明挖隧道滲漏水原因及對策

陳磊磊

【摘?要】明挖隧道防水是個系統(tǒng)的工程，需要注意的問題相當(dāng)多，只有在工程實踐中不斷地總結(jié)，進行設(shè)計、施工等方面的改進，以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為根本，以接縫防水為重點，輔以結(jié)構(gòu)外防水組成多道防線，靈活采用防、堵、排等措施的綜合運用，才能將隧道防水效果提高到一個新的臺階。

引言

目前在市政及城市軌道交通領(lǐng)域中，明挖隧道工法被普遍應(yīng)用。明挖隧道工法較暗挖和盾構(gòu)工法具有投資小、工期短等優(yōu)勢，但綜合來看明挖隧道的總體防水效果往往不夠理想，隧道運營后大范圍、長時間的堵漏工作既造成了工程成本增加，又影響了隧道的正常使用。作者結(jié)合南京城市快速化改造中的明挖隧道施工實踐為基礎(chǔ)，總結(jié)了影響明挖隧道防水效果的原因，遵循“以防為主、剛?cè)岵⒁虻刂埔?、綜合治理”的原則，提出施工時需要注意的要點，對滲漏采用堵排結(jié)合處理解決方法，希望能對類似工程起到借鑒作用。

一、頂板、側(cè)墻主體混凝土裂縫滲漏水

主要原因分析：1）基坑止水樁由于種種原因出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，沒有妥善處理會造成主體混凝土裂縫。2）基坑圍護樁垂直度差及混凝土支撐梁破除不到位造成侵限，隧道土體開挖后掛網(wǎng)噴漿厚度不夠，未將樁體之間凹槽填平，將使得隧道主體混凝土澆筑后不能自由漲縮，受到約束而產(chǎn)生應(yīng)力使側(cè)墻主體混凝土開裂而滲漏水。3）頂板、側(cè)墻主體混凝土材料及配合比沒有充分得到驗證。4）主體大體積混凝土澆筑時沒有很好控制內(nèi)外溫差。5）主體大體積混凝土澆筑時振搗不到位。

施工注意要點：1）基坑開挖后，常遇到樁體縫隙滲漏水現(xiàn)象。滲漏水較大，需在滲漏處回填土方，查找原因，排除障礙，在基坑外側(cè)滲漏處補噴高壓旋噴樁止水。滲漏水較小時，用棉花塞縫，在滲漏處埋管引水，然后用快干水泥將周圍封堵，在側(cè)墻混凝土澆筑前堵塞引水管。2）基坑圍護樁施工時，嚴(yán)格控制樁體的垂直度，遇特殊情況造成偏移或傾斜而侵限，需在土方開挖時，將侵限部分混凝土鑿除?；炷林瘟浩瞥焦诹浩烬R，表面修平整。確保掛網(wǎng)噴漿厚度，將樁體之間的凹槽填滿，表面平整，涂刷水泥基結(jié)晶涂料。特別是地下水位高、地層水量豐富的地區(qū)，可在基坑土方開挖后樁體外進行漿砌墻體或立模板澆筑砂漿層，然后底板墊層到兩側(cè)樁體外墻鋪貼防水卷材，按要求搭接牢固。3）混凝土自防水是地下工程防水的根本，對防水混凝土配合比進行驗證，召開專家論證會，宜采用低水化熱的水泥，適當(dāng)采用外加劑改進配合比，保證密實性、防水性能，入模塌落度控制在140±2mm，塌落度每小時損失值不應(yīng)大于20 mm，總損失不超過40 mm。施工時嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，特別是砂石料的含泥量，控制好水灰比。4）混凝土澆筑時控制入模前溫度;采取分段間隔和水平分層間歇的方法;盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土;加強入模通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量的散發(fā);澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護，緩緩降溫，減低溫度應(yīng)力，應(yīng)注意避免暴曬和溫度發(fā)生急劇變化。5）振搗時掌握快插慢拔的原則，振搗器要垂直地插入混凝土內(nèi)，并要插至前一層混凝土，以保證新澆混凝土與先澆混凝土良好結(jié)合，但插進深度不應(yīng)超過5～10cm;移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍;混凝土表面呈水平并出現(xiàn)均勻的水泥漿和不再冒氣泡為止，不顯著下沉，防止過振、漏振。6）禁止采用對拉螺栓貫穿側(cè)墻固定模板，側(cè)墻外的水會沿螺栓與混凝土間隙造成滲漏。7）所以剛性穿墻套管需焊接止水環(huán)，包裹遇水膨脹膩子止水條;柔性穿墻管與鋼套管之間采用聚合物水泥砂漿，高模量密封件嵌縫。8）主體混凝土裂縫治理通常有兩種方法。a、聚氨酯材料施工工藝：材料配制→鉆孔→埋針頭→高壓注漿機注漿→混凝土表面處理。鉆孔深度需至墻體厚度一半，注意鉆孔與裂縫的距離和角度，確?？椎着c裂縫相通，為保證裂縫內(nèi)的漿液注的飽滿密實，需混凝土表面一定長度內(nèi)有漿液溢出b、環(huán)氧型材料施工工藝：開縫→封縫→材料配制→鉆孔→埋針頭→預(yù)留觀察孔→高壓注漿機注漿→混凝土表面處理。沿縫開V型槽，然后用雙快水泥進行封縫。鉆孔同上，而觀察孔要垂直打在裂縫上，一定要與裂縫相通，具備閥門的功能，隨時能夠打開和封閉起來。環(huán)氧型材料堵漏效果及耐久性比聚氨酯材料好，但造價較高。

二、縱向水平施工橫縫滲漏水

原因分析：1）水平縫的止水鋼板埋設(shè)深度淺，位置不對。2）止水鋼板接縫質(zhì)量差。3）澆筑混凝土前沒有鑿毛，雜物沒有清理干凈。

施工要點：1）水平縫止水鋼板一般設(shè)置在側(cè)墻搗腳鋼筋外側(cè)，不能圖省事方便設(shè)置在內(nèi)側(cè)。一般設(shè)計寬度采取20cm，根據(jù)多個隧道施工經(jīng)驗，建議采用寬度30 cm為宜，保證鋼板頂高于水平縫15～20cm。2）加強止水鋼板接縫質(zhì)量的檢查，盡量不采用焊接方式，搭接采用鉚釘梅花型布置，夾丁基橡膠膩子帶。3）澆筑混凝土前鑿毛，雜物清理干凈，刷水泥基滲透結(jié)晶涂料，再3cm接漿。4）水平縫滲漏水，需沿縫開V型槽，清除縫隙及雜物，然后用雙快水泥進行封縫，鉆孔后埋針頭注漿。

三、施工縫、伸縮縫滲漏水

原因分析：1）需合理的設(shè)計與施工。2）外貼式及中埋式止水帶破損。3）中埋式止水帶搭接漏水

施工要點：1）設(shè)計上排水邊溝盡量加深，可以通過增加鋪裝層的厚度調(diào)節(jié)，可以加快水流，減小毛細(xì)水;伸縮縫處兩倉設(shè)置成企口。2）施工盡量采用“跳倉”的方式，先讓各倉有自由伸縮的機會，減小累積伸縮量。3）在施工過程中，加強對外貼式及中埋式止水帶的交底與保護，禁止在其上釘釘子，如挖土過程中不慎造成中埋式止水帶破損，需廠家專業(yè)人員維修。4）中埋式止水帶需兜繞成環(huán)，搭接寬度≥50cm，搭接處不能放在頂板最低處。5）施工縫有水跡印，采用水平施工縫同樣處理方法。6）如底部伸縮縫有滲漏水現(xiàn)象，因熱脹冷縮會變形，宜用堵與排結(jié)合的方法。在底板伸縮縫處用聚氨酯注漿堵住水頭，減小水量，在鋪裝層施工前，將伸縮縫開槽深約10cm，清除縫隙及雜物，槽內(nèi)固定寬約7-10 cm，高約4 cm的槽鋼直通排水溝，然后用雙快水泥進行封縫，這樣形成一個排水通道，不會影響鋪裝層和瀝青面層。6）頂板頂外涂刷聚氨酯防水涂料，確保厚度，張貼防水卷材，注意接縫處下游的卷材壓在上游卷材下面;頂板內(nèi)，安裝不銹鋼接水盒引到邊溝。

四、底板滲漏水

原因分析：1）混凝土澆筑振搗不到位。2）混凝土澆筑不連續(xù)，出現(xiàn)冷縫。3）工程樁的樁頭防水未處理好。4）降水井未封好。

施工要點：1）混凝土澆筑振搗同上。2）加強與混凝土供應(yīng)商及交管的協(xié)調(diào)，避免混凝土供應(yīng)不及時，保證在下層混凝土初凝前澆筑完上一層。3）工程樁樁頭在澆筑底板墊層混凝土前修理平整，樁體混凝土外圍用5mm聚乙烯板包裹成環(huán)，鋼筋露出混凝土處用遇水膨脹止水膠涂繞鋼筋一周，樁頭混凝土涂水泥基滲透結(jié)晶防水涂料。4）降水井口清理后，埋入帶止水環(huán)的鋼套管，抽水后，澆筑防水混凝土至管頂，套管頂焊接鋼蓋板，檢查焊接質(zhì)量，由低向高連續(xù)處理。

結(jié)語

明挖隧道防水是個系統(tǒng)的工程，需要注意的問題相當(dāng)多，只有在工程實踐中不斷地總結(jié)，進行設(shè)計、施工等方面的改進，以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為根本，以接縫防水為重點，輔以結(jié)構(gòu)外防水組成多道防線，靈活采用防、堵、排等措施的綜合運用，才能將隧道防水效果提高到一個新的臺階。

參考文獻：

[1]《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50208-2002）

[2]《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）

[3]《水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料》（GB18445-2001）

（作者單位：鹽城惠邦高鐵工程有限公司）