關于城市地鐵暗挖隧道全包防水施工技術的研究

王云飛

摘 要 長期以來，地下結構防水工程質量控制是施工的重點也是難點，尤其是在沿海地區，地下水發育城市地鐵暗挖隧道全包防水施工中顯得尤為突出。本文結合深圳地鐵6號翰銀區間暗挖隧道工程實例，介紹城市地鐵暗挖隧道全包防水施工存在的薄弱點、控制措施及隧道二襯滲漏封堵技術。為同類工程施工提供參考。

關鍵詞 沿海地區;暗挖隧道;全包防水;滲漏封堵

1工程概況

1.1 工程水文地質概況

深圳地鐵6號線翰銀區間暗挖隧道斷面為馬蹄形，隧道斷面面積31.7～37.56㎡。地質從上往下依次為素填土、砂質黏土（硬塑）、強風化塊狀混合巖、砂土狀強風化混合巖、中風化花崗巖、微風化花崗巖。隧道拱頂覆土厚度7.2～78m，隧道洞身地質起伏變化快，主要以強風化塊狀混合巖、砂土狀強風化混合巖、中風化花崗巖為主。三類地層均為中等透水性，滲透系數在2～4.5（m/d）。

區間地下水以裂隙水及空隙水為主，水位埋深約1.8～13.6m，洞身水頭壓力1～6bar，根據翰銀區間勘察資料，該區間隧道涌水量在15.21～34.73m?/d.m。

1.2 結構防水設計概況

區間二襯防水為全包防水，結構防水由防水卷材防水+砼自防水組成。防水混凝土抗滲等級根據工程埋置深度確定。翰銀區間暗挖隧道防水混凝土抗滲等級為：中間風井以東段采用C35P10混凝土，以西段采用C35P10和C35P12混凝土[1]。

區間隧道防水等級為二級，標準：結構表面可有少量濕漬?？倽駶n面積不應大于總防水面積的2‰;任意100m2防水面積上的濕漬不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2;平均滲水量不大于0.05L/（m2·d）;任意100m2防水面積上的滲水量不大于0.15L/（m2·d）。

2隧道全包防水施工薄弱點及控制措施

2.1 施工薄弱點

翰銀區間隧道采用全包防水，二襯背后不設盲管及泄水孔。防水層及二襯結構要承受6bar甚至更高的水頭壓力。由于工藝的缺陷、施工環境的影響等原因，防水卷材及二襯混凝土很難完全達到防水等級的要求。

（1）防水材料PVC板焊縫多，抽檢頻率不足、檢查氣壓偏低等工藝缺陷導致防水板焊縫質量很難滿足防水要求。

設計圖紙要求，焊縫檢測頻率1處/1000m。該隧道二襯10m/模循環澆筑，每模涉及防水卷材焊縫15條，共計150m長。澆筑6～7模抽檢一次，抽檢頻率偏低。設計另要求焊縫檢測充氣壓力達到0.1～0.15MPa停止充氣。充氣壓力小于地下水頭壓力。

（2）施工環境導致作業工人作業不規范，防水板焊接質量很難滿足質量要求。

區間隧道工作斷面小、悶熱潮濕、照明不足、初支滲漏水等原因影響導致作業工人操作不規范，影響防水卷材焊接質量。

（3）工作條件的限制，很難完全避免人為原因造成已鋪設的防水卷材破壞。

防水卷材鋪設完成后進入鋼筋綁扎工序，在鋼筋綁扎過程中，可能產生材料堆放擠壓破壞防水卷材;鋼筋綁扎過程，鋼筋頭刺穿防水卷材;鋼筋焊接焊渣灼穿防水卷材等現象。這些現象一旦發現很難全部排查進行二次修復。

（4）混凝土澆筑過程中很難完全避免因混凝供應不連續、機械故障、停電、堵管造成混凝土施工冷縫。

翰銀區間采用商品混凝土，混凝土運輸線路必經深圳交通要道，澆筑過程中時有混凝土中斷1.5小時以上的現象發生，另外由于機械故障、停電、堵管等原因造成混凝土施工冷縫的現象多有發生。

（5）由于工藝缺陷，隧道拱頂很難完全填充密實，拱頂混凝土密實度存在質量缺陷。

2.2 薄弱點控制措施

（1）保證初支噴射混凝土密實性及厚度，采用注水玻璃溶液與水泥漿雙液漿密實初支結構，減少初支滲水，盡可能保證防水卷材在無水條件下鋪設。徹底清除初支表面尖銳物，采用水泥砂漿找平凹凸面，保證基面平順、防水卷材緊貼基面。

（2）加大防水板焊縫質量的抽檢頻率，抽檢頻率由設計1處/1000m調整為1處/100m。適當提高焊縫檢查充氣壓力，焊縫檢查壓力達到設計要求上限值停止充氣[2]。

（3）改善作業環境，最大限度改善施工現場通風、照明條件。

（4）加強現場防水板原材料、半成品、成品保護，防止人為燒傷、刺穿、擠壓破壞已鋪設成型的防水卷材。增加二襯臺車封模前防水板完整性檢查措施，如有破損，及時補丁修復，補丁面積大于破損邊緣10cm。

（5）施工縫處理嚴格執行質量標準，嚴格控制中埋止水帶位置、搭接長度、施工縫鑿毛及清理等環節。

（6）加強現場組織協調，保證混凝土連續供應，加強施工機械、電路維修保養，減少、避免二襯混凝土由于澆筑不連續造成施工冷縫。

（7）加強二襯混凝土工作性能控制，保證其流動性、黏聚性、保水性滿足施工要求，嚴格澆筑過程振搗控制。

（8）確保拱頂混凝土填充密實，在臺車模板兩端頂部設置兩根?2cm鋼管注漿管兼檢查管。注漿管端部采用透明膠帶密封，一端緊貼防水板，混凝土澆至頂部時將膠帶捅破如有混凝土浮漿流出，則判斷拱頂混凝土填充飽滿。另一端外露混凝土表面5cm，外露部分套絲，預埋注漿管如圖1所示。拆模后及時灑水養護，養護時間14天以上。

3二襯結構滲漏封堵技術研究

地下隧道二襯結構即便嚴格控制每一個施工環節也很難杜絕結構滲漏水，尤其在施工縫、沉降縫、預埋穿墻管、降水井等等薄弱位置。目前，城市地下隧道結構滲水一般采用注環氧樹脂措施封堵，該措施存在費用高、堵漏質保時間短、注漿打孔破壞混凝土結構、影響結構外觀等等弊端。環氧樹脂注漿堵漏治標不治本，堵漏1年后甚至更短時間內會出現滲漏反彈。

經過研究，采用二襯背后注水泥單液漿技術能有效封堵地下隧道二襯結構滲漏水。該技術操作簡單、費用較環氧注漿堵漏節省75%以上，質保時間超過5年以上，滲漏反彈概率大大減小[3]。

二襯混凝土背后單液漿注漿作用包括：填充二襯不密實區域;消除防水卷材背后水囊;擠密修復二襯結構貫穿裂縫、收縮裂縫;封堵預埋管、穿墻管、施工縫等薄弱位置。二襯混凝土背后單液漿注漿材料選用p.o42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶1。注漿機械型號SYB注漿機。每10米二襯布置3個注漿孔，分別在拱頂布置兩孔，仰拱布置一個。注漿順序先拱頂再仰拱。因水灰比1∶1單液漿結石率在85%左右，注漿凝結后，理論上會產生注漿體積15%的空隙，所以為保證徹底充填二襯背后不密實部分、結構貫穿裂縫等，需進行兩次單液注漿。注漿結束以壓力判斷為準，第一遍注漿壓力達到兩倍水頭壓力方可終止。第二遍注漿在第一遍注漿結束七天后進行，第二遍注漿壓力較第一遍注漿壓力高2bar。

4效果評價

城市地鐵暗挖隧道全包防水施工技術及結構滲漏封堵施工技術在深圳地鐵11號線開始運用，并通過深圳地鐵6號線得到進一步驗證。深圳地鐵6號線翰銀區間單位工程已通過初驗，參加初驗的政府監督單位及參建各方對翰銀區間結構防水質量給予極高評價。該技術的研究及運用為企業帶來了極大的經濟效益和社會效益，值得在城市地鐵暗挖區間甚至是明挖車站推廣。

5結束語

總之，暗挖隧道初支防水是隧道防水的基礎，二襯混凝土自防水是隧道防水的關鍵，二襯背后注水泥單液漿封堵結構滲漏是隧道防水的保障。

參考文獻

[1] 王夢恕.大瑤山隧道[M].廣州：廣東科技出版社，1994：37.

[2] 趙云.地鐵暗挖隧道二襯施工質量控制[J].中國新技術新產品，2015

（6）：123-124.

[3] 地下工程防水技術規范：GB50108-2001[S].北京：中國計劃出版社，

2001.