富水地區(qū)城市下穿暗埋通道防水施工研究

趙言洞，王增

（中交隧道工程局有限公司華北分公司，北京100000）

1 引言

城市下穿暗埋通道工程的施工過(guò)程中存在一定的技術(shù)難度，對(duì)施工質(zhì)量的要求也較高。在城市下穿暗埋通道的施工過(guò)程中，防水施工是非常重要的環(huán)節(jié)，也是施工質(zhì)量驗(yàn)收的一個(gè)主要內(nèi)容。暗埋通道的防水施工質(zhì)量與其能否安全投入使用、后期維護(hù)費(fèi)用以及使用年限等存在非常緊密的關(guān)系。為了提高暗埋通道的防水施工質(zhì)量，本文主要對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行介紹。

2 工程富水環(huán)境概況

某沉管隧道工程主要包含沉管水中段以及岸上段，岸上段又可以分為暗埋段和敞開(kāi)段。由于此工程需要穿越海河，并且和金融中心以及商務(wù)區(qū)相互連接，因此，其地下暗埋段比較長(zhǎng)，在海河沉管水中段的基礎(chǔ)上，分為南側(cè)暗埋段和北側(cè)暗埋段，其中，南側(cè)暗埋段的長(zhǎng)度約為378m，北側(cè)暗埋段長(zhǎng)度約為2 355m，施工規(guī)模非常巨大，因此，防水施工難度也較大。

2.1 潛水

潛水主要存在于弱透水層中，其富水性較弱，水量非常小，沒(méi)有統(tǒng)一的自由水位，其水量和水位等都會(huì)受大氣降水以及地表水補(bǔ)給的影響，本項(xiàng)目的②-1粉質(zhì)黏土屬于弱適水層地層。

2.2 孔隙承壓水

孔隙承壓水主要賦存于圓礫層以及下部砂層中，目前，水頭水位的標(biāo)高約為61.22～63.53m，不會(huì)對(duì)一般路面造成較大的影響；由于該水頭高程超過(guò)了K1+940～K2+080段∪形槽路面的基底面，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中容易出現(xiàn)突涌的情況，并且側(cè)壁非常容易出現(xiàn)傾倒，底部易出現(xiàn)隆起。據(jù)有關(guān)資料記載，漢江襄陽(yáng)段的最高水位為71.71m。近年來(lái)，由于上游的水逐漸減少，其最高水位逐漸下降，一般不會(huì)高于67.10m，在枯水期，水位在59～64m。根據(jù)對(duì)場(chǎng)區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水位的具體分析可知，場(chǎng)區(qū)的孔隙承壓水受漢江水影響較大，水位會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化，枯水期時(shí)，地下水會(huì)對(duì)漢江水進(jìn)行補(bǔ)給；豐水期時(shí)，漢江水會(huì)對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給，二者之間存在互補(bǔ)互排的關(guān)系。根據(jù)估算，得出承壓水的最高水位約為64.5m，因此，暗埋通道的防水施工主要是對(duì)孔隙承壓水[1]。

3 滲漏原因

如果城市暗埋通道的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，在地下水的作用下，主體結(jié)構(gòu)板間非常容易出現(xiàn)滲水問(wèn)題。另外，還存在其他一些因素會(huì)對(duì)導(dǎo)致城市暗埋通道滲漏問(wèn)題，如施工縫以及誘導(dǎo)縫等，后者造成的滲漏問(wèn)題在國(guó)內(nèi)的一些研究文獻(xiàn)中研究較多，本文主要從材料選擇和施工環(huán)境對(duì)其進(jìn)行研究。

3.1 材料選擇

在混凝土原材料的選擇過(guò)程中，如果質(zhì)量不合格或配合比不合適，會(huì)引發(fā)城市暗埋通道工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏問(wèn)題?；炷猎牧先菀壮霈F(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題包括：砂石中的含沙量比較大、水泥穩(wěn)定性差及水熱化過(guò)高、骨料中存在反應(yīng)性骨料或風(fēng)化巖等，這些都非常容易造成混凝土出現(xiàn)裂縫。如果配置的混凝土材料不均勻，如砂漿較多，會(huì)造成其出現(xiàn)比較大的收縮變形，在水化硬化的過(guò)程中會(huì)在局部出現(xiàn)一定的約束效應(yīng)，這時(shí)，如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)裂縫從而引發(fā)滲漏問(wèn)題。

3.2 施工環(huán)境

由于暗埋通道工程需要在地下進(jìn)行施工，施工空間非常有限，并且防水層施工中還需要穿插其他專業(yè)的施工，若施工組織或管理不夠協(xié)調(diào)，會(huì)對(duì)防水層的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滲漏問(wèn)題。

4 具體措施

4.1 施工材料的選擇

施工中主要用到的施工材料為混凝土，在混凝土原材料的選擇過(guò)程中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

1）選用強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)42.5的PⅠ或者PⅡ型水泥；砂以及石等骨料應(yīng)符合GB 50208—2002《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的要求；配置完成的混凝土的坍落度應(yīng)符合JGJ/T 10—1995《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》的要求；并且根據(jù)需要使用礦渣微粉（比表面積≥380m2/kg）以及優(yōu)質(zhì)粉煤灰（燒失量低、性能穩(wěn)定以及Ⅱ級(jí)以上）等摻和料，這樣配制成的混凝土強(qiáng)度具備較強(qiáng)的耐久性[2]。

2）選擇減水率超過(guò)25%的高效減水劑和具有補(bǔ)償收縮功能的具體膨脹劑（僅在暗埋段頂板以及和頂板共同澆筑的內(nèi)襯墻使用），并且需要配制控制裂縫為主要目標(biāo)的具體高性能混凝土。

3）控制水膠比≤0.45，混凝土膠凝材料用量應(yīng)控制在360～400kg/m3，膠凝材料中氯離子的總量應(yīng)不超過(guò)膠凝材料質(zhì)量的0.06%，混凝土中的總用水量應(yīng)≤185kg/m3,同時(shí)，需要對(duì)混凝土中的含堿量（總堿量）以及總用水量等進(jìn)行嚴(yán)格控制；嚴(yán)格對(duì)堿含量（總堿量≤3kg/m3）進(jìn)行控制，防止堿集料出現(xiàn)反應(yīng)。由于混凝土中的氯離子擴(kuò)散系數(shù)應(yīng)不大于1.8×1012m2/s，因此，為便于控制，在施工過(guò)程中需要使用自然擴(kuò)散法檢測(cè)氯離子具體擴(kuò)散系數(shù)[3]。

4.2 施工技術(shù)方面

實(shí)施主體結(jié)構(gòu)澆搗之前，需要對(duì)存在的滲漏圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施堵漏處理，只有保障圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻面處于干燥的情況下，才可以實(shí)施自防水混凝土的澆筑。

在暗埋段結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，要注意不能在內(nèi)襯墻中設(shè)置留置鋼支撐洞窗或者鋼支撐墊箱，杜絕內(nèi)襯墻中由于設(shè)置鋼支撐洞窗或者鋼支撐墊箱而存在滲漏水等現(xiàn)象。

暗埋段側(cè)墻立模需要使用大型鋼模、頂板底模需要使用12mm厚的竹夾板，這樣可以取消傳統(tǒng)工藝中側(cè)墻立模中利用的拉桿螺栓，進(jìn)而可以從根本上使拉桿螺栓造成的內(nèi)襯墻滲漏等問(wèn)題得以消除。

4.3 變形縫以及施工縫防水

變形縫：設(shè)置中埋式止水帶，背水面嵌密封膠，這樣可以形成封閉圈，這樣就會(huì)起到很好的防水作用。

施工縫：使用的是不銹鋼板止水帶，設(shè)置于施工縫中，可以起到止水的作用，使用混凝土對(duì)水平施工縫進(jìn)行澆筑前，要對(duì)其表面浮漿以及雜物進(jìn)行清除，先涂抹混凝土界面處理劑或鋪凈漿，再鋪設(shè)約30～50cm厚的1∶1的水泥砂漿，并及時(shí)對(duì)施工縫實(shí)施混凝土澆灌，鋼板止水帶需要進(jìn)行鍍鋅處理，關(guān)于電鍍鋅的涂層厚度控制在為10～50g/m2[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一直在不斷加快，但是隨之而來(lái)的問(wèn)題也越來(lái)越多，由于受到各種因素的影響，防水技術(shù)的實(shí)施非常復(fù)雜，并且難度較大，而使用防水技術(shù)可以進(jìn)一步保障暗埋通道的施工安全性以及施工質(zhì)量，也可以對(duì)施工成本進(jìn)行控制，意義非常重大，因此，在經(jīng)濟(jì)方面存在較大意義?？傊?，在實(shí)施地下空間建設(shè)的過(guò)程中，這種技術(shù)的使用存在非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并且非常利于施工質(zhì)量的提升，也可以保障施工的安全性。