紅谷隧道工程沉管隧道防水涂料選型及施工控制要點

李勇，李社偉

（中鐵隧道局集團有限公司南昌市紅谷隧道工程施工項目經理部，江西 南昌 330200）

南昌市紅谷隧道工程采用沉管法施工，沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法，就是將若干個在其他場地預制好的混凝土管段，分別浮運到海面（河面）現場，并一個接一個地沉放安裝在已疏浚開挖好的基槽內，然后予以回填恢復，以此方法修建的水下建筑隧道。該施工方法具有埋深淺、施工線路短、施做結構斷面斷型可選擇性強、結構斷面有效利用空間大，隧道兩端征地拆遷量小、節約土地資源，施工完成運營后不影響原有航道通航、在戰時備戰安防能力強等諸多優點。因沉管法隧道以上諸多的優勢存在，在最近的二十年內，國內沿海及江河在逐步引進、采用沉管法施工水底建筑隧道。由于沉管法施工水底建筑隧道埋深淺，同時又在水下環境營運，隧道結構防水施工質量的好壞直接影響到建成后隧道的正常運營安全及隧道運營后期養護維修成本高低。沉管水底建筑隧道防水涂料施工，在整個隧道結構的防水系統施工中，屬于比較重要的一個施工環節。

防水涂料在水下要承受不同程度的水壓，防水涂料施工是國內地下防水建筑工程施工中的一個老大難，取得良好防水效果的施工案例不多。防水涂料的合理選型和料源選定及施工過程質量控制是影響防水涂料施工能否成功的關鍵因素。本文結合南昌市紅谷隧道沉管法水底建筑隧道防水涂料的施工以及在施工中遇到的問題，提出防水涂料材料選型、料源選定和施工質量控制措施方面的部分建議，以期提高紅谷隧道防水施工質量。

1 防水涂料材料的合理選型及料源選定

防水涂料是防水施工過程中的關鍵材料，其質量好壞、性能優劣直接決定防水施工成敗。隨著世界建材科技的發展，國內建筑建材市場上防水涂料種類繁多，市場比較混亂、材料性能差異較大。因此，材料選型、料源選定是防水涂料施工質量保障的首要環節。但由于受設計、投資成本及不合理的物資采購招標等限制因素的影響，這個最為關鍵的環節往往很難落到實處。因受投資限制，紅谷隧道工程所用防水涂料沒達到合理的選型。本文僅從技術層面分析，提出防水涂料的合理選型及料源選定關鍵要點。

（1）材料本身及與其它材料結合經過物理、化學反應后應無毒、無污染，不會對周圍水下環境造成污染。

（2）材料具有良好的物理性能，關鍵指標為：

① 根據設計施工環境確定最高水壓下的不透水性；

② 具有較高的抗拉強度，可以較好地抵御外界環境物質的穿透性損傷；

③ 具有較高的延展性即延伸率，可以抵御附著層混凝土的收縮與徐變，及其它附著材料或施工部位諸如變形縫、施工縫的收縮與沉降引起的結構部分位移；

④ 與附著物（混凝土或其它附著材料）之間具有良好的粘結力，在服役環境中涂料層與附著物之間不易剝離。

（3）具有良好的耐老化性能及耐久性，可以充分抵御服役接觸環境中有害化學物質的侵蝕。

（4）由于與性能檢測規定的標準環境相比，實際施工的外界環境存在較大差異，所以，材料性能指標的富余系數是一個關鍵性指標，只有真正具有在施工環境下，達到設計服役最為不利條件下的性能指標要求的防水涂料才是真正需要選擇的材料。

（5）材料的施工方法應便于管理和組織，材料的固化時間不宜太長，對其他工序及工期的影響應相對較小。

2 防水涂料的施工過程控制

在建筑行業，有句俗話叫“三分材料，七分施工”。選型過后，防水涂料的進場質量控制、施工工藝選擇、施工過程質量控制是達到沉管水下建筑工程防水涂料取得較好施工效果的另一關鍵所在。防水涂料施工過程控制要點如下：

（1）加強防水涂料的進場質量檢驗控制，每批次材料進場后及時取樣檢測，檢測合格后方允許進入防水涂料的施工。

（2）加強倉儲管理，必須具有合格的倉儲條件。防水涂料的類型構成分為：①粉狀材料、②液體材料和粉狀材料。液體材料對倉儲溫度控制要求相對較高，粉狀材料則對倉儲的通風及防潮要求相對較高。但無論何種材料，合格的倉儲條件是確保防水涂料在庫存過程中材性不至于減低的關鍵。

（3）選擇先進的施工工藝。目前防水涂料施工主要有人工刮涂、機具噴涂。其中，機具噴涂相比于人工刮涂具有以下優點：①施工速度快，工效高；②均勻性好；③施工層厚及施工厚度好控制；④施工層數好控制；⑤減少涂料層施工時的氣泡攝入量，提高防水涂料層的不透水性。因此，在施工條件允許的情況下，應盡可能地選擇機具噴涂施工。

（4）要掌握天氣、氣溫變化情況，合理安排防水涂料施工時間及間隔期，及時測量溫濕度變化，并對施工配合比進行調整，在下雨和大風天氣嚴禁進行防水涂料的施工，當環境溫度高于或低于材料本身的施工性時，停止防水涂料的施工，在不利天氣要有施工保護措施。

（5）切實做好防水涂料施工附著基面的處理，提高防水涂料與附著基面間的粘結力，關鍵有幾點：

①基面要干燥、干凈，不能有水、油、灰塵、泥砂等污染物；

②基面要平但不宜太光滑，粗糙的基面有利于提高防水涂料的施工效果，提高防水涂料層與混凝土附著基面間的摩擦力與粘結力。因此，光滑的混凝土基面建議做拉毛處理后，再進行防水涂料施工。

（6）在選擇液料和粉料兩種材料復配施工時，應選擇功率大、轉速快、功效高、能攪拌均勻的拌合機具進行施工拌合，并根據外界氣溫變化，經試拌，合理確定防水涂料的拌合時間。出機后，防水涂料應無結塊、無氣泡、無沉淀，拌合均勻后方可進行機具噴涂或人工刮涂施工。

（7）在分層施工時，應根據材料特性并結合環境溫度確定防水涂料的固化時間。在防水涂料固化前，要對防水涂料層采取合理的施工保護措施，避免防水涂料受到雨水沖涮、稀釋和灰塵污染降低防水涂料層與層之間的粘結力，防止高溫暴曬引起防水涂料層的開裂。在防水涂料施工厚度達到設計要求后及固化前，嚴禁進行保護層或其它工序的施工。

（8）在防水涂料與其它防水材料諸如防水卷材搭接部位施工時，必須保證涂料層與其它防水材料層之間的搭接長度。

（9）要根據附著部位變形的差異，合理選擇性能與附著部位相符的材料。

（10）施工完成后，對防水涂料層采取必要的施工保護措施。根據施工部位或后序工序的施工需要合理選擇施工保護方式（混凝土保護層、砂漿保護層、噴涂水泥漿或張貼泡沫板、帆布等），防止浮運沉放過程中外物的損傷及后序工序的正常施工。

3 小結

材料選型、料源選定是防水涂料施工質量保障的首要環節，防水材料應無毒、無污染，且具有良好的抗拉強度、延伸率、粘結力及耐老化性能，材性的富余系數也是一個關鍵性指標。施工過程質量控制是施工效果的另一關鍵所在，施工過程中應保證倉儲條件合格、選用先進的施工工藝，同時注重基面處理、固化時間、防水材料層之間的搭接以及成品保護。