關于城市明挖隧道防水技術的探討

摘要：由于水具有無孔不入的滲透性和各方向都有壓力的特性，導致了城市明挖隧道防水工程的質量較難保證，滲漏問題普遍存在。因此，城市明挖隧道防水處理是業內一個很大的技術難題。然而，隨著科學科技的發展以及新材料新工藝的應用，推動了城市明挖隧道防水施工技術的革新。本文主要對城市明挖隧道防水技術進行了探討。

關鍵詞：城市；明挖隧道；防水

一、城市明挖隧道滲漏的危害

目前，城市明挖隧道普遍存在滲漏現象，主要表現在側墻、頂板的滲水、漏水和路面冒水。這是因為隧道為地下結構，在施工期間和建成后都不可避免的長期受到地下水影響。當地下水水壓變大時，而防水工程又存在缺陷時，地下水就會通過一定的通道進入到隧道內部，形成滲漏。隧道的滲漏會導致混凝土結構損壞，腐蝕隧道內設備，影響外觀和危害隧道內人員車輛的安全，甚至會造成地面建筑物不均勻沉降。

二、城市明挖隧道防水的設計

城市明挖隧道防水分為結構外防水和結構自防水。

結構外防水一般選用高聚物改性瀝青類、高分子復合防水卷材或塑料防水板防水層。鋪貼高聚物改性瀝青卷材時采用熱熔法施工，鋪貼合成高分子卷材時采用冷粘法施工，塑料板防水層一般由緩沖層、熱塑性圓墊圈、射釘、防水板組成，鋪設工藝為先用射釘和墊圈將緩沖層固定在基面之上，鋪設防水板時邊鋪邊將其與暗釘墊圈粘結牢固。

自防水主要是靠防水混凝土解決，即以水泥、砂、石為原料，通過調整配合比或摻入減水劑、密實劑、加氣劑、膨脹劑等外加劑來改善混凝土的密實性、防水性。防水混凝土所用基料的質量與配比、外加劑的品種與摻量是影響混凝土的密實性、抗裂抗收縮性、抗滲性的主要因素。

三、城市明挖隧道滲漏的原因分析

滲漏問題的成因既有施工不用心和施工工藝方面的原因，也有施工管理和材料方面的原因。但歸納起來主要有：

（一）外防水結構破損失效

當混凝土基面不平整，導致防水卷材本身不能與基面密貼；陰陽角沒有做倒角或圓角，導致防水卷材局部變??；安裝時的沖擊和背面突出物等很容易將防水板刺穿；卷材和板材搭接處處理不當等原因造成外防水結構破損失效。

（二）結構混凝土開裂

縱向及橫向施工縫齡期差導致混凝土開裂；圍護結構侵限導致結構混凝土過早承受側向荷載引起開裂；養護不及時導致混凝土開裂；隧道變形縫設置不當引起開裂；混凝土原材料不合格及入模溫度等引起混凝土開裂。

（三）施工縫漏水

由于結構配筋過密，導致施工縫處振搗存在死角，造成該部位混凝土結構不密實而存在滲水通道；止水帶安裝不規范，不能形成有效密閉的止水環。

（四）拉桿孔漏水

未使用防水拉桿，拉桿孔封堵不當。

（五）鋼筋保護層不足引起滲漏

施工作業面狹小，鋼筋配置過密，導致混凝土振搗密實度很難達到設計抗滲的要求，鋼筋保護層厚度不足，形成滲水通道。

四、城市明挖隧道滲漏的預防和處理

（一）保護外防水結構

1、保證基面平整度。

2、陰陽角都做成倒角或圓弧，同時在轉角處、陰陽角和特殊部位增設1～2層附加防水卷材。

3、將混凝土基面上凸出的對拉桿、鋼筋、鋼管、鐵絲等從根部切斷，并用砂輪磨平后填塞水泥砂漿抹平。

4、側墻防水板在與橡膠墊圈焊接時，要掌握焊接溫度與時間，避免將防水板焊焦、焊穿。

5、嚴格按照設計施工，保證防水板及卷材足夠的搭接長度。

（二）防止結構混凝土開裂

1、縮短結構縱橫向施工縫齡期差

結構縱向施工縫是指由于同一段結構分兩次以上澆筑所產生的平行于結構走向的施工縫。結構橫向施工縫是指垂直于結構走向的施工縫，即結構分段施工縫（包含變形縫）。若施工縫齡期差別過大，則先行澆筑的混凝土已經收縮完畢，而二次澆筑的混凝土才開始收縮，由于結構混凝土內收縮應力釋放不能同步，從而會導致混凝土開裂。

2、防止圍護結構侵限

對于明挖隧道，其圍護結構的施工質量直接關系到主體結構的防水效果。以地下連續墻或密排鉆孔樁來說，若施工過程中其垂直度控制不好，將造成圍護結構大面積侵限。使主體結構混凝土澆筑之后，部分原本需要由圍護結構承擔的側向土壓力將直接轉嫁至主體結構混凝土，而此時結構混凝土的齡期極短，從而導致結構開裂。

3、及時養護

及時得當的養護措施是避免混凝土開裂的重要保證，混凝土澆筑完畢后12小時內必須加以覆蓋并保濕養護。混凝土澆水養護的時間，對于采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦碴硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7天；對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土，不得少于14天。澆水次數應能保持混凝土處于濕潤狀態，且混凝土養護用水應與拌制用水相同。

4、合理設置變形縫

采用防水混凝土的明挖隧道，變形縫的合理間距對控制混凝土裂縫具有極其重要的意義。合理地選擇變形縫的間距，可起到避免或減少在施工過程和使用時結構不產生超出允許的裂縫寬度。一般根據結構混凝土采用的溫度選擇變形縫的距離

5、混凝土材料控制

為防止和限制結構混凝土裂縫的產生和開展，對混凝土配比進行適當調整，添加磨細I級粉煤灰及有高效減水功能與補償收縮功能的TMS防水劑等。

（1）水灰比：在實際混凝土配比中，嚴格控制最大水灰比，并通過減水外加劑來解決和易性的問題。根據實際情況和施工實踐經驗，一般水膠比≤0.45。

（2）砂率：根據工程實際情況與以往施工實踐經驗，選定防水混凝土的砂率在35～40%。

（3）灰砂比：根據工程實際情況與以往施工實踐經驗，選定灰砂比為1：2～1：2.5。

6、入模溫度控制

混凝土入模溫度應該小于30℃，結構混凝土的內外溫差不宜超過25℃?；炷料募臼┕褂帽當嚢杌炷?，或加冷卻水管、搭遮陽棚等降溫措施。

（三）防止施工縫漏水

豎直向止水帶兩邊砼要加強振搗，采用細振搗棒進行振搗，結合大振搗棒振動鋼筋和模板，直接或間接振動死角處混凝土，以保證縫邊砼自身密實，同時將止水帶與砼表面的氣泡排出。

水平向止水帶待止水帶下充滿砼并充分振搗后，放平止水帶并壓出少量的砼漿，然后澆灌止水帶上部砼，振搗上部砼時要防止止水帶變形。

變形縫外側橡膠嵌條施工時，為避免三向受力、影響防水質量，在雙組份聚硫橡膠嵌條與聚苯板間采用牛皮紙隔離層，雙組份聚硫橡膠嵌條與兩側基層粘結牢固?？p槽嵌填雙組份聚硫橡膠嵌條之前，清洗槽內浮渣、塵土積水，遇水膨脹橡膠嵌條粘結的砼基面平整、干燥、干凈、無任何污染。在側墻底部封口處雙組份聚硫橡膠嵌條與止水帶粘在一起。

（四）拉桿孔防水

最好能不用對拉桿，采用外支撐。若現場確實需要采用拉桿對拉的方法固定模板，要使用防水拉桿，即在拉桿中部要有鋼板止水環，以增加滲水半徑。拆模時也要徹底將外露的拉桿齊根切除并磨平，及時用膨脹水泥將對拉鋼筋所形成的表面孔洞填塞密實，以防漏水。

（五）保護層厚度不足引起的混凝土滲漏

鋼筋混凝土保護層對防止結構發生滲漏至關重要，一般迎水面的保護層厚度不得小于5cm，背水面的保護層厚度不得小于3.5cm。

五、結語

城市明挖隧道工程施工中，防水是一個復雜而重要的系統工程。因此，在城市明挖隧道工程施工的過程中，必須要充分認清城市明挖隧道防水施工中存在的質量問題，繼而加強對施工技術要點控制，只有這樣才能夠保證城市明挖隧道防水工程的質量和安全，杜絕滲漏。

參考文獻

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