城市隧道防水施工技術及控制要點研究

燕遠嶺 汪 凱 付亞輝

（中建七局安裝工程有限公司，河南 鄭州 450040）

依托多個城市隧道工程應用實例，對城市隧道防水施工技術及控制要點予以研究和總結。防水工程遵循“防排結合、以防為主、剛柔相濟”的原則，以混凝土結構自防水為主，輔以全包柔性防水層加強防水的形式，以變形縫、施工縫等細部構造防水為重點進行施工。

1 工程概述

某城市隧道，采用單箱雙孔現澆鋼筋混凝土箱涵的結構形式，匝道暗埋段采用單箱單孔現澆鋼筋混凝土箱涵的結構形式，敞開段均采用“U”型槽結構，設計年限為100年，環境類別為Ⅱ類，防水等級為二級。根據周邊工程資料，項目場地3年~5年最高水位埋深可按6m考慮。根據鉆探成果，自上而下劃分土層為：雜填土、粉土、粉質黏土、粉砂、粉土、粉質黏土夾粉土。

2 防水工程在隧道施工中的技術要點

2.1 混凝土結構自防水

混凝土采用“雙摻”混凝土，即主要采用普通硅酸鹽水泥、優質磨細粉煤灰和粒化高爐礦渣微粉等膠凝材料，混凝土的水膠比≤0.45。

添加聚丙烯抗裂纖維，抗裂纖維摻量1kg/m3~1.2kg/m3，同時添加高性能的外加劑（抗裂防滲增強劑）以增強抗滲防水效果。

碎石：5mm~20mm連續級配，嚴格控制針片狀含量，含泥量≤0.5%。

砂：中粗砂，含泥量≤2%。

砂率控制在35%~45%之間，配置強度達C40、抗滲等級達P8級別的耐久性高、防水性強的結構自防水混凝土。

生產聚丙烯纖維混凝土的投料次序和方法，應以攪拌過程中聚丙烯纖維不產生結團和保證一定的生產率為原則，優先采用將纖維、膠凝材料、粗細骨料先干拌而后加水濕拌的方法。為確保拌合質量，攪拌時間宜比普通混凝土延長20s~30s。

混凝土的工作性，應在滿足現場施工的前提下，適當降低坍落度，以充分保障混凝土質量。施工過程中嚴格保證振搗質量，澆筑完成后及時養護，養護14d以上。

2.2 輔以全包柔性防水層

2.2.1 反應粘接型高分子濕鋪防水卷材

防水工程采用反應粘接型高分子濕鋪防水卷材，其與傳統防水卷材的區別在于：和現澆混凝土同步反應，通過化學、物理卯榫的協同作用牢固地粘接到混凝土上，具備高尺寸穩定性、雙向耐撕裂性、高強度和高延伸性、良好的自愈能力等特點，形成全方位、牢固密封的“皮膚式”防水層。

2.2.2 工藝流程

基層處理→拌制濕鋪漿料→附加層施工→濕鋪大面卷材→排氣壓實→搭接密封→組織驗收，圖1為排氣壓實。

圖1 排氣壓實

2.2.3 施工要點

基層處理：掃除大面灰塵及雜物，對基面進行灑水充分潤濕。孔洞填補抹平，表面凸出部位剔鑿平整。

拌制濕鋪水泥漿：水灰比控制在0.35~0.45，溫度≥30℃時，可添加適當建筑膠水作為保水劑。電動攪拌時間不少于5min，無凝塊或干粉。拌和好的水泥漿應在1h內用完。

附加層施工：陰陽角、管根、變形縫等部位應采用雙面自粘卷材濕鋪法施工，如圖2所示。

圖2 附加層施工

大面卷材施工：根據卷材幅寬，先將濕鋪漿涂抹于潤濕后的基層上，涂抹厚度應均勻無露底、漏涂，漿料涂抹寬度以伸出幅寬100mm為宜，切勿將濕鋪漿料涂抹于卷材搭接處。濕鋪漿料涂抹后，應立即進行卷材鋪設，以防止漿料失水，影響粘接效果。卷材鋪設完成后，使用橡膠刮板沿卷材中部向兩側排氣壓實。

搭接密封：卷材的長短邊搭接為自粘搭接，寬度應為80mm，使用小壓輥碾壓密實。

2.3 施工縫防水構造

施工縫應避開應力集中部位和防水工程薄弱部位，滿足現場施工的前提下，盡可能減少施工縫的設置。

施工縫的防水結構為中埋式鋼邊橡膠止水帶、外貼防水卷材。所有縱向水平施工縫中的止水鋼板與橫向垂直施工及沉降縫中的中埋式鋼邊橡膠止水帶中的鋼邊部分用鉚釘搭接，搭接長度即為鋼邊寬度。如果縱向水平施工縫中采用反應型丁基橡膠膩子止水帶，則可直接鉚釘搭接，如果采用鋼板止水帶則在兩止水帶間夾丁基橡膠膩子帶。在止水帶搭接范圍內至少要有5個鉚釘，采用梅花形布置。

2.4 沉降縫處防水構造

沉降縫嚴格按圖紙位置留設，防水結構為中埋式鋼邊橡膠止水帶、外貼式止水帶、外貼防水卷材，外防水設置0.6m寬附加層，背水面采用高模量聚氨酯密封膠進行嵌縫，迎水面采用低模量聚氨酯密封膠進行嵌縫，頂板、側墻處內側預留凹槽設置接水盒。止水帶和接水盒必須固定牢靠，混凝土澆筑至臨近沉降縫位置時須謹慎振搗。

用于沉降縫的中埋式鋼邊橡膠止水帶、外貼式止水帶，應采取可靠的固定措施，把止水帶的空腔部位固定在沉降縫中間，以充分發揮橡膠止水帶空腔部位的變形作用，防止隧道沉降撕裂橡膠止水帶，從而保障沉降縫止水效果。

2.5 頂板設置雙向橫坡排水

頂板是隧道防水工程的薄弱環節、滲漏水多發部位，在頂板設置0.5%雙向橫坡，把頂板上方的水及時向兩側導流，可有效消除頂板滲漏隱患。

2.6 側墻與底板、頂板防水接口處理

主體結構完成后鋪貼立面卷材時，先將接茬部位的各層卷材揭開，將其表面清理干凈，如卷材有局部損傷，應及時進行修補。側墻與底板、側墻與頂板進行倒角50mm×50mm處理，做300mm+300mm附加層。

3 實施效果評價

該項目設計防水等級為二級，經滲漏水檢測，結構無滲水，表面無濕漬，滿足“二級防水等級標準：濕漬總面積不大于防水面積的0.2%，單個濕漬面積不大于0.2m2，任意100m2防水面積不超過3處；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）”。

4 強化隧道防水施工效果的措施

4.1 提高對混凝土施工質量以及后期養護工作的重視

根據相關要求，在隧道混凝土的抗滲等級達到P8級及以上時，混凝土中需加入多種外加劑，以此保證混凝土的抗滲性能；加強對施工工序的控制，重視施工技術的交底工作，提高混凝土澆筑的質量以及防水效果；完成混凝土的澆筑以及模板拆除工作后，需要對混凝土結構進行養護，及時灑水，避免其出現裂縫，提高結構的抗滲性能。另外，混凝土的養護周期應保證在14d以上，以此保證隧道主體結構的強度和防水效果。

4.2 加強防水卷材施工質量管控及成品保護

排氣壓實是防水卷材施工的關鍵工序，若空氣未完全從防水卷材下排出，極易形成空鼓，導致防水卷材不能和隧道結構完全密貼，形成滲漏水、竄水隱患。防水卷材鋪設驗收合格后，盡快鋪設保護層，防止防水卷材被暴曬、雨淋。隧道回填時，加強對施工機械的管理，嚴禁破壞防水卷材及保護層。

4.3 保障橡膠止水帶和止水鋼板的搭接質量

橡膠止水帶采用熱熔焊接的連接方式，或采用灌注型快速接頭外包自粘密封膠帶的連接方式，如圖3所示。止水鋼板應保障搭接長度，滿焊，嚴禁焊穿、焊傷。用雙組份聚硫密封膏密封空隙，外包自粘密封膠帶，如圖4所示。

圖3 灌注型快速接頭

圖4 止水鋼板的搭接

5 結語

城市隧道施工過程中，每一工序的疏忽都有可能造成滲漏水隱患，必須嚴格按施工技術措施組織施工，控制好每道工序的施工質量，細部構造防水更是重中之重，務必嚴格管控，確保其防水效果滿足設計要求。通過總結城市隧道工程防水施工技術經驗發現，上述防水技術措施具有效果顯著、經濟合理、便于施工等優勢，對其他城市隧道防水工程具有一定參考價值。