軌道交通區(qū)間隧道防水施工技術(shù)研究

楊 軼

現(xiàn)代社會(huì)信息交流頻繁,獲取信息的途徑也很多,因自身也是從事工程施工,所以對(duì)工程相關(guān)內(nèi)容比較關(guān)注,經(jīng)常可以看到已建隧道因施工期間質(zhì)量問(wèn)題引起病害的信息,而在這諸多病害之中,尤其以隧道襯砌以及仰拱填充的滲水、漏水最為嚴(yán)重。隧道施工多數(shù)為地下暗挖,一旦隧道施工經(jīng)過(guò)地下水系比較豐富的地區(qū),防水工作稍有疏忽將極易出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。隧道一旦出現(xiàn)滲漏水將極大地威脅隧道結(jié)構(gòu)、設(shè)備的正常使用和行車安全,給負(fù)責(zé)管理隧道運(yùn)營(yíng)部門的維修也帶來(lái)了極大的壓力,每年花費(fèi)在止水上的維修費(fèi)用都相當(dāng)可觀。因此,確保施工期間隧道的工程質(zhì)量,工程竣工之時(shí)交給業(yè)主單位的都是優(yōu)質(zhì)工程,解決隧道施工質(zhì)量問(wèn)題,首當(dāng)其沖就是隧道的防水施工。

施工過(guò)程中,如何才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,真正做到不滲不漏,是施工單位必須研究解決的課題。鑒于此,中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司在重慶軌道交通三號(hào)線八標(biāo)段火車客站—龍頭寺站、龍頭寺站—設(shè)計(jì)終點(diǎn)區(qū)間隧道施工過(guò)程中,大膽探索,努力鉆研,總結(jié)出一套適合市政工程防水施工的措施,達(dá)到了不滲不漏,滿足了設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1 工程概況

重慶軌道交通三號(hào)線一期工程八標(biāo)段共有兩座區(qū)間隧道,火車客站—龍頭寺站區(qū)間隧道全長(zhǎng)587.441 m,龍頭寺站—設(shè)計(jì)終點(diǎn)區(qū)間隧道全長(zhǎng)420.211 m。隧道斷面變化形式多樣,兩區(qū)間隧道共有12種不同襯砌斷面類型,且均為淺埋隧道。火龍區(qū)間隧道右側(cè)毗鄰天宮殿三八水庫(kù),地下水裂隙發(fā)育;洞頂覆土為農(nóng)田,地表水量較為豐富,造成隧道開(kāi)挖過(guò)水庫(kù)段有大面積的滲漏水及少量涌水出現(xiàn)。龍終區(qū)間隧道縱向穿越兩處魚塘及一排水涵洞,地下水裂隙發(fā)育,存在較大面積滲水及滴水。

2 滲水產(chǎn)生的原因及治理方法

主體結(jié)構(gòu)施工完成的隧道,一般來(lái)講滲水主要出現(xiàn)在兩個(gè)方面：1)襯砌施工先施作邊基,再根據(jù)臺(tái)車長(zhǎng)度逐模進(jìn)行混凝土澆筑,不同圍巖類型、不同斷面類型襯砌必須斷開(kāi),這樣不可避免的會(huì)存在多處混凝土二次結(jié)合的部位,我們通常稱之為施工縫、變形縫等,這一施工縫隙易于發(fā)生滲水;2)襯砌結(jié)構(gòu)混凝土施工過(guò)程中,振搗不密實(shí)造成的蜂窩、麻面,泵送不到位造成的背后空洞等,這樣勢(shì)必造成混凝土自身的防水性能被削弱從而導(dǎo)致發(fā)生滲水。

根據(jù)重慶市軌道交通較新線試用版施工技術(shù)規(guī)范,對(duì)隧道滲漏水的防治是按照“以防為主、疏排相結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則,施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì),同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際滲漏水情況,動(dòng)態(tài)進(jìn)行防水施工。首當(dāng)其沖要在防水上下功夫：1)要做好襯砌內(nèi)防水結(jié)構(gòu);2)防各種“縫”的漏水;3)加強(qiáng)隧道襯砌混凝土本身的自防水性能,即防止襯砌出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞等現(xiàn)象,提高混凝土的密實(shí)度,使其抗?jié)B性能能夠真正得到發(fā)揮。

3 施工控制措施

3.1 優(yōu)化爆破方案,提高爆破施工效果

隧道開(kāi)挖主要采取鉆爆方式進(jìn)行開(kāi)挖,開(kāi)挖過(guò)程中遵循“短進(jìn)尺、弱爆破”,盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),爆破震動(dòng)幀數(shù)控制在2 cm/s以內(nèi);針對(duì)不同圍巖情況,采用不同的爆破方法,控制好隧道超欠挖。做好這兩個(gè)方面對(duì)防水有兩大好處：1)對(duì)圍巖擾動(dòng)小,降低了圍巖裂縫出現(xiàn)的幾率,也就可以減少圍巖裂隙水的出現(xiàn);2)開(kāi)挖輪廓圓順,初期支護(hù)噴混凝土面也圓順,減少了凸兀不平的尖銳巖面(噴射混凝土面)對(duì)防水層的刺穿。通過(guò)采取了以上措施,火龍、龍終區(qū)間隧道巖面開(kāi)挖超欠挖控制較好,噴混凝土巖面平順,為下一步防水卷材的鋪設(shè)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。因此,提高爆破施工效果,盡量減少爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的擾動(dòng),減少圍巖裂隙、裂紋是隧道防水需要把握的第一道關(guān)口。

3.2 嚴(yán)格施作內(nèi)防水系統(tǒng),確保排水暢通

1)嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格執(zhí)行抽樣送檢制度,確保產(chǎn)品合格。2)在防水卷材鋪設(shè)之前,將初期支護(hù)施工中留在噴混凝土表面外的錨桿鋼筋頭,施工中用于掛設(shè)風(fēng)水管道、電纜等植入的鋼筋全部予以割除,對(duì)噴混凝土巖面部分存在較大凸起的周邊用砂漿予以抹平,使防水卷材能夠得以在平順的巖面進(jìn)行鋪設(shè)。3)防水卷材采用新型的由無(wú)紡布緩沖層、防水板及高分子自粘性橡膠瀝青組合而成的復(fù)合型防水卷材。為有效的保護(hù)防水卷材,采用無(wú)釘法進(jìn)行鋪設(shè),搭接寬度15 cm;防水卷材的鋪設(shè)適當(dāng)預(yù)留松鋪系數(shù),避免因鋪設(shè)過(guò)緊造成混凝土澆筑時(shí)脹破防水卷材。4)環(huán)向盲管采用φ 75單壁雙波紋打孔波紋管,縱向排水盲管采用φ 116單壁雙波紋打孔波紋管,盲管安裝牢固,確保混凝土灌注過(guò)程中不偏位。縱環(huán)向排水管采用塑料三通進(jìn)行連接,三通連接處外包無(wú)紡布;原設(shè)計(jì)全包防水未考慮橫向排水管將襯砌背后滲水引入排水邊溝,我部依據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在滲水量較大部位增設(shè)橫向排水管,無(wú)紡布進(jìn)行包裹,確保管內(nèi)通暢,將襯砌背后滲水引入排水邊溝。

3.3 施工縫、變形縫的防水

3.3.1 施工縫防水措施

施工縫防水不再采用原隧道施工經(jīng)常使用的遇水膨脹止水條,取而代之的是新型工藝：?jiǎn)谓M分遇水膨脹密封膠+可全斷面出漿的注漿管組合使用。注漿管6 m長(zhǎng)一根,搭接環(huán)向布設(shè),每處接頭預(yù)留注漿孔至襯砌內(nèi),主體結(jié)構(gòu)完工后如遇有滲水出現(xiàn)即通過(guò)注漿孔向整個(gè)施工縫進(jìn)行注漿止水,如圖1所示。

3.3.2 變形縫防水措施

變形縫防水采用背貼式橡膠止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+不銹鋼接水盒的組合方式。背貼式止水帶緊貼初支巖面進(jìn)行布置;鋼邊止水帶自重較大,且安裝位置要求嚴(yán)格,施工中尤其注重對(duì)其安裝的控制,使用φ 6.5鋼筋加工成卡環(huán)來(lái)固定鋼邊止水帶的位置,卡環(huán)與周邊鋼筋連接牢固,確保其居中的準(zhǔn)確性;襯砌內(nèi)輪廓面設(shè)1 mm厚不銹鋼板接水盒,同注漿管一樣,接水盒起的作用也是預(yù)防今后如果變形縫出現(xiàn)滲漏水,可以通過(guò)接水盒排至隧道排水邊溝中,如圖2所示。

3.3.3 襯砌連拱段防水措施

c1,f1型斷面出入線隧道分別與下行線、上行線隧道形成連拱隧道,這樣致使連拱部位形成一個(gè)深V字形,如果照常緊貼初支鋪設(shè)防水卷材,勢(shì)必造成防水卷材褶皺嚴(yán)重,混凝土澆筑過(guò)程中極易將防水卷材擠壓破壞,給今后的防水帶來(lái)極大的隱患。考慮到此薄弱環(huán)節(jié),我項(xiàng)目采取在深V字形部位,填充防水砂漿層,在增強(qiáng)了防水的同時(shí),也使防水卷材能夠以一個(gè)較平順的方式進(jìn)行鋪設(shè),如圖3所示。

3.4 混凝土的自防水

1)軌道交通建設(shè)結(jié)構(gòu)物的混凝土施工均由業(yè)主招標(biāo)確定的商品混凝土生產(chǎn)廠家進(jìn)行供應(yīng),施工過(guò)程中做好進(jìn)場(chǎng)商品混凝土的檢驗(yàn),檢驗(yàn)其坍落度、和易性,坍落度控制在 16 cm～18 cm,入模溫度不能超過(guò)28℃,重慶夏季炎熱,商品混凝土路程較遠(yuǎn),水分易蒸發(fā),在施工現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)適量添加液體減水劑對(duì)坍落度予以調(diào)整,使混凝土能夠順利的進(jìn)行輸送,堅(jiān)決不允許通過(guò)加水來(lái)進(jìn)行坍落度調(diào)整。對(duì)不能滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土堅(jiān)決予以退回。2)初期支護(hù)施工完成后,利用全站儀對(duì)整個(gè)初期支護(hù)斷面進(jìn)行斷面測(cè)量,明確初支超欠情況,對(duì)測(cè)量結(jié)果顯示存在侵入襯砌結(jié)構(gòu)的部位,必須立即做出處理,確保襯砌厚度不受影響。保證混凝土襯砌厚度是提高抗?jié)B性能的根本措施之一。3)在泵送混凝土的過(guò)程中,襯砌臺(tái)車應(yīng)就位穩(wěn)固,不能因輸送泵的振動(dòng)影響襯砌臺(tái)車的穩(wěn)定。混凝土灌注過(guò)程中安排專人進(jìn)行值守,確保整個(gè)灌注過(guò)程模板的穩(wěn)固。混凝土表面蜂窩、麻面及背后空洞的消除將大大提高混凝土自身的抗?jié)B性能。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采取一系列有效的管理及施工技術(shù)的控制措施,我項(xiàng)目所施工的兩區(qū)間隧道防水取得了很好的效果,未出現(xiàn)一處滲漏水,完全滿足了業(yè)主及設(shè)計(jì)的要求,得到了較高的評(píng)價(jià)。防水施工要做得好必須從領(lǐng)導(dǎo)層至作業(yè)層均高度重視,合理的設(shè)計(jì)、施工現(xiàn)場(chǎng)的管理及技術(shù)措施的采取三者齊抓,缺一不可,這樣隧道的施工質(zhì)量才能得到提高,才能滿足軌道交通百年工程的需要。

[1]陳傳德.公路隧道防排水施工技術(shù)[J].公路交通技術(shù),2001(2)：26-27.

[2]丁宇坤.防水型隧道防排水工程措施的研究[D].成都：西南交通大學(xué),2006.

[3]金成軍.關(guān)于鐵路隧道防水的施工技術(shù)探討[J].山西建筑,2009,35(2)：327-328.

[4]JTG F60-2009,公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].