關(guān)于杭州市望江路過江隧道防水工程淺談

魯亦楠

摘要： 江底隧道的防水施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，同時(shí)也是江底隧道施工的難點(diǎn)。本文以杭州市望江路過江隧道工程為例，以“結(jié)構(gòu)防水遵循“以防為主、多道設(shè)防、突出重點(diǎn)、防排結(jié)合、綜合治理”為原則，對(duì)江底隧道防水施工工藝進(jìn)行分析。通過主體明挖結(jié)構(gòu)主要部位防水施工工藝，盾構(gòu)防水施工工藝的分析與樣板制作，使得隧道防水施工取得良好效果，確保本工程在全壽命周期里面質(zhì)量可控。

Abstract： Waterproof construction of river tunnel is a systematic project and it is also a difficult point for the construction of river tunnel. Taking the Wangjiang Road Cross-river Tunnel Project in Hangzhou as an example， this paper analyzes the waterproof construction technology of river Tunnel. Through the analysis of the waterproof construction process construction of the main part of the main excavation structure and the shield construction process and the sample making， the tunnel waterproof construction achieves good results and the quality of the project can be controlled in the whole life cycle.

關(guān)鍵詞： 江底隧道；防水；方法；施工工藝

Key words： river tunnel；waterproof；method；construction process

中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0156-02

1 設(shè)計(jì)原則

防水設(shè)計(jì)和施工應(yīng)遵循“以防為主、多道設(shè)防、突出重點(diǎn)、防排結(jié)合、綜合治理”的原則，確保防水的可靠性和耐久性（使用期100年）。

2 防水工程施工技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)混凝土自防水

①防水混凝土等級(jí)應(yīng)按照結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性、抗?jié)B性、防裂的要求確定，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)采用C40防水鋼筋混凝土，設(shè)計(jì)年限為100年。②混凝土采用雙摻技術(shù)，凝膠材料應(yīng)不小于300kg/m3，不大于400kg/m3，水膠比最大限值為0.45。③在施工過程中較易出現(xiàn)冷縮裂縫和干縮裂縫，結(jié)構(gòu)最大裂縫寬度不得超過0.2mm，并不得貫通，因此在施工中注意混凝土澆筑時(shí)層與層之間的時(shí)間差，將攪拌站與工地之間距離、交通情況、天氣情況、混凝土質(zhì)量等多種因素考慮在內(nèi)，調(diào)整恰當(dāng)?shù)氖┕r(shí)間，防水混凝土澆筑要連續(xù)，控制混凝土中心與表面溫差不大于25度，混凝土表面與大氣溫差不大于20度，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d。

2.2 外包防水層

明挖隧道采用防水鋼筋混凝土和全包柔性防水層組成雙道防水防線。①明挖隧道受振動(dòng)、變形大，故采用柔性防水層，防水層鋪設(shè)在主體結(jié)構(gòu)的迎水面，形成封閉的全包防水層。②為保證防水的施工質(zhì)量，主體結(jié)構(gòu)外采用柔性全包防水卷材形成柔性全包防水層，且分段封閉。③柔性防水層防水能力：抗地下水實(shí)際水頭不小于0.6MPa。

2.3 接縫處防水

2.3.1 施工縫

①止水構(gòu)件（止水帶、注漿管等）的安裝位置必須準(zhǔn)確。②鋼板止水帶接頭采用滿焊連接。③在施工縫處新澆混凝土前，對(duì)已經(jīng)硬化混凝土的表面進(jìn)行鑿毛處理并充分濕潤，但不得有積水。鑿毛后露出的新鮮混凝土面積不低于總面積的75%。鑿毛時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)：人工鑿毛時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不低于2.5MPa，用機(jī)械鑿毛時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不低于10MPa。④縱向水平施工縫混凝土澆筑前，將其表面的浮漿和雜物清除，鑿毛后鋪30mm厚1：1水泥砂漿，再涂刷2mm厚水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，并及時(shí)澆筑混凝土。

2.3.2 變形縫

①變形縫止水帶及止水膠必須準(zhǔn)確就位，中置式止水帶必須密封成環(huán)，橡膠止水帶接縫采用小型硫化機(jī)現(xiàn)場(chǎng)硫化，縫間襯墊采用中密度聚乙烯板。②特殊地方增設(shè)1-2層加強(qiáng)防水板。變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)間的差異沉降不得超過10mm。

3 主體明挖結(jié)構(gòu)主要部位防水施工工藝

3.1 底板、側(cè)墻、頂板防水施工方法

3.1.1 基面處理

①混凝土墊層和圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面不得有明水，否則應(yīng)進(jìn)行堵漏（注漿或表面封堵）處理，待基層表面無明水時(shí)，對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面平整度不符合設(shè)計(jì)要求的部位施做找平層。②基面裂縫寬度≥1.5mm時(shí)，應(yīng)做嵌填處理，騎縫鑿V型槽平面上用水泥砂漿或膨潤土防水漿嵌填。③與底板連接部位的側(cè)墻找平層采用1：2.5的水泥砂漿。④所有陰、陽角部位均采用1：2.5的水泥砂漿做成50×50mm的倒角。⑤開挖下翻梁時(shí)避免水流入溝槽內(nèi)，開挖時(shí)使坡度往基坑兩側(cè)淌水。

3.1.2 自粘防水卷材鋪設(shè)

①將防水卷材展開（PE膜向上），將卷材正確的排放在要做防水的部位，用水泥釘將卷材固定在基層上，粘結(jié)面朝外。②將固定于基層上的自粘卷材粘貼一側(cè)的隔離膜揭開，邊撕隔離膜邊向下慢慢滾鋪，同時(shí)與前一副卷材進(jìn)行粘接，粘接完成后，再按上述方法重做另一幅卷材。③在氣溫較低時(shí)，可以采用噴燈將粘貼部位進(jìn)行烘烤，以增加卷材的自粘性。④側(cè)墻防水層應(yīng)連續(xù)鋪設(shè)至頂板上表面以上80cm的高度，且要施做加強(qiáng)層，加強(qiáng)層寬度為60cm。⑤預(yù)留孔洞四周防水層均需要采用厚度不小于10mm復(fù)合板進(jìn)行保護(hù)。

3.1.3 注意事項(xiàng)

①嚴(yán)禁在防水層上開洞，以免引起滲漏水。②無論采用何種固定方法，必須采取措施防止鋪設(shè)完畢的防水層滑脫。③碾壓：1）對(duì)已粘貼好的卷材，應(yīng)依次輕輕地用壓輥對(duì)卷材全表面壓實(shí)一遍；2）對(duì)搭接部位要重點(diǎn)碾壓；3）對(duì)異形部位和搭接的“T”部位應(yīng)用橡皮榔頭敲密實(shí)；4）在氣溫低于10℃，卷材偏硬時(shí)，對(duì)搭接部位可用噴燈烘烤后施工。④鋪貼時(shí)，應(yīng)排除卷材下面的空氣，不可將隔離膜全部撕掉再鋪貼。卷材應(yīng)平整順直，搭接尺寸符合規(guī)范要求，不扭曲、皺折。⑤在側(cè)鋼筋施工及支架模板施工時(shí)嚴(yán)禁對(duì)防水卷材造成破損，對(duì)于破損部位應(yīng)該及時(shí)粘補(bǔ)，確保防水效果。

3.2 接縫防水施工方法

在施工分段、分層處設(shè)施工縫，在施工分段部位設(shè)變形縫。施工縫采用鍍鋅鋼板止水帶，同時(shí)在施工縫結(jié)構(gòu)側(cè)涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，在內(nèi)側(cè)設(shè)置遇水膨脹止水條。變形縫設(shè)計(jì)采用高分子自粘膠膜防水卷材+背貼式橡膠止水帶+雙組份聚硫密封膠進(jìn)行防水。

3.2.1 施工縫防水

本工程施工縫防水采用鍍鋅鋼板止水帶，在施工縫結(jié)構(gòu)表面涂刷2.0mm厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料。

3.2.2 變形縫防水

側(cè)墻、底板的變形縫迎水面設(shè)置背貼式橡膠止水帶，頂板迎水側(cè)設(shè)置聚硫密封膠嵌填，形成止水環(huán)。其施工主要施工做法如下：

3.2.3 特殊部位防水施工方法

①樁頭防水。首先在墊層施工前，將樁頭鑿出至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，暴露出來的樁身部分清除泥土、浮漿、松動(dòng)的碎石等；然后在樁身與墊層陰角部位采用防水卷材防水層，同時(shí)在陰角部位用10mm聚合物水泥基M10防水砂漿進(jìn)行填充，樁身及樁頭部位采用水泥基滲透結(jié)晶防水涂料處理，厚度為2.0mm；再次在樁頭鋼筋部位及樁身部位設(shè)置遇水膨脹止水條，止水條環(huán)繞樁身及樁鋼筋。

②穿墻管及降水井等防水施工方法。1）穿墻管：在穿墻管管壁周圍焊接鋼片止水環(huán)，并在止水環(huán)與管壁處環(huán)向設(shè)置密封膠密封；在管與結(jié)構(gòu)面連接處陰角部位設(shè)置雙面自粘防水層，并用密封膠進(jìn)行嵌填，使其連接為整體。2）降水井：由于個(gè)別降水井需留置，因此降壓井需穿底板繼續(xù)抽水施工。對(duì)于未未封閉的降壓井，在底板施工前，在降壓井井管外設(shè)置鋼套管，并在鋼套管外側(cè)設(shè)置止水鋼環(huán)，止水鋼環(huán)與套管連接處設(shè)置填充M10防水水泥砂漿，在底板施工完成后進(jìn)行降水井封堵。

4 盾構(gòu)防水施工工藝

4.1 盾構(gòu)防水措施

4.1.1 管片自防水

①隧道管片采用強(qiáng)度等級(jí)為C50的高性能混凝土，抗?jié)B等級(jí)P12，限制裂縫開展寬度不大于0.2mm。②管片在使用期間應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗裂要求，最大裂縫寬度不大于0.2mm，對(duì)于出現(xiàn)滲漏的裂縫及裂縫寬度大于0.2mm的干裂縫及時(shí)進(jìn)行封堵處理。③江中段襯砌環(huán)。其管片結(jié)構(gòu)中取消了預(yù)埋注漿管。其余段每環(huán)管片各1個(gè)，共8個(gè)，兼做吊裝孔。

4.1.2 襯砌接縫防水

襯砌接縫防水包括彈性密封墊、遇水膨脹橡膠密封墊、最外側(cè)的海綿橡膠墊以及內(nèi)側(cè)嵌縫四個(gè)方面。彈性密封墊通過密封墊的壓縮來保證防水效果（材質(zhì)為三元以丙橡膠，界面為多孔梳形）；遇水膨脹橡膠密封墊通過吸水膨脹提高接觸應(yīng)力起到防水作用（材質(zhì)為聚醚型聚氨酯彈性體），是管片防水的第二道防線；海綿橡膠（材質(zhì)為氯丁海綿橡膠）墊設(shè)于環(huán)縫、縱縫最外側(cè)，防止泥沙進(jìn)入彈性密封墊溝槽、防止同步注漿漿液沿管片接縫穿流以及節(jié)約盾尾密封油脂的作用；內(nèi)側(cè)嵌縫：丁晴軟木橡膠村墊，在每個(gè)管片背千斤頂環(huán)面上，粘貼丁晴軟木橡膠村墊（1.5mm厚）；盾構(gòu)嵌縫高度范圍穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、越淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉砂以及較大錯(cuò)縫采用聚硫密封膠嵌縫、其余采用聚合物水泥砂漿嵌縫。

4.2 管片接縫防水

管片接縫防水主要由彈性密封墊及遇水膨脹密封墊兩道防線組成，并在接縫內(nèi)側(cè)嵌縫。橡膠板內(nèi)邊緣距離管片環(huán)縫槽邊距離為5mm，外邊緣做至環(huán)縫遇水膨脹密封墊溝槽邊，螺栓孔處留洞R55。

彈性密封墊生產(chǎn)前進(jìn)行一字縫、十字縫、T字縫防水實(shí)驗(yàn)及耐久性試驗(yàn)。

管片節(jié)點(diǎn)處為加強(qiáng)彈性密封墊角部防水，需在密封墊外角部覆貼自粘橡膠薄板。（剪切粘結(jié)強(qiáng)度不小于0.15MPa）

螺栓孔防水：采用遇水膨脹橡膠密封圈作為螺孔密封圈，利用其壓密和膨脹的雙重作用加強(qiáng)螺孔防水。

5 質(zhì)量保證措施

①做好“三檢”制度即：“自檢、交接檢、專職人員檢查”；上道工序不合格不準(zhǔn)進(jìn)行下道工序、達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)交工驗(yàn)收；②對(duì)于施工質(zhì)量的保證，還應(yīng)采取對(duì)防水施工完成的成品進(jìn)行保護(hù)，以保證后期的防水效果。

6 結(jié)語

江底隧道防水工程難度大、要求高。因此應(yīng)始終貫徹結(jié)構(gòu)防水遵循“以防為主、多道設(shè)防、突出重點(diǎn)、防排結(jié)合、綜合治理”的原則。只有這樣，才能確保江底隧道防水工程全壽命周期質(zhì)量可控。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔紅偉，李學(xué)偉.公路隧道防水施工技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑， 2010（24）.

[2]孫海波.公路隧道防水技術(shù)及其問題的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（16）.

[3]劉冰.公路隧道防水施工技術(shù)[J].山西建筑，2007（32）.