隧道主體側(cè)墻及頂板防水探析

彭剛強

摘 要：隧道主體側(cè)墻及頂板漏水是困擾隧道建設和運營的主要病害之一，隧道的滲水對隧道的安全運營有著重要的影響，如果滲水滴在電線上則可能引起隧道電網(wǎng)短路影響隧道的正常運營。在隧道主體混凝土襯砌過程中，由于施工不到位極易在隧道的拱部側(cè)墻形成樹枝狀裂縫、漏洞、掉塊從而為水的滲透創(chuàng)造了有利的條件。如若隧道在完工后發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，其解決起來費時費事還不能從根本上解決問題。所以從源頭做起，規(guī)范施工操作、嚴格控制工藝、杜絕偷工減料，才能防范于未然，從而達到安全、經(jīng)濟、持久耐用的標準。

關(guān)鍵詞：隧道；側(cè)墻；頂板；防水；滲水

引言

隧道工程是路網(wǎng)建設項目中的重要組成部分。我國幅員遼闊，水資源豐富，隧道工程與河流、地下水交錯并存的現(xiàn)象在鐵路工程施工中十分常見。如果隧道工程防水性能不達標，時間一長，就會有水體滲漏到隧道，損害隧道結(jié)構(gòu)，給隧道和通行車輛的安全帶來威脅。做好隧道主要結(jié)構(gòu)——主體側(cè)墻和頂板的防水措施，提高防水性能，切實保障隧道運營安全，是隧道工程施工單位日常工作的一項重要任務。

1 實例工程概況

本隧道原設計防水等級為二級，防水形式有混凝土自防水、底板為PVC自粘防水卷材防水、側(cè)墻及頂板1.5mm雙組分聚氨酯涂層及1.5mm高分子自粘防水卷材防水、水泥基滲透結(jié)晶防水、變形縫止水帶防水、施工縫止水帶防水及水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料防水、聚硫密封膠防水等。

為確保混凝土結(jié)構(gòu)防水效果達標，在做好其它防水措施的同時，采用重點環(huán)節(jié)注膠作業(yè)，以強化防水效果，避免水體滲漏的情況發(fā)生。注膠位置為頂板和側(cè)墻。待上述部位混凝土作業(yè)完成后，對這兩個部分的混凝土表面裂縫進行防水注膠修補，然后在施做外包防水。

2 滲透機理

自然界的水實際上是一種水溶液，它溶進了很多氣體，有O2、N2、CO2，還有NO、NO2以及人類活動產(chǎn)生的各種非金屬氧化物：煤、柴油燃燒產(chǎn)生的SO2、CO2等。這些氣體特別是SO2、NO2溶于水后都形成酸性較強的無機酸，因而造成了現(xiàn)在世界各地普遍存在的酸雨。酸雨對水泥石和鋼筋具有較強的腐蝕性。同時，水在流經(jīng)土地層時會溶進一些無機鹽類，這些鹽類也會對水工混凝土造成侵蝕。眾所周知，混凝土屬多孔性建筑材料，其孔隙結(jié)構(gòu)來源于：水化過程中水份蒸發(fā)形成的微細孔隙；粗骨料與細骨料和水泥石接觸面不密實、砂石中含有的泥土或植物纖維，在混凝土內(nèi)部留下透水通道；混凝土養(yǎng)護不到位、溫差大、干濕反復、受力不均等因素，均可使混凝土產(chǎn)生裂縫；由于混凝土流動性差，加之振搗不足會在邊角和鋼筋密集區(qū)出現(xiàn)鼠洞。因此，混凝土體在常壓或加壓條件下滲入水份，都將使機械強度降低。如長期浸泡，情況更加嚴重。可見混凝土的孔隙率是隨水灰比、施工水平、養(yǎng)護條件、受力狀況和周圍環(huán)境等諸多條件而變化的。任何混凝土都不可能沒有空隙。即使防水混凝土，其外表面也需要用防水附加層加以保護。當含有大量的SO2、NO2、CO2、NaCl的水溶液沿水泥石的孔隙進入混凝土后發(fā)生一系列化學反應、電化學反應及返鹽、返堿現(xiàn)象，鋼筋混凝土破壞嚴重。為了混凝土的防腐、防滲，可以采取提高混凝土標號、摻入外加劑、聚合物浸漬或者添加環(huán)氧樹脂、聚氨酯漆涂層等方法。雖能有效的減少縫隙和提高結(jié)構(gòu)密實性，但無法完全杜絕混凝土內(nèi)部空隙的形成以及后期的開裂問題。大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，裂縫是混凝土施工最常見的質(zhì)量病害。地下工程長期與水體接觸，發(fā)生滲漏勢不可免。向混凝土中添加外加劑可以減少混凝土施工階段的開裂，但對于后期因為震動、沉降、老化等環(huán)境因素和自身因素導致的開裂不具備控制效果。因此，針對上述混凝土施工后期因素導致的混凝土開裂問題才是隧道工程混凝土防水防漏施工的重點內(nèi)容。只有在結(jié)構(gòu)的表面（無論受到侵蝕與否），涂敷一層能同質(zhì)高性能的防水材料，上述問題才可有效解決。使用水泥基滲透結(jié)晶型剛性防水材料和聚合物水泥基柔性防水材料，可以避免防水卷材的諸多缺點，它們可以同混凝土牢固的粘成一個整體，不需涂刷任何粘接劑，冷施工即可。

3 施工方法

3.1 混凝土外觀處理

3.1.1 打磨作業(yè)。在清潔干凈混凝土結(jié)構(gòu)表面的基礎上，使用角磨機將結(jié)構(gòu)表層的結(jié)塊、印痕、凸起等起伏不平處磨光、打平，確保混凝土結(jié)構(gòu)表面光潔、平整。

3.1.2 節(jié)段間變形縫處理

（1）清潔施工縫。首先要將施工縫中已經(jīng)變形的襯墊板清除，深度以滿足嵌縫設計要求為準。結(jié)合絲刷和高壓空氣將施工縫內(nèi)的雜物、石粒、積水等徹底清除，保障施工縫內(nèi)干燥、清潔。（2）膠體注入。要按照均勻、連續(xù)的方式注入防水膠體，確保膠體與縫內(nèi)兩側(cè)混凝土充分接觸、緊貼密實，避免有空隙、氣泡等殘留。（3）注入的膠體要填滿施工縫并與混凝土表面平齊，嚴禁突出。（4）做好嵌縫保護。

3.2 砼表觀裂縫注膠修補

（1）清除雜物。用鋼刷清除裂縫周圍的浮漿、灰塵及松散層等雜物，露出堅實砼表面，然后使用毛刷將裂縫兩側(cè)2至3厘米范圍內(nèi)清理干凈。清潔時不能用水，而要用丙酮、乙醇等已揮發(fā)的有機溶劑。（2）密閉處理。在距離裂縫2到3厘米的位置處先后涂刷一層環(huán)氧樹脂基液和環(huán)氧樹脂膠泥，以達到封閉裂縫的目的。其中膠泥以1毫米厚，2到3厘米寬為準。為保障密封效果，可采用壓氣試漏的方法進行檢測。（3）漿液配置。配置漿液前應將A、B兩組分充分搖勻，根據(jù)估計的灌膠量按推薦配比準確稱量兩組分并混合均勻，兩組分配比為A：B=2：1。從漿液混合開始，注膠操作應在漿液使用期內(nèi)完成（環(huán)境溫度25℃時，使用期限為90mins）。（4）注漿作業(yè)。注漿作業(yè)以注射器為工具，輔以橡膠筋在壓力作用下慢速注入，直至注滿。注射漿液過程中要注意漿液補充。（5）后期管理。注漿作業(yè)結(jié)束后，注射器內(nèi)需有一定漿液，等這部分漿液硬化后再進行設備拆除作業(yè)。裂縫內(nèi)部漿液硬化后需進行表面打磨處理，確保表面平滑。

3.3 聚氨酯涂層施工

聚氨酯涂層施工流程和裂縫填充施工相近。首先，要進行作業(yè)面的清潔、清潔工作。其次，要按照設計配比配置好聚氨酯涂料。最后，進行涂層涂刷工作。需要注意的是，涂層要反復涂刷3到4遍，涂層厚度要大于等于1.5毫米，前后兩遍涂層涂刷方向要相互垂直，待上一層涂層干透不粘手后方可進行下一層的涂刷。

4 文明施工措施

（1）聚氨酯、防水卷材和配套材料必須選用有環(huán)保認證廠家的產(chǎn)品，嚴禁采用國家淘汰和不符合環(huán)保要求的產(chǎn)品。（2）廢棄的聚氨酯、防水卷材和配套材料，必須統(tǒng)一收集，妥善處置。（3）聚氨酯、防水卷材材料必須用封閉的容器包裝，現(xiàn)場施工時應即開包裝及使用。（4）防水作業(yè)時不得污染其他作業(yè)面。（5）確保現(xiàn)場清潔，清洗施工機械、器具要提前做好盛接、收集措施，收集好的廢水可以根據(jù)實際情況重復利用。

5 編制依據(jù)

（1）《地下工程防水技術(shù)依據(jù)》GB50108-2008。（2）《地下工程防水施工質(zhì)量驗收規(guī)范隧道》GB50208-2002。（3）《建筑防水工程手冊》。

6 結(jié)束語

按照文章所述措施，逐步完成實例隧道工程防水施工。在工程實施過程中，嚴格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范，嚴格履行自檢制度，切實把好施工質(zhì)量關(guān)，確保各道工序施工質(zhì)量達標。工程完工后，經(jīng)檢測，各項性能全部符合設計標準，施工成本控制在預計范圍內(nèi)，說明了文章所述工藝在隧道防水方面有效、可靠，具有實用性和可推廣性。

參考文獻

[1]鄭輝，申栓鎖.隧道工程防水施工工藝與質(zhì)量控制[J].價值工程，2012，31（15）.

[2]陳越.淺析隧道工程全包防水施工工藝與質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（20）.