淺談下穿隧道結(jié)構(gòu)防水施工技術(shù)

李志強(qiáng)

摘 要：為進(jìn)一步緩解交通壓力、提高道路通行能力，下穿隧道工程的建設(shè)數(shù)目逐漸增多，并逐漸成為立體交通的重要組成部分。下穿隧道工程大多位于水平面以下，因而結(jié)構(gòu)防水成為建設(shè)工程的重中之重。本文結(jié)合筆者工作實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了下穿隧道結(jié)構(gòu)防水施工技術(shù)，從而為下穿隧道防水工程實(shí)踐提供參考。

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，道路交通的需求量不斷增強(qiáng)，有力促進(jìn)了道路建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)原有道路的改、擴(kuò)建工程量不斷增加。為了改變越來越擁堵的交通狀況，多數(shù)地方往往采取立體交通的方式來盡可能減少人流、車流的平面交匯，其中以建設(shè)下穿隧道方式較受歡迎，其有效減少了人車平面交匯，盡可能減少對(duì)原有道路的影響。下穿隧道工程由于大多處于水平面以下，甚至要穿過河湖，結(jié)構(gòu)防水是必須高度重視的核心問題。本文結(jié)合實(shí)例對(duì)下穿隧道防水結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了剖析和闡述。

一、工程概況

某下穿隧道結(jié)構(gòu)全寬21.1m，U型槽全長160m（8x20m），框架隧道全長86m（28m +30m +28m）。隧道為箱型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板厚1m，頂板、中墻和側(cè)墻厚0.8m。整體采用明挖法施工。

二、結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)

2.1防水結(jié)構(gòu)

本工程防水等級(jí)為一級(jí)，隧道采用全封閉防排水方案，結(jié)構(gòu)以自防水為主，變形縫、施工縫以及防水層為防水施工關(guān)鍵控制點(diǎn)。

結(jié)構(gòu)采用C40防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)不小于P8（≥0.8Mpa）。隧道底板和頂板防水層采用施工方便、與基層粘結(jié)效果良好的3mm厚BAC自粘防水卷材。隧道側(cè)墻防水層選用抗老化能力較強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸率較高的EVA防水板。

2.2工程特點(diǎn)

（1）下穿隧道位于水庫邊，與湖岸直線距離為150m。地下水豐富，施工難度大。

（2）工程防水要求高，無滲漏水是下穿隧道的主要質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)之一。

三、施工工藝

在施工階段，防止下穿隧道滲漏水必須采取"防、堵（截）、排"相結(jié)合的施工方法，以堵為主，防、排為輔。根據(jù)三南路下穿隧道所處的位置，結(jié)合"防、堵（截）、排"的止水理念本工程采取了以下施工控制措施：

3.1基坑降水

（1）在圍護(hù)樁冠梁結(jié)構(gòu)外1m位置設(shè)置臨時(shí)排水溝，直接將地表水匯入市政管道。基坑內(nèi)在坑底四周開槽設(shè)置排水溝，每隔50m設(shè)置一個(gè)集水井，采用水泵將坑內(nèi)水送入市政管道。

（2）綜合考慮場地的地下水補(bǔ)給情況及抽水量的要求，在基坑中部每50m設(shè)置一道降水井。采用深井降水系統(tǒng)。成孔直徑φ≥700，成井深度30m。采用出水量大于20m3/h的水泵進(jìn)行抽水。及時(shí)監(jiān)測，使地下水位處于坑底以下5m左右。

3.2結(jié)構(gòu)工程施工

結(jié)構(gòu)的自防水必須從混凝土配合比和混凝土施工工藝等方面進(jìn)行控制。

（1）C40P8防水混凝土配合比控制

水泥的選擇

考慮到該工程位于沿海地區(qū)，結(jié)構(gòu)的耐久性、抗壓力水（軟水）作用及海水侵蝕要求較高，選用優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。

骨料的選擇

盡量選用粒徑較大、質(zhì)量優(yōu)良、級(jí)配良好的石子，提高混凝土中粗骨料的含量，增強(qiáng)混凝土的抗裂能力。盡量選用平均粒徑較大的中粗砂，嚴(yán)格控制粗細(xì)集料的含泥量。這樣既可以減少用水量，也可以相應(yīng)減少水泥用量，還可以減小混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。

配合比的優(yōu)化

在保證混凝土具有良好工作性的情況下，盡量降低混凝土的單位用水量，采用"三低三摻"的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，即低砂率、低坍落度、低水膠比，摻加高爐礦渣微粉、低堿磨細(xì)粉煤灰和具有補(bǔ)償收縮功能的YQA膨脹劑，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、低熱和高極拉值的抗裂防滲混凝土。

3.2.2混凝土施工工藝控制

（1）混凝土澆筑

側(cè)墻澆筑前應(yīng)將施工縫位置鑿毛并沖洗清理干凈，檢查防水板有無松動(dòng)、縫隙，檢查中埋式和背貼式止水帶是否安裝牢固。澆筑時(shí)采用一端向一端斜向分層澆注法，控制傾落高度不大于1.5米，分層高度控制在60cm以內(nèi)。側(cè)墻高度大于5m時(shí)，在距離底部1.5～2m模板外面背楞型鋼上安裝小型高頻振動(dòng)器，按一定頻率開啟，輔助振搗棒振搗，以防拆模后出現(xiàn)峰窩、麻面等施工缺陷。振搗過程中嚴(yán)禁碰動(dòng)兩段側(cè)墻相接處的中埋式和背貼式止水帶。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)

加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。外露側(cè)墻的拆模和養(yǎng)護(hù)是防水控制的關(guān)鍵點(diǎn)?；炷翝仓旰髴?yīng)在側(cè)墻頂覆蓋一層土工布，終凝后噴水保養(yǎng)，澆水次數(shù)應(yīng)能保持表面濕潤?；炷翉?qiáng)度未達(dá)5Mpa不得拆除側(cè)模。側(cè)模拆除后將土工布從墻頂垂下，兩端固定，灑水使土工布緊貼墻身，保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天，防止和減少裂縫的產(chǎn)生。

3.3自粘防水卷材施工

結(jié)構(gòu)底板底和頂板頂采用3mmBAC自粘防水卷材，主要采用空鋪法施工。

（1）工藝流程

驗(yàn)收基層→清掃基層→空鋪3厚貼BAC防水卷材→長、短邊搭接粘結(jié)密封→陰陽角、節(jié)點(diǎn)處鋪加附加層→清理、檢查、修補(bǔ)→驗(yàn)收

（2）施工方法

a、清掃基層，用小平鏟、笤帚等將基層表面、突起物清除干凈。

b、空鋪卷材，拆除包裝，將BAC防水卷材底膜揭掉、空鋪在底板找平層上，注意短邊搭接寬度不少于60mm。

c、長、短邊搭接粘結(jié)處理，將卷材長、短搭接邊處隔離膜揭除，再用小壓輥等壓實(shí)粘牢。

3.4EVA防水板施工

本工程側(cè)墻與圍護(hù)樁之間為復(fù)合式防水層，由1.5mmEVA防水板+ 350g/m2無紡?fù)凉げ?8cm厚C20噴射混凝土組成。

（1）工藝流程

鋪設(shè)土工布→固定PVC墊片→布設(shè)防水板→焊接防水板與墊片→爬焊機(jī)焊接→檢查補(bǔ)焊或粘結(jié)

（2）施工方法

a、防水板鋪設(shè)前應(yīng)對(duì)噴射混凝土滲水處進(jìn)行注漿堵水，確保防水板鋪設(shè)時(shí)初支表面干燥、無濕跡。對(duì)于表面外露的鋼管頭、鋼筋頭、樁基混凝土塊等突出物應(yīng)予切除后抹砂漿處理。表面凹陷處用砂漿補(bǔ)平。

b、防水板鋪掛采用PVC墊片焊接固定。將無紡?fù)凉げ间佋O(shè)在處理好的基層上，搭接5cm，用射釘固定墊片，將無紡布固定在墊片下。把板材按輪廓布置在基層上，平整順直，不得扭曲，搭接寬度符合要求。

c、防水板的搭接采用雙縫爬焊機(jī)焊接。開啟雙縫自動(dòng)爬焊機(jī)，調(diào)試好溫度及爬行速度，待溫度達(dá)到后進(jìn)行試焊。試焊合格后進(jìn)行正式焊接。

3.5止水帶施工

本工程變形縫、橫向施工縫、縱向邊墻施工縫采用背貼式止水帶和中埋式止水帶。

（1）工藝流程

安裝背貼式止水帶→立模，擋頭板穿入固定鋼筋→安置橡膠止水帶→澆筑一側(cè)混凝土→拆?！敝顾畮Я硪粋?cè)并固定→立模澆筑另一側(cè)混凝土

（2）施工方法

a、背貼式止水帶在邊緣安裝區(qū)穿入鐵絲，固定于圍護(hù)樁網(wǎng)噴混凝土鋼筋上。

b、中埋式止水帶在墻身鋼筋上設(shè)置縱向或豎向鋼筋架，每隔3m點(diǎn)焊1m長∟40×4mm角鋼并結(jié)合鐵絲將其固定。

c、止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確，其中心應(yīng)與變形縫重合。止水帶定位時(shí)，應(yīng)使其在界面部位保持平展，不得使橡膠止水帶翻滾、扭結(jié)，如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)正。

四、防水效果檢測

本工程下穿隧道共18節(jié)段，完工后混凝土整體外觀質(zhì)量優(yōu)良。經(jīng)檢測：底板18節(jié)，無滲水；頂板3節(jié)，無滲水；側(cè)墻36節(jié)，滲水1處；底板沉降縫18處，無滲水；側(cè)墻沉降縫36處，滲水1處，縱向施工縫36段，無滲水。

五、結(jié)語

實(shí)踐表明：貫徹"防、堵（截）、排"的止水理念，在施工中優(yōu)化抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計(jì)，以結(jié)構(gòu)的自防水為主，同時(shí)做好基坑降水，改善防水結(jié)構(gòu)施工工藝，加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理，能有效的提高下穿隧道的防水效果，達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。這對(duì)類似工程的施工提供了很好的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

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