關(guān)于城市地鐵暗挖隧道全包防水施工技術(shù)的研究

王云飛

摘 要 長(zhǎng)期以來(lái)，地下結(jié)構(gòu)防水工程質(zhì)量控制是施工的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，尤其是在沿海地區(qū)，地下水發(fā)育城市地鐵暗挖隧道全包防水施工中顯得尤為突出。本文結(jié)合深圳地鐵6號(hào)翰銀區(qū)間暗挖隧道工程實(shí)例，介紹城市地鐵暗挖隧道全包防水施工存在的薄弱點(diǎn)、控制措施及隧道二襯滲漏封堵技術(shù)。為同類(lèi)工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞 沿海地區(qū);暗挖隧道;全包防水;滲漏封堵

1工程概況

1.1 工程水文地質(zhì)概況

深圳地鐵6號(hào)線(xiàn)翰銀區(qū)間暗挖隧道斷面為馬蹄形，隧道斷面面積31.7～37.56㎡。地質(zhì)從上往下依次為素填土、砂質(zhì)黏土（硬塑）、強(qiáng)風(fēng)化塊狀混合巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化混合巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖。隧道拱頂覆土厚度7.2～78m，隧道洞身地質(zhì)起伏變化快，主要以強(qiáng)風(fēng)化塊狀混合巖、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化混合巖、中風(fēng)化花崗巖為主。三類(lèi)地層均為中等透水性，滲透系數(shù)在2～4.5（m/d）。

區(qū)間地下水以裂隙水及空隙水為主，水位埋深約1.8～13.6m，洞身水頭壓力1～6bar，根據(jù)翰銀區(qū)間勘察資料，該區(qū)間隧道涌水量在15.21～34.73m?/d.m。

1.2 結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)概況

區(qū)間二襯防水為全包防水，結(jié)構(gòu)防水由防水卷材防水+砼自防水組成。防水混凝土抗?jié)B等級(jí)根據(jù)工程埋置深度確定。翰銀區(qū)間暗挖隧道防水混凝土抗?jié)B等級(jí)為：中間風(fēng)井以東段采用C35P10混凝土，以西段采用C35P10和C35P12混凝土[1]。

區(qū)間隧道防水等級(jí)為二級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬。總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的2‰;任意100m2防水面積上的濕漬不超過(guò)3處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2m2;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）。

2隧道全包防水施工薄弱點(diǎn)及控制措施

2.1 施工薄弱點(diǎn)

翰銀區(qū)間隧道采用全包防水，二襯背后不設(shè)盲管及泄水孔。防水層及二襯結(jié)構(gòu)要承受6bar甚至更高的水頭壓力。由于工藝的缺陷、施工環(huán)境的影響等原因，防水卷材及二襯混凝土很難完全達(dá)到防水等級(jí)的要求。

（1）防水材料PVC板焊縫多，抽檢頻率不足、檢查氣壓偏低等工藝缺陷導(dǎo)致防水板焊縫質(zhì)量很難滿(mǎn)足防水要求。

設(shè)計(jì)圖紙要求，焊縫檢測(cè)頻率1處/1000m。該隧道二襯10m/模循環(huán)澆筑，每模涉及防水卷材焊縫15條，共計(jì)150m長(zhǎng)。澆筑6～7模抽檢一次，抽檢頻率偏低。設(shè)計(jì)另要求焊縫檢測(cè)充氣壓力達(dá)到0.1～0.15MPa停止充氣。充氣壓力小于地下水頭壓力。

（2）施工環(huán)境導(dǎo)致作業(yè)工人作業(yè)不規(guī)范，防水板焊接質(zhì)量很難滿(mǎn)足質(zhì)量要求。

區(qū)間隧道工作斷面小、悶熱潮濕、照明不足、初支滲漏水等原因影響導(dǎo)致作業(yè)工人操作不規(guī)范，影響防水卷材焊接質(zhì)量。

（3）工作條件的限制，很難完全避免人為原因造成已鋪設(shè)的防水卷材破壞。

防水卷材鋪設(shè)完成后進(jìn)入鋼筋綁扎工序，在鋼筋綁扎過(guò)程中，可能產(chǎn)生材料堆放擠壓破壞防水卷材;鋼筋綁扎過(guò)程，鋼筋頭刺穿防水卷材;鋼筋焊接焊渣灼穿防水卷材等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象一旦發(fā)現(xiàn)很難全部排查進(jìn)行二次修復(fù)。

（4）混凝土澆筑過(guò)程中很難完全避免因混凝供應(yīng)不連續(xù)、機(jī)械故障、停電、堵管造成混凝土施工冷縫。

翰銀區(qū)間采用商品混凝土，混凝土運(yùn)輸線(xiàn)路必經(jīng)深圳交通要道，澆筑過(guò)程中時(shí)有混凝土中斷1.5小時(shí)以上的現(xiàn)象發(fā)生，另外由于機(jī)械故障、停電、堵管等原因造成混凝土施工冷縫的現(xiàn)象多有發(fā)生。

（5）由于工藝缺陷，隧道拱頂很難完全填充密實(shí)，拱頂混凝土密實(shí)度存在質(zhì)量缺陷。

2.2 薄弱點(diǎn)控制措施

（1）保證初支噴射混凝土密實(shí)性及厚度，采用注水玻璃溶液與水泥漿雙液漿密實(shí)初支結(jié)構(gòu)，減少初支滲水，盡可能保證防水卷材在無(wú)水條件下鋪設(shè)。徹底清除初支表面尖銳物，采用水泥砂漿找平凹凸面，保證基面平順、防水卷材緊貼基面。

（2）加大防水板焊縫質(zhì)量的抽檢頻率，抽檢頻率由設(shè)計(jì)1處/1000m調(diào)整為1處/100m。適當(dāng)提高焊縫檢查充氣壓力，焊縫檢查壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求上限值停止充氣[2]。

（3）改善作業(yè)環(huán)境，最大限度改善施工現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)、照明條件。

（4）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)防水板原材料、半成品、成品保護(hù)，防止人為燒傷、刺穿、擠壓破壞已鋪設(shè)成型的防水卷材。增加二襯臺(tái)車(chē)封模前防水板完整性檢查措施，如有破損，及時(shí)補(bǔ)丁修復(fù)，補(bǔ)丁面積大于破損邊緣10cm。

（5）施工縫處理嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制中埋止水帶位置、搭接長(zhǎng)度、施工縫鑿毛及清理等環(huán)節(jié)。

（6）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)組織協(xié)調(diào)，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)，加強(qiáng)施工機(jī)械、電路維修保養(yǎng)，減少、避免二襯混凝土由于澆筑不連續(xù)造成施工冷縫。

（7）加強(qiáng)二襯混凝土工作性能控制，保證其流動(dòng)性、黏聚性、保水性滿(mǎn)足施工要求，嚴(yán)格澆筑過(guò)程振搗控制。

（8）確保拱頂混凝土填充密實(shí)，在臺(tái)車(chē)模板兩端頂部設(shè)置兩根?2cm鋼管注漿管兼檢查管。注漿管端部采用透明膠帶密封，一端緊貼防水板，混凝土澆至頂部時(shí)將膠帶捅破如有混凝土浮漿流出，則判斷拱頂混凝土填充飽滿(mǎn)。另一端外露混凝土表面5cm，外露部分套絲，預(yù)埋注漿管如圖1所示。拆模后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間14天以上。

3二襯結(jié)構(gòu)滲漏封堵技術(shù)研究

地下隧道二襯結(jié)構(gòu)即便嚴(yán)格控制每一個(gè)施工環(huán)節(jié)也很難杜絕結(jié)構(gòu)滲漏水，尤其在施工縫、沉降縫、預(yù)埋穿墻管、降水井等等薄弱位置。目前，城市地下隧道結(jié)構(gòu)滲水一般采用注環(huán)氧樹(shù)脂措施封堵，該措施存在費(fèi)用高、堵漏質(zhì)保時(shí)間短、注漿打孔破壞混凝土結(jié)構(gòu)、影響結(jié)構(gòu)外觀等等弊端。環(huán)氧樹(shù)脂注漿堵漏治標(biāo)不治本，堵漏1年后甚至更短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)滲漏反彈。

經(jīng)過(guò)研究，采用二襯背后注水泥單液漿技術(shù)能有效封堵地下隧道二襯結(jié)構(gòu)滲漏水。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用較環(huán)氧注漿堵漏節(jié)省75%以上，質(zhì)保時(shí)間超過(guò)5年以上，滲漏反彈概率大大減小[3]。

二襯混凝土背后單液漿注漿作用包括：填充二襯不密實(shí)區(qū)域;消除防水卷材背后水囊;擠密修復(fù)二襯結(jié)構(gòu)貫穿裂縫、收縮裂縫;封堵預(yù)埋管、穿墻管、施工縫等薄弱位置。二襯混凝土背后單液漿注漿材料選用p.o42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶1。注漿機(jī)械型號(hào)SYB注漿機(jī)。每10米二襯布置3個(gè)注漿孔，分別在拱頂布置兩孔，仰拱布置一個(gè)。注漿順序先拱頂再仰拱。因水灰比1∶1單液漿結(jié)石率在85%左右，注漿凝結(jié)后，理論上會(huì)產(chǎn)生注漿體積15%的空隙，所以為保證徹底充填二襯背后不密實(shí)部分、結(jié)構(gòu)貫穿裂縫等，需進(jìn)行兩次單液注漿。注漿結(jié)束以壓力判斷為準(zhǔn)，第一遍注漿壓力達(dá)到兩倍水頭壓力方可終止。第二遍注漿在第一遍注漿結(jié)束七天后進(jìn)行，第二遍注漿壓力較第一遍注漿壓力高2bar。

4效果評(píng)價(jià)

城市地鐵暗挖隧道全包防水施工技術(shù)及結(jié)構(gòu)滲漏封堵施工技術(shù)在深圳地鐵11號(hào)線(xiàn)開(kāi)始運(yùn)用，并通過(guò)深圳地鐵6號(hào)線(xiàn)得到進(jìn)一步驗(yàn)證。深圳地鐵6號(hào)線(xiàn)翰銀區(qū)間單位工程已通過(guò)初驗(yàn)，參加初驗(yàn)的政府監(jiān)督單位及參建各方對(duì)翰銀區(qū)間結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量給予極高評(píng)價(jià)。該技術(shù)的研究及運(yùn)用為企業(yè)帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得在城市地鐵暗挖區(qū)間甚至是明挖車(chē)站推廣。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，暗挖隧道初支防水是隧道防水的基礎(chǔ)，二襯混凝土自防水是隧道防水的關(guān)鍵，二襯背后注水泥單液漿封堵結(jié)構(gòu)滲漏是隧道防水的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 王夢(mèng)恕.大瑤山隧道[M].廣州：廣東科技出版社，1994：37.

[2] 趙云.地鐵暗挖隧道二襯施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015

（6）：123-124.

[3] 地下工程防水技術(shù)規(guī)范：GB50108-2001[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，

2001.