城市地鐵暗挖隧道防水施工技術(shù)淺析

賀劍飛

摘 要： 地鐵具有運(yùn)輸量大、準(zhǔn)點(diǎn)、節(jié)能環(huán)保、占用地面空間少等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地緩解城市地面交通擁堵現(xiàn)象，提高地面交通運(yùn)行效率。由于地鐵工程大多修建在城市人口密集區(qū)域，暗挖法在基本不開挖地面的情況下施工，對(duì)地面干擾比較小，因此在地鐵隧道施工中廣泛應(yīng)用，但地鐵隧道施工過程中，可能出現(xiàn)涌水或者透水等現(xiàn)象，影響到地下隧道施工的安全性。因此，采用暗挖法施工過程中，需要做好防水處理措施，確保隧道施工安全。

關(guān)鍵詞： 城市地鐵;暗挖隧道;防水施工;技術(shù)

【中圖分類號(hào)】U455.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.140

1 地鐵暗挖隧道防水施工的重要性

在地鐵暗挖隧道施工過程中，不但要嚴(yán)格控制鋼筋工程等施工質(zhì)量，還要充分認(rèn)識(shí)到防水施工的重要性。如果對(duì)防水施工缺乏應(yīng)有的重視，導(dǎo)致發(fā)生地下水大量滲透的現(xiàn)象，可能造成地面沉降、隧道淹水、隧道坍塌等事故，甚至嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到地下施工一線人員和地面出行市民的生命安全。運(yùn)營后如隧道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，則會(huì)不斷降低隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并影響地鐵列車行車安全。因此提高防水施工質(zhì)量，防止暗挖隧道出現(xiàn)大范圍的滲漏現(xiàn)象，為前期隧道暗挖施工和后期地鐵列車行車提供一個(gè)更加安全的環(huán)境就尤為重要。

2 地鐵暗挖隧道防水施工技術(shù)要點(diǎn)

地鐵暗挖隧道防水在工程設(shè)計(jì)與工程施工時(shí)要重點(diǎn)注意三個(gè)方面的內(nèi)容：①防水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是防護(hù);②設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)布防多道防線，防止?jié)B漏;③要從多方面進(jìn)行充分的綜合考慮，做好防水處理措施。施工時(shí)嚴(yán)格將防水設(shè)計(jì)落實(shí)到防水施工中，通常設(shè)置3道防水線來確保工程防水效果：初期支護(hù)、防水層和二次襯砌是構(gòu)成暗挖隧道防水技術(shù)的3道防水線。

2.1 初期支護(hù)施工技術(shù)

初期支護(hù)是地鐵暗挖隧道防水施工中的第一道防護(hù)。初期支護(hù)就是要把水防護(hù)在防水體系之外，確保防水系統(tǒng)的整體質(zhì)量，因此初期支護(hù)的混凝土噴射施工極為重要，施工時(shí)應(yīng)注意以下四個(gè)方面：

（1）噴射混凝土前要依據(jù)隧道地層的具體情況采取不同的措施，對(duì)隧道基面做好相關(guān)的處理操作，例如在巖層中施工時(shí)，可選取合理比例的水泥漿或雙液漿對(duì)巖層縫隙進(jìn)行填充，形成密封狀態(tài)，然后再進(jìn)行混凝土噴射，這樣能夠減弱施工過程中地下水造成的影響，減少滲水情況出現(xiàn);

（2）按照設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按配合比合理的配備噴射混凝土，嚴(yán)格控制外加劑的用量，確?；炷恋馁|(zhì)量;

（3）噴射的順序應(yīng)先墻后拱、自下而上，噴嘴料束應(yīng)呈螺旋軌跡運(yùn)動(dòng)，一圈壓半圈，縱向按蛇形進(jìn)行?？刂坪靡淮螄娚浜穸龋穸忍?huì)增大回彈量，厚度太厚會(huì)減弱混凝土顆粒間的凝聚力，同時(shí)還要控制好分層噴射的間隔時(shí)間;

（4）初期支護(hù)混凝土噴射結(jié)束后，檢查混凝土的密實(shí)程度，做好初期支護(hù)背后注漿，進(jìn)一步填充密實(shí)初支與基面的間隙，從而提高初期支護(hù)的抗?jié)B性。

2.2 防水層施工技術(shù)

地鐵暗挖隧道施工時(shí)，通常采用復(fù)合式襯砌，在初支和二襯之間一般選用無紡布+防水板形成防水層以加強(qiáng)防水，施工時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面：

（1）鋪設(shè)無紡布前必須對(duì)混凝土基面進(jìn)行充分檢查清理，清除鋼筋及噴錨面凸起等尖銳雜物，防止戳破無紡布及防水板留下地下水滲漏隱患;

（2）鋪設(shè)時(shí)要根據(jù)不同類型的防水板選用相應(yīng)的焊接工藝，防水板搭接焊接后必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)檢查，確保焊接處不發(fā)生滲漏水現(xiàn)象;

（3）防水板鋪設(shè)時(shí)尤其是在拱腳處要保留余量，防止?jié)仓炷習(xí)r將防水板撕裂。仰拱防水層施工完成后及時(shí)澆筑保護(hù)層，避免施工時(shí)破壞防水層。防水層施工時(shí)嚴(yán)禁明火作業(yè)，防止破壞防水板及引發(fā)防水板失火事故。

2.3 混凝土結(jié)構(gòu)自防水施工技術(shù)

地鐵暗挖隧道最主要的防水形式是高抗?jié)B性混凝土的自防水?；炷猎谟不^程中，水泥產(chǎn)生的水熱化現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差應(yīng)力，可能引起混凝土裂縫，從而造成滲漏現(xiàn)象。因此，想要提高隧道結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能，必須提高混凝土的性能，降低混凝土裂縫的發(fā)生，所以應(yīng)注意以下三個(gè)方面：

（1）防水混凝土中外加劑及水泥用量，粉煤灰、磨細(xì)礦渣等的添加量必須經(jīng)過試配試驗(yàn)，充分利用粉煤灰和礦渣之間的耦合性，也就是充分發(fā)揮細(xì)粉煤灰的玻璃球狀效應(yīng)和礦渣之間的吸附性作用，從而配置出高性能的混凝土材料，經(jīng)優(yōu)化比選達(dá)到設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)。防水混凝土在滿足抗?jié)B等級(jí)要求的同時(shí)，還應(yīng)滿足抗裂、抗凍和抗侵蝕性等耐久性要求;

（2）混凝土的運(yùn)輸要根據(jù)季節(jié)氣溫做好相應(yīng)的保溫或隔熱保護(hù)措施，混凝土從攪拌機(jī)卸料到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間不得超過設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，運(yùn)輸及澆筑過程中嚴(yán)禁隨意加水;

（3）混凝土澆筑前進(jìn)行保護(hù)層厚度等檢查，尤其是鋼筋或扎絲不得接觸模板，防止形成滲水通道;施工時(shí)采用分層對(duì)稱澆筑，從低處向高處分層連續(xù)澆筑，自有落距控制在2m以內(nèi)，如果停止?jié)仓r(shí)間超過設(shè)計(jì)要求，則必須按照施工縫進(jìn)行處理。澆筑過程中必須進(jìn)行充分振搗，確保混凝土密實(shí)，這是混凝土自防水的重中之重。在二襯施工時(shí)留置二襯背后注漿管，及時(shí)進(jìn)行二襯背后注漿，填充二襯背后空隙，尤其是拱頂位置的填充。澆筑完成后根據(jù)不同氣候情況及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，一般養(yǎng)護(hù)不少于14天，有效的養(yǎng)護(hù)是防止混凝土裂縫的重要措施。

2.4 施工縫、變形縫防水施工技術(shù)

由于地鐵工程隧道使用的混凝土結(jié)構(gòu)面積比較廣，澆筑過程中，不可避免地需要留置施工縫、變形縫，因此就有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，所以必須做好施工縫、變形縫的防水處理，施工時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面：

（1）施工過程中施工縫盡量避開地下水和縫隙水較多的區(qū)域，并與變形縫結(jié)合起來。水平施工縫盡量避開剪力和彎矩最大處，應(yīng)該預(yù)留在邊墻和仰拱相交約300毫米的墻體位置;

（2）施工縫留置時(shí)必須安裝止水帶，搭接處必須進(jìn)行有效的焊接，防止搭接處發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。施工縫處再次進(jìn)行混凝土澆筑前，需要將表面浮漿雜物清除干凈。在施工縫隙內(nèi)預(yù)埋可以重復(fù)澆筑的注漿管，在施工縫處混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后及時(shí)進(jìn)行注漿;

（3）隧道地質(zhì)條件變化較大、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定區(qū)域的混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生變形，因此還需要對(duì)變形縫進(jìn)行處理。變形縫設(shè)置三道各自成環(huán)的止水帶，在變形縫中部設(shè)置帶注漿管的止水帶，可以形成一道封閉的防水線，變形縫內(nèi)側(cè)采用密封膠填筑，起到防水作用。

結(jié)論：綜上，通過介紹地鐵暗挖隧道結(jié)構(gòu)初期支護(hù)、防水層、混凝土結(jié)構(gòu)自防水及施工縫、變形縫施工技術(shù)要點(diǎn)，能夠有效地減少結(jié)構(gòu)滲漏水現(xiàn)象的發(fā)生，其他防水措施不再贅述。對(duì)于地鐵暗挖隧道工程中的管理及施工人員而言，要大力學(xué)習(xí)先進(jìn)的隧道防水新工藝、新方法，提高地鐵暗挖隧道防水施工質(zhì)量，確保隧道施工及地鐵列車運(yùn)行安全，提高市民通行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張社榮，王振振，王世強(qiáng)，龔文超，尚超.雙線隧道零距離下穿既有地鐵車站暗挖施工方案研究[J].城市軌道交通研究，2018，21（09）：132-134.