強(qiáng)度、延伸率、粘結(jié)力及耐老化性能，材性的富余系數(shù)也是一個(gè)關(guān)鍵性指標(biāo)。施工過程質(zhì)量控制是施工效果的另一關(guān)鍵所在，施工過程中應(yīng)保證倉儲(chǔ)條件合格、選用先進(jìn)的施工工藝，同時(shí)注重基面處理、固化時(shí)間、防水材料層之間的搭接以及成品保護(hù)。