7-隧道及地下工程防水堵漏工法

7-隧道及地下工程防水堵漏工法（通用4篇）

7-隧道及地下工程防水堵漏工法 篇1

隧道及地下工程防水堵漏工法

(YJGF25-92)上海市隧道工程公司

在用盾构法施工，由钢筋混凝土管片(衬砌)拼装而成隧道中，由于各种原因造成管片接缝的渗漏水，为保证隧道工程的质量，就必须进行防水堵漏处理。隧道防水堵漏工法，从理论和实践上总结了近三十年来隧道和地下工程堵漏经验，在防水堵漏的工艺技术、设备、防水材料和化学灌浆等方面进行一整套摸索研究而产生。

该工法在上海地铁一号线隧道、延安东路越江隧道、杨浦跨越江隧道、金山石化总厂电厂和北仑电厂进排水隧道等大中型工程中得到应用，达到了止水、防水的目的，取得了较好的社会效益和经济效益。

该工法中所采用的防水材料，多次获上海市和建设部科技进步奖(隧道公司研制)。如：821遇水膨胀防水橡胶，获1986年上海市科技进步二等奖。获1990年上海市科技进步三等奖。TZS水溶性聚氨酯堵漏剂，获建设部科技进步三等奖。

851涂膜防水胶，获1989年上海市科技进步三等奖，上海市优质产品。 SWF混凝土密封剂，获1991年建设部科技进步三等奖。

防水堵漏施工技术目前已达到国内领先地位，在某些化灌材料应用方面已接近国际水平。

一、特点

(1)防水堵漏工法，不仅适用于各种地下隧道，同时适用于各种地下工程的防水、堵漏施工，如人防地下室、地下通道，地下变电站和电缆沟、地下车库、电厂进排水管、地下泵站等的防水堵漏。

(2)防水堵漏工法能有效解决地下工程中混凝土结构的连接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩裂缝等渗漏水。止水、防水效果显著。

(3)防水堵漏工法施工工艺简单有效，机具设备体积小巧，不受施工场地大小限制。(4)防水堵漏工法中 目前所用的注浆材料、嵌缝材料及外涂防水材料，如油溶性及水溶性聚氨酯灌浆材料、821BF遇水膨胀橡胶、TPU聚氨酯止水腻子、SLTF聚合物砂浆等，都已达到国内先进水平，有的已达到国际上同类产品水平。

(5)防水堵漏工法中，若采用特殊的工艺和补强材料，可以对混凝土细裂缝进行结构补强，尤其对大面积浇捣的混凝土因收缩而产生的细小裂缝，也能进行防水补强处理。

二、防水堵漏工法原理

防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。化学灌浆就是利用手工或机械手段，在压力作用下，将特制化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使浆材在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。

对贯穿裂缝，可采取封缝、埋管、嵌缝、化灌的工艺处理。对非贯穿裂缝，因闭气的关系，难以将浆液灌到裂缝的尖顶区，从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区，故处理中应周密考虑各种因素，提高浆液的充填率。对于温度裂缝，考虑到混凝土建筑物对气温的“迟后效应”，一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理，效果较好。对于混凝土微细裂缝处理，必须采用粘度交低、粘结性能较好的灌浆材料及特殊的灌浆工艺，才能达到充填、渗透、固结的止水和补强目的。

三、防水堵漏材料 1.封缝材料 为了快速有效封堵渗漏水，封缝材料要求快凝，和老混凝土粘结性能好，有一定强 度。

目前防止堵漏施工中所采用的封缝材料有以下几种：(1)525号普通硅酸盐水泥加防水浆。(2)双快水泥。

(3)525号普通硅酸盐水泥加SH水泥外掺剂。(4)特速硬。

(5)525号普通硅酸盐水泥加水泥速凝剂(红星一号、水玻璃、氯化钙等) 2.嵌缝材料

目前所采用的嵌缝材料都是弹性体，并要求和老混凝土粘结性能好，以适应变形的要求。

(1)上隧牌851涂膜防水胶。(2)TPU双组份聚氨酯密封胶。(3)TPU聚氨酯止水腻子。

(4)环氧煤焦油嵌缝材料。需加入增韧剂。 3.化学灌浆材料

化学灌浆材料种类繁多，但在选择时，应考虑以下要求：(1)化学灌浆材料的可灌性，凝胶时间可以按需要调节。(2)化学灌浆材料固化后收缩小，与混凝土粘结性能要好。

(3)化学灌浆材料固结体有一定抗压、抗拉强度，耐久性、稳定性好。(4)化学灌浆材料来源丰富，毒性小，对环境污染少。(5)化学灌浆材料操作安全、方便，压注设备简单。 目前采用的化灌材料有：

(1)丙凝灌浆材料。由主剂丙烯酰胺、交胶剂甲撑双丙烯酰胺，氧化剂硫酸亚铁，还原剂过硫酸胺，及水，按一定比例配合而成。其优点是浆液粘度很低，渗透性好，凝固时间可任意调节。适用堵细缝的渗漏水。

(2)油性性聚氨酯、水溶性聚氨酯灌浆材料。聚氨酯灌浆材料是70年代国际新开发的灌浆材料。原理是聚氨酯灌浆材料中，异氰酸根遇水发生化学反应，其中产生的二氧化碳气体，使浆液体积膨胀3~6倍，形成二次渗透，最终凝固成弹性体，聚氨酯注浆材料主要是用于较大的漏水处理，该材料又分为水溶性和油溶性二种。油溶性聚氨酯和水不相溶，灌浆时还需加入发泡灵、三乙胺、有机锡等组成的促进剂，以调节其发泡时间和凝固体的性能。水溶性聚氨酯则不需加入促进剂，直接可用。有时将二种组份可混合在一起，直接使用。

(3)环氧树脂灌浆材料。该灌浆材料由环氧树脂、固化剂、稀释剂增韧剂、亲水剂等组成。固化后粘结性能、抗压强度特别好，适用于结构补强。要求裂缝尽量干燥。

(4)甲凝灌浆材料。该灌浆材料适用于微小裂隙的结构补强，其优点是粘度低，渗漏性能极好，固结体强度高。其浆液配方及灌注工艺较复杂。

4.外层防水材料

(1)SLTF聚合物砂浆。(2)851涂膜防水胶。

(3)普通硅酸盐水泥加外掺剂。(4)环氧树脂加玻璃布。

四、防水堵漏施工工艺

(一)柔性防水堵漏施工工艺

为适应混凝土结构中接缝二侧不均匀沉降和柔性变形的要求，需进行相应的柔性防水堵 2 漏处理。其工艺过程见图1。

柔性防水施工工艺分为割缝、剔槽、凿毛、引流、封堵、灌浆、嵌缝、外防水层，贴橡胶止水带、钢板保护加固等步骤。

1.割缝与剔槽

根据设计方案要求，用切割机在接缝二测切割，然后用冲击电钻剔槽，再辅以人工精修成宽3~5m，深15~20cm沟槽。沟槽要求清理，用清水冲干净。

2.凿毛、引流、封堵

在接缝表面二侧10cm范围内凿毛，以增加外防水层和老混凝土粘结力。

对于渗漏水的接缝，用塑料管或细白铁管进行引流，并用封缝材料进行封堵。 3.灌浆

根据堵水要求，选择注浆材料，采用手掀泵或齿轮泵进行化学灌浆。 待浆液凝固后，拆除注浆管(即引流管)。 4.嵌缝、涂刷外防水层

为适应接缝柔性变形要求，需选择弹性好、遇水膨胀一类的嵌缝膏进行嵌缝。外口再用外防水材料，如聚合物砂浆一类封口，以保护嵌缝材料。

外防水层一般可采用851防水涂膜胶或聚合物砂浆。 5.外贴橡胶止水带及设置钢结构保护层

部分地下工程，由于地基承载力差，引起混凝土结构接缝二侧不均匀沉降，施工后接缝往往拉开、错位，并有渗漏水，对于这类的接缝渗漏水，不仅要进行上述处理，还必须增加外贴橡胶平板止水带，并设置钢结构保护层。其形式、设置方法可根据工程情况和需要而定。

(二)刚性防水堵漏施工工艺

若不考虑接缝变形要求，则接缝防水施工以刚性处理为准，施工以堵水为目的，施工工艺也较简单。

其刚性防水堵漏施工工艺具体步骤见图2。

1.割缝与剔槽

同柔性防水堵漏施工工艺中的割缝与剔槽。 2.凿毛、引流、封堵

同柔性防水堵漏施工工艺中的凿毛、引流、封堵。 3.注浆

同柔性防水堵漏施工工艺中的注浆。若无水，可选用甲凝或环氧树脂浆液。 4.外防水层

为保护封缝材料因收缩而重新产生渗水，故往往需做外防水层，外防水层可用一般水泥砂浆，也可采用SLTF聚合物砂浆或环氧树脂外贴玻璃布的办法。

五、防水堵漏的设备、工具 防水堵漏的设备、工具有： 冲击电锤、冲击电钻、电铲。 空气压缩机、风镐。

齿轮注浆泵、仿日手掀泵，手压泵、涂料搅拌机。

五金工具(钢丝钳、活络扳手。钢锯、管钳、锒头、钢凿等)。泥工工具(泥板、刮刀等)。

六、防水堵漏劳动组织

以小型施工队为好，通常由5~8名施工人员组成。其中需配备一名中等专业专业技术人员，进行灌浆材料的配制。施工小队还应备有电工、机修工一名，整个施工队由队长负责。施工队施工应以单位信誉为重。坚持质量第一方针，做到精心施工，文明施工。

七、安全措施

应遵守上海市劳动局、上海市建委、上海市市政工程局等有关安全规定，并做好以下安全措施：

(1)施工人员上岗工作应戴 好安全帽、防护手套、穿好防护鞋。(2)凿除混凝土和进行化学灌浆时，应加强现场通风。

(3)应有专门的技术管理人员保管化灌材料和配制化灌浆液。

(4)在进行聚氨酯浆时，操作人员应载好防护眼镜，以防止浆液溅入眼睛内。

(5)搭建脚手架要符合有关安全规定，高空作业要系好安全带。现场施工要做到落手清。

八、防水堵漏质量要求

防水堵漏质量首先要满足工程要求。承接任务后，首先要制定好技术方案，编写好施工组织设计，制定好施工方法与技术措施。要把握好化灌材料及防水材料的质量，准备好注浆设备，注意保护地下管线，一切按施工组织设计进行施工，做好施工记录，加强技术资料管理。防水堵漏施工后，应符合规范所规定的质量要求。施工中应及时做好隐蔽工程验收工作。

九、社会效益和经济效益(一)隧道防水堵漏工法社会效益

(1)通过对隧道的防水堵漏施工，减少隧道内或地下工程中渗漏水，保证隧道质量，保护装饰层，延长了使用寿命。

(2)渗漏水在施工中给施工安全带来不可估计危险。故隧道防水堵漏处理是必不可少的手段，同时更要求堵漏及时、快速，以确保隧道及地下工程的施工安全。

(3)经防水堵漏处理后的隧道及地下工程，可以充分发挥其作用。如原来因渗漏水的而不能使用的地下工程，经堵漏处理后，就可以充分利用起来并发挥其作用。开设地下商场、地下停车库、仓库、娱乐场、变电站等，发挥其社会效益。

(二)隧道防水堵漏工法经济效益

隧道防水堵漏施工，只要加强管理，重视施工质量和安全，就能取得较好的施工利润和经济效益。纯利润一般可达15%~25%。

十、工程实例

自1970年以来，我们在隧道、地下工程、煤矿井筒、山洞内泵站、地下弹药库、地下变电站等大大小小一百多个地下工程进行防水堵漏施工，都取得较好的防水效果，其中近期四个较大的堵漏工程有：

(1)打浦路越江隧道防水堵漏：上海黄浦江打浦路越江隧道，是我国采用盾构法建造的第一条水底公路隧道，1965年建成，1970年通车，全长2736m，属单管双车道隧道。

打浦路隧道通车20年来，由于种种原因造成隧道渗漏水。堵漏前隧道渗漏水量达250m

3/日左右。

1990年开始对此隧道进行防水堵漏处理，施工中采用的是柔刚结合的防水方案。所用的嵌缝材料采用了851涂膜防水胶和环氧煤焦油涂料；采用的灌浆材料有丙凝，水溶性聚氨酯，油溶性聚氨酯，水泥~水玻璃浆液；采用的封缝材料是普通525号硅酸水泥加SH水泥外掺剂或双快水泥。

经过四个月堵漏施工，达到止水防水目的。渗漏水量从1.26~2.1/m

2昼夜，降低至0.241/m2昼夜(小于国家防水工程规范规定0.51/m2

昼夜)。

(2)上海地铁一号线漕宝路地铁车站、上体馆车站的防水堵漏施工：漕宝路地铁车站和上体馆地铁车站，长达240m，分上、下二层。现侧墙、顶板产生混凝土收缩裂缝而引起渗漏水。采用防水堵漏工法进行施工，结合化学灌浆及外部防渗处理，解决车站漏水。经验收，质量达到优良，止水率达99.9%，得到地铁公司的好评。

(3)人民广场地下变电站防水堵漏施工：人民广场地下变电站是圆桶形钢筋混凝土结构，直径为60m，深约20m。

由于混凝土收缩产生裂缝渗透水，采用同样的防水堵漏化学灌浆及外防水抹面处理进行施工，解决了变电站内壁渗漏水，为下一步安装变压器及埋设电缆打下基础。其防水堵漏质量达到优良。

(4)金山石化总厂电厂进排水隧道堵漏施工：这二条隧道各长1300m左右，直径为6m，因无联接螺栓，隧道一有渗漏、涌流砂，就引起隧道下沉变形，特采用堵漏固结流砂，用油溶性聚氨酯灌浆材料进行注浆止水。经半年多艰苦堵漏施工，处理了几十个涌流砂的渗漏点，达到止水目的，保证了隧道顺利推进结束。

笔：董秦海

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执

7-隧道及地下工程防水堵漏工法 篇2

隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰专家们的一个头痛问题,也是当前地下工程建筑中突出的质量通病和亟待解决的课题。据铁道部工务部门2002年秋检数据统计:我国至2002年底,共有铁路隧道5 711座,总延长2 833 km,严重渗漏水隧道有1 620座,占总座数的28.4%。交通部有关部门2002年数据统计:我国至2002年底,共有公路隧道1 700座,总延长704 km,严重渗漏水隧道达500余座,占总座数约30%。同时,我国北京、上海和广州的城市地下铁道中,渗漏水情况也已在30%左右。在地下工程较发达的日本,据调查渗漏水也达到30%以上。由此可见,既有隧道及地下工程渗漏水的情况十分严重。

以上情况产生的根源是什么呢?笔者对200余座隧道及地下工程防水体系的失效原因进行了统计分析,分析数据表明:由于施工原因导致渗漏水的占34.2%,设计不合理占10.4%,防水材质在不同水环境条件下变异占33.1%,结构变异致使防水体系失效占11%,维修养护不善占2.3%。由此可见,发生渗漏的原因是多方面的,因此研究和分析这些原因将对提高地下工程防水质量起到重要的作用。

1 防水失效原因分析

隧道及地下工程防水体系失效性是指防水体系和材料在使用过程中,由于外部作用侵蚀破坏或内部材料弱化,抵抗地下水环境的能力减弱或全部丧失。分析和研究地下工程在不同地下水环境介质中的失效影响因素与机理、失效材料所产生的物质对周围结构体性能的影响、建立评价各种失效影响因素指标及失效检测方法,是地下工程防水体系应研究的重要问题。

1.1 防水施工原因

前述统计数据表明,防水施工阶段是地下工程防水失效的主要环节,对部分防水失效案例进行分析后发现,既有施工不精心和工艺方面的原因,也有施工管理和检测方面的原因,同时采用不同施工方法的地下工程,其防水失效原因也不尽相同。

1)复合衬砌隧道一般采用高分子防水板(卷材),其失效原因主要有:(1)防水卷材材质本身不能和喷射混凝土初衬密贴,安设时的冲击、背面突出物等易将防水板扎破,导致漏水;(2)板与板间的接合部是薄弱环节,稍有不慎会导致整个防水体系失效;(3)如遇混凝土壁面有较大空洞和凹凸的部位,二次衬砌的挤压及围岩变形会使防水板拉伸,特别是结合部位易发生断裂破坏。

2)喷涂防水的隧道及地下工程防水体系失效的原因有:喷涂防水膜很难保证其均匀性,虽然一般喷涂材料延展性较好,但抗拉强度较低,如发生较大外力作用,结构会发生变形和位移,易导致防水膜破裂,致使整个防水体系失效;另外该施工方法对喷涂的施工工艺精度要求高,但一般工程很难达到。

3)自防水混凝土的防水体系失效的原因有:地下工程工作面狭小,混凝土振捣密实度很难达到设计抗渗的要求,另外施工缝和变形缝也是这种防水措施的薄弱环节。

以上原因说明,防水施工过程是保证工程质量的重要环节,因此应强化防水施工的重要性,针对不同的防水方法制定相应的施工细则,并建立防水施工质量监测机制。

1.2 防水设计原因

一部分设计师对防水重要性的认识不够,认为地下工程渗漏水不影响结构的安全问题,在选用材料和设计方式上重视程度不够,因此在防水设计方案中结合结构特征认真研究不充分,致使防水设计不合理。

由防水设计理念问题引发的失效:目前地下工程使用寿命都在100年以上,而防水材料的使用寿命均达不到这一要求,因此地下工程防水设计应考虑防排水系统的可维护性和易更换性。

由防水设计经济性问题引发的失效:尽管防水工程在地下工程中占的工程总费用比例是较小的,但往往设计者考虑造价的原因,仍选用价廉质差的材料,也是导致防水失效的原因。

1.3 防水材料变异原因

根据笔者的研究,发现由于防水材料材质的变异导致防水体系失效的情况占有较大的比例,其原因有地下水环境和微生物侵蚀对防水材料性能的弱化、已有防水材料材质固有的弱点随使用环境的恶劣和使用时间推移逐渐丧失防水功能。如:广州地铁某区间在维修时,发现修建时铺设的防水板已大部分腐烂;四川某公路隧道在整理渗漏水时,发现该隧道漏水的原因是防水板的连接处大部分已失效;某铁路隧道在维修养护时,其防水卷材已变质老化。发生这些情况,归纳起来,主要有以下原因:(1)劣质的混凝土添加剂中含有高浓度的碱性成分和不易分解的盐类物质,导致混凝土结构的松软,析出的物质对防水卷材起了侵蚀作用;(2)冻融交替使得防水材料结构变异;(3)微生物侵蚀、粘结材料变异;(4)地下水中含有不同浓度的酸、碱、盐离子对材料的侵蚀;(5)防水材料材质结构的不稳定性导致材料结构组织的变异。

1.4 工程结构变异原因

地下工程长期处于复杂的环境中,致使结构产生变异的不利因素很多,一旦发生变异,衬砌结构就会出现位移和变形、开裂、混凝土剥落等现象,进而使得防水体系失效。如由于围岩具有流变性,后期的围岩应力在长期的调整过程中可能会使防水板受到来自一衬和二衬的长期挤压,在基面不平整或有突出点处产生穿刺性损伤,造成防水层失效。在四季温差较大的场合,常年冻融交替,在冻胀力的强烈作用下,残余变形逐年积累,使衬砌结构位移和开裂,导致防水层逐步失效。结构本身材料劣化引起的变异,如混凝土碳化、盐害、碱集料反应等,其析出物也是造成防水体系破坏的原因。

1.5 维护和管理原因

排水系统堵塞、不畅时,如果维护不善,将导致较大的水压长期积累引起结构开裂,破坏防水体系。在严寒地区的隧道,冰冻产生的冻胀力是导致结构开裂和排水管堵塞破裂的重要原因,因此隧道及地下工程的维修养护是十分重要的。

2 主要的待研究问题

隧道及地下工程环境与其它建筑工程不同,作为附着层的高分子材料,影响其使用期间耐久性的因素是很独特的,除了一般的由温度、湿度、光照、酸碱环境作用等引起的材料老化和降解而失效外,还要考虑地下围岩和衬砌结构的长期相互作用产生的挤压、变形因素对防水体系产生的损害作用。

2.1 地下结构(围岩)环境不均匀变形对防水失效性的影响

地下结构(围岩)环境不均匀变形对防水体系失效起较大作用是众所周知的事实,其原因比较复杂,主要体现在地下环境特殊的外力(水压、冻胀力、塑性地压、围岩松弛地压、偏压、承载力不足、地震等)施加于结构,造成结构产生不均匀变形甚至开裂,致使防水层承受局部较大的压力、剪力和拉伸力的作用而破坏。隧道的拱顶是导致防水失效的主要部位,铁路和公路隧道这类案例较多,其原因是由于隧道拱顶混凝土浇注工艺的缺陷,衬砌与防水层之间很难密实,有的甚至存在较大的空洞。此处往往容易形成水囊并积聚较大水压,围岩松弛扩大,作用在衬砌上的地压增加,致使衬砌开裂漏水。

防水层由于地下结构环境不均匀变形所产生的破坏主要体现在防水层的物理性质上,也就是由于外界结构变化对防水层所产生的受力变化影响上。一旦某项力学指标超过了防水层材料的允许值,防水层的完整性将发生破坏,而造成防水层失效。另外,防水材料在受力的情况下,其耐久性也将发生变化,即防水材料的力学环境也将有可能加速材料本身老化或失效,这也是造成防水层失效的因素。

采用不同的防水方法,防水层在地下结构环境中所受到的破坏和影响程度是不一样的,因此研究在这些外力作用下,对防水层本身物理性能的破坏影响程度,据此来确定防水层和结构施工过程中需要相应采取的工程措施,对防止地下防水体系的失效有着重要的工程意义。

2.2 防水材料的失效性检测

隧道及地下工程防水体系目前选用的防水材料多为有机高分子材料,对其老化与失效的研究主要集中在高分子材料的光热老化、热氧老化、光氧老化、化学介质中的老化机理及稳定性方面[1,2]。对于地下工程防水材料而言,由于其处于密闭环境中,极少受到大气紫外线辐射作用,因此上述环境因素所产生的老化影响是次要的,主要的影响因素为环境介质即霉菌等微生物、水以及化学腐蚀性介质(酸、碱、盐)。

1)霉菌等微生物的影响:目前使用在地下工程中的防水材料种类繁多,其分子组成与结构有很大不同,高分子材料体系所加入的添加剂中含有不同的增塑剂及油脂类化合物,其中含脂肪酸结构的化合物极易感染霉菌,在潮湿恒温地下环境中,霉菌的分泌物会引起材料分解并转化为醇类和有机酸等物质,这些物质的存在为霉菌生长繁殖提供了养料,促进了霉菌向纵深发展,形成材料降解导致其性能失效[3]。

2)水的影响:隧道及地下工程中的防水材料与地下水是密切接触的,这种长期接触会在材料表面形成水膜,进而发展到水渗入材料内部,使材料内部某些水溶性物质和增塑剂中含有亲水基团的物质被溶解、抽提或吸收,从而改变了材料的组成而促使材料老化甚至使得材料功能失效[3]。

3)化学腐蚀性介质的影响:地下工程中通常遇到的腐蚀介质有混凝土中析出的强碱和盐等,或地下水中含有的腐蚀性化学元素。当高分子防水材料与这类化学腐蚀性介质接触后,它们之间的作用比起高分子材料的光氧化、热氧化等要复杂得多[3]。由于介质的渗入,腐蚀性介质一方面对高分子材料内部的低分子物质发生溶出和抽提作用,使高分子材料发生膨胀、软化或溶解,另一方面又可以与添加剂发生系列的化学反应,最终导致材料外观改变和物理性能下降,使材料所具有的功能逐渐失效[4]。

上述情况表明,研究隧道及地下工程防水材料失效性具有相当的难度,建立相应的检测手段和评价体系需要进行大量艰巨的工作。目前我国采用的自然环境老化实验和人工加速老化实验方法,虽然可在室内模拟环境条件,并通过强化某些因素进行快速累计试验(如强酸、强碱、各种浓度盐溶液等化学腐蚀性介质对材料的腐蚀老化,无氧高压力下微生物的繁殖以及对材料侵蚀,在流动介质作用下的冻融实验等),能在短期内获得材料老化失效实验结果,但针对地下工程特定领域材料的失效特点及机理很难做出定量评判。国外同行学者认为,地下工程防水使用的高分子材料在使用的过程中宏观物理性质发生了不可逆转的变化,其主要原因是由于高分子材料内部微观结构发生改变。因此,提出微观分析方法是探讨高分子材料失效机理的重要途经,其研究的手段是采用FTIR、UV等技术研究腐蚀性介质中高分子主链结构的变化;采用NMR、GC、GC-MS等技术对降解产物进行分析;利用AFM、SEM、TEM、XRD等设备考察高分子材料形貌的变化情况;结合高分子材料在失效过程中所发生的力学性能变化(如拉伸强度、断裂伸长率等)得出材料可能的降解程度和失效机理,所得的实验数据既可比较不同材料的失效程度及机理,也可作为评价材料失效程度的量化指标[5,6,7,8,9,10,11]。

2.3 隧道及地下工程防水的工程检测

隧道及地下工程所采取的防水方法不同,对各项施工工艺以及力学、物理、化学指标的要求也不同;不同的使用环境,影响因素差异也较大,因此检测项目、检测指标以及检测方法也相应不同。隧道及地下工程的设计寿命期远远长于一般建筑工程,其防水工程的寿命与使用年限应是同样的尺度,因此,也要求对防水材料的工程性和耐久性有一个科学适用的检测方法。

2.3.1 防水工程失效性检测内容

隧道及地下工程防水失效原因可分为两类:一类是基于施工方法与工艺的建设期影响因素,另一类是工程建成后的使用期耐久性因素。前者主要与施工方法、施工管理有关,应对各种防水方法细化施工规范与操作规程,重点主要集中在现场施工管理、施工工艺以及质量监控等方面。而后者引起的失效问题则难以控制,由于地下工程特点,施工后难以检测,发现问题难以修补,影响失效性的因素很多,往往在工程交付使用后较长的时期才出现防水失效,这些都是防水工程检测应研究的重点。

使用阶段发生防水失效因素可分为两类:一类是外界环境条件造成材料失效,另一类是材料自身缺陷或质量问题造成失效。前者包括水作用,含有酸、碱、盐腐蚀性介质的水质的侵蚀,微生物的腐蚀,地下工程力场作用的破坏,大气环境以及时间的作用导致高分子等有机材料的降解等,此类因素本文前已论述。后者是材料在生产、运输、储藏过程中产生偏差造成的,属于质量问题。因此,检测的目的一是针对材料的性能鉴别能否满足防水使用年限要求,二是检测材料是否满足质量控制要求。

2.3.2 现行检测指标分析

目前我国针对工程进行的耐久性检测中,高分子防水卷材检测指标主要有:常规检测指标(外观及尺寸、拉伸和撕裂强度、伸长率、热处理尺寸变化率、低温弯折性、抗穿孔性、不透水性、剪切状态下的粘合性)和耐久性检测指标(热老化处理、耐化学侵蚀、人工气候加速老化)两大项。喷涂材料还要增加喷涂材料与潮湿基面的粘结强度、表干和实干时间、加热伸缩率等项[12,13,14,15,16]。

常规检查部分可以直观地反映材料的物理力学性能,如果这些指标合格,一般认为可以满足隧道及地下工程建设阶段对材料质量控制的要求,目前已将其作为隧道工程使用期围岩变形时防水材料抵抗失效能力的基本判定。耐久性指标主要反映高分子防水材料的耐腐蚀性和抗老化能力,其中除耐化学侵蚀检测具有针对性外,其他两项对隧道及地下工程这类特殊建筑是不适用的。根据笔者前述对国内200座隧道的调研结果分析,发现防水层出现脆化、粉化破坏现象的隧道使用期都在5~20年,其防水失效期还要低于这个时间,由此可见现有材料耐久性指标的设置检测项目及其相应的检测方法是有缺陷的。如霉菌和微生物的生物侵蚀作用、基岩与衬砌间基于围岩缓慢变形产生的挤压作用、地下结构混凝土析出物的腐蚀作用、电及流动介质对高分子材料老化作用等因素导致的失效机理还未被充分认识,还没有评价的指标和检测的手段,

另外由于不同的防水卷材、喷涂材料的施工方法、工艺要求、防水作用机理方面有着显著差别,检测标准与方法也会不同,这不仅在于各检测项指标的取值,检测理论与方法也会不同。统一的标准难以反映材料的特点与特长,尤其是一些专用于某种特定环境的防水材料,更需要有专门的检测方法。

隧道及地下工程防水的耐久性问题要比一般建筑复杂,套用常规防水材料的检测指标和方法,并不能反映材料的真实耐久性,这些需认真研究并解决。

3 结语

隧道及地下工程建成后防水的失效性状况不易直接观测和定量检验,且状况复杂多变,加之岩土体具有非均质性和流变性等特点,地下环境对材料的不利影响也难以确定,很难模拟防水材料的实际破坏规律,因此国内外对隧道及地下工程防水失效性的综合研究工作开展较少。目前国内虽然对防水材料在常规条件下单项失效性指标已有所研究,但仅局限于其中基本的理化指标,间接地反映材料耐久性性能,没有全面和针对性的检测标准指标体系,也没有在符合现场实际情况的复合影响因素作用下进行隧道及地下工程防水的失效性研究。

目前防水材料与施工技术多元化发展进程加快,各种新型防水材料不断涌现,如水性防水涂料、水性喷膜防水材料、干粉喷涂技术等新型环保性材料的出现,其服务领域面向隧道及地下工程时,现行标准不能真实反映其耐久性性能,而这些材料和技术的企业标准也没有系统、科学地解决耐久性问题,在其他各种建筑防水材料的单一国家标准、行业标准、部门标准、企业标准中,也均未综合、全面地建立失效性的评价技术体系。

7-隧道及地下工程防水堵漏工法 篇3

关键词：地下防水工程；渗漏原因；防水措施

地下工程防水是一个复杂的系统工程，施工过程中的任何一个因素都可能影响工程的防水效果，地下工程防水可分为结构防水和附加防水两大部分，结构防水是地下工程防水的重要环节，增加结构自防水的设计是提高结构防水的基本途径，附加防水是结构防水的重要补充，研究表明提高结构防水的设计、提高混凝土质量、控制施工顺序、合理选择防水材料、防水施工质量控制是提高地下工程防水的基本途径。

一、地下防水工程渗漏原因分析

1、注意混凝土的问题

按照标准进行使用，使混凝土的作用发挥到最佳。对混凝土施工质量的把握，从根本上决定了漏水问题的发生与否。

2、注意因地适宜

自然界是有规律的。顺应其规律施工如顺水行舟；破坏自然求得一时的施工，是对工程隐患的埋藏。例如，混凝土在过于寒冷的季节是不能凝固的。但是有的施工团队，因为要赶工期，即使天气已经很冷了，依然从事混凝土的作业工作。可想而知，在严寒的天气条件下，混凝土是不可能很好地凝固的，这就为建筑工程投入使用以后发生漏水现象埋下了隐患。

3、施工材料问题

材料自选取过程就应慎重。无任何残次、禁摩耐用，是对施工材料最基本的要求。在使用过程中，一旦发现材料有问题，应立即更换，切不可糊弄了事。材料在工程建成后难以更换，给工程留下的隐患是永久性的。材料导致漏水造成的损失是最难以弥补的。

4、手工施工造成

施工人员专业素质的不同导致施工的严谨度不同，致使施工效果不同。高素质人员将成就高标准工程，对施工人员的要求就是对建筑质量的要求。现阶段的很多施工团队缺乏机械作业的条件，仍然采用传统的手工施工的方法。众所周知，手工施工是有一定的局限性的，尤其遇到对防水效果要求比较严格，手工操作起来又很难达到要求的时候，就很容易出现手工施工不达标的现象，造成建筑工程在以后使用的过程中出现漏水的现象。

二、地下防水工程的防水措施

1、提高结构防水的设计

结构防水是地下工程防水的重要环节，改进结构自防水的设计是提高结构防水的基本途径，加强结构防水建设是地下工程防水的重点，结构防水的自防水设计和施工质量控制是地下工程防水的重要保障。做好结构防水首先要加强建筑物设计的合理性和准确性，对建筑物的用途、外部环境等进行详细研究，避免因设计缺陷导致的变形缝、后浇带、施工缝预留不合理导致的裂缝、配筋不合理导致的竖向裂缝、防渗标高要求较低、防渗要求不够详细等。

2、混凝土配比

原材料中采用的水泥应符合地下结构工程的品种。在混凝土施工前，要对混凝土的配制进行专项试验，待试验结果满足工程的防水质量要求后，严格按照配合比进行配制。原材料中加入的砂石等材料的含泥量应符合规范要求。

为提高混凝土结构的密实性而增加混凝土的比重，可以采用粗细集料两级配制和掺入外加剂的方法。常用的外加剂有U 型膨胀剂、多功能微膨剂等，按照配合比的允许量来控制外加剂的用量。

3、混凝土施工过程质量控制

在混凝土施工前，防水混凝土施工前所用的模板应具有足够的刚度、强度和稳定性，并且要便于装拆，最好以钢、木模板为宜，防止水沿缝隙渗入。混凝土攪拌时间的长短以搅拌均匀为准。在混凝土的施工过程中，应重视混凝土的浇筑和振捣环节。混凝土在运输和浇注过程中严禁出现分层离析。为减少由于间隙和漏振引起的混凝土不密实等问题，应分层分段浇筑，每层高度不超过40cm～50cm，适当缩短相邻两层混凝土浇筑的时间间隔。混凝土浇筑超过2m 时应采用串筒或溜槽等工具浇筑。振捣过程中采用机械振捣充分，有效排出气泡，保证混凝土的密实度。在振捣边梁和中梁处时要采用侧面插入式振捣，钢筋密集处用细棒振捣。在混凝土浇捣完毕后，在混凝土初凝时，就应开始浇水养护。另外由于水泥水化热的影响，混凝土表面的水分迅速挥发，为防止表面产生干缩裂缝，应在混凝土表面铺设塑料布、麻袋等材料进行保温保湿养护处理。

4、合理选择防水材料提高防水性能

防水材料是提高地下工程防水性的重要保证之一，因此防水材料的控制尤为重要。想要提高防水工程的质量，其中最有成效的一种方法就是采用性能良好、质量可靠的防水材料，要做好防水材料的控制首先在工程施工之前，必须对市场进行详细的调查，及时掌握市场内各种防水材料、尤其是新型防水材料的信息，在此基础上选择合适的防水材料。其次采购防水层建筑材料必须严格进行质量控制，所选材料必须具有产品合格证书和相应实验报告单，现场使用前必须进行实地防水试验，不合格者坚决弃用。严格按照工程设计要求的规格型号采购防水材料，严格按照材料及工程相关规定组织施工。最后随时对防水材料的施工工程的每个环节质量进行监控检查，只有合格后才能开始下一个环节。

5、防水施工质量控制

地下工程防水的设计，材料的选择、施工顺序的选择、工艺流程的选择是提高工程防水质量的前提，要彻底有效的提高工程质量，必须要有严格的质量实施标准并严格执行质量检验，这样才能提高工程防水质量，一般来说在工程的开始，施工管理（监理方和施工方）要对设计图纸进行详细审核，发现问题及时处理，提高工程结构的自防水功能；施工管理人员应掌握防水材料基本性能，严格对防水材料进行现场复试，在施工过程中进行全程质量监控。施工过程中要加强重点部位防水处理，对变形缝、止水带、施工缝、各种交接部位（阴阳角、排水口、管子根部等）容易发生渗漏部位加大监控力度，应督促施工人员严格按工艺要求施工，防水工程施工结束后，施工质量管理人员应及时进行蓄水验收，严格执行防水层工程分项质检。

6、混凝土的拆模及养护、保护工作要做好

养护防水混凝土必须按照严格标准进行，使混凝土的表面湿润得到保持。最好要延长防水混凝土的带模养护时间，具体施工过程中，存在一些工地为了使施工赶进度，刚达到1～2 d就拆模，由于这个时间的混凝土处于水化热温升最高的阶段，拆模过早就容易导致散热快，墙内外温差就增加了，就很容易导致成温差裂缝的出现。应于第5d对墙体宜进行拆模，养护应带模慢淋水进行，当拆模之后必须以麻布贴墙同时淋水保湿养护10～14d。由于建筑物的底板通常则同时为大体积混凝土，这就需要依据施工季节及现场的施工的条件，将合理的养护方案制订出来，以确保硷中心温度与表面温度的差值、混凝土表面温度与大气温度的差值均处于≤25℃；在夏季就应采取蓄水或湿麻布养护措施，而冬季则需要以塑料薄膜和保温材料做好保温保湿的养护工作。

综上所述，良好的地下防水工程，为使用者提供安全保证。重视地下防水工程，推进施工技术，消除建筑漏水的隐患，是每个工程的义务。工程要做的是服务人民，使人民的人财不受威胁。

参考文献：

[1]王丽娟，王宝仁.试述地下防水工程的设计与施工[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2008（11）

[2]吴从国，曹琼.浅谈地下防水工程补漏措施[J].山西建筑.2009（23）

[3]冯玉书.地下防水工程综合施工技术[J].科技信息.2010（04）

7-隧道及地下工程防水堵漏工法 篇4

摘要：高层建筑地下室渗漏问题是比较常见的质量问题，也是业主关注的焦点问题之一。本文简单阐述了自防水混凝土结构渗漏的成因，并从施工过程控制角度提出了对预防渗漏应注意的几个问题及相应的预防措施。

关键词：地下防水工程

渗漏原因

预防措施 渗漏成因分析

1.1材料的质量原因：混凝土拌和原材料质量不合格，特别是水泥安定性不合格，不仅导致混凝土开裂渗漏，甚至影响结构安全；混凝土水灰比大，致使混凝土收缩加大，引起混凝土收缩裂缝导致渗漏。

1.2施工工艺原因：混凝土中水分蒸发过快、未对混凝土及时养护；混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣各道工序中缺陷和疏漏；模板构造不当，漏水、漏浆；钢筋保护层过小、过大，浇灌中钢筋移位；在极端恶劣的天气下施工等因素均会导致现浇混凝土结构裂缝产生，造成渗漏。

1.3混凝土的温度变形：混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形引起附加应力，当其超过混凝土抗拉应力时，即产生裂缝。

1.4混凝土的收缩和徐变：混凝土在空气中硬结，体积会缩小，易产生干缩列缝。1.5荷载作用：混凝土早期受震、拆模方法不当、拆模过早、施工超载等原因造成裂缝。

1.6施工缝留设不当或后浇带处理不当，照成变形缝或后浇带处渗漏。2 预防渗漏措施

2.1做好混凝土原材料控制，严格控制混凝土水灰比。

混凝土选用早期强度高的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥安定性必须合格，以防水泥凝固过程中收缩不均匀引起裂缝；混凝土应掺入适量的粉煤灰、硅粉等掺合料，它们在水泥水化后期参与水化反应，掺加这些材料既可填充混凝土空隙，提高密实度，又可增强混凝土和易性和流动性，同时由于它们早期不反应，可降低水泥早期的水化热，减少裂缝的产生，但其质量、掺量对混凝土强度有一定影响，应通过实验室试配确定其掺量；混凝土中应掺入减水剂，减水率不低于12%，以降低混凝土收缩裂缝，混凝土坍落度不应大于150mm，施工中应随时抽查；做好混凝土供应协调工作，按现场实际施工速度与混凝土供应站沟通好混凝土供应速度，现场严禁二次加水搅拌。2.2做好过程控制，特别是做好混凝土浇捣工作。

现场管理人员应根据劳动力情况和振捣设备数量，严格控制浇筑速度，防止因浇筑速度过快而出现漏振情况。混凝土振捣人员应选用素质高、责任心强的人员，混凝土不得出现欠振、过振和漏振情况，混凝土的施工质量很大程度上取决于混凝土振捣人员，人的因素是最为关键的因素，实际操作中，很多振捣人员不按“快插慢拔”的方式施工，而是上下来回插拔，拔出混凝土时快速拔出，这样操作会因快速拔出而在混凝土中形成一个振捣棒留下的孔洞，对混凝土结构的整体性和抗渗性极为不利，所以说混凝土振捣质量是混凝土能否达到设计抗渗能力最为关键的因素。混凝土浇捣应连续进行，不留施工缝，如必须留置施工缝，应有可靠的止水措施。

2.3加强混凝土养护工作，减少干缩裂缝的产生。

抗渗混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，混凝土终凝前（正常气温下一般3小时左右），将混凝土表面的浮浆刮去后，用铁抹子反复抹压2遍，将表面的毛细孔封闭后，立即用塑料薄膜覆盖严密，对于竖向构件，则采取晚拆模的方法保证混凝土表面不失水，拆模后，立即涂刷混凝土养护液养护；养护时间不得少于14天，因为在密闭、湿润条件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，有利于水泥水化，特别是浇筑后的前14天，水泥硬化速度快，强度增长几乎会达到28d标准强度的80%，由于水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞，切断毛细通路，并使水泥石结晶致密，减少了因早期强度不足时的收缩开裂。14天以后，水泥水化速度逐渐变慢，虽然继续养护依然有益，但对质量的影响已较小，所以应注意前14天的养护工作，特别是前7天的养护。

2.4控制好模板施工质量，防止漏浆产生混凝土不密实现象。

在模板接缝处，采用粘贴双面胶条的方法防止漏浆，漏浆会导致混凝土内部毛细空隙加大，在毛细孔内形成渗水通路；加固模板的对拉螺栓，应焊接止水片，止水片与螺栓应围焊严密，不得有针孔、烧透、夹渣等现象，拆模后，应将螺栓外漏部分全部割除，其留出的凹槽用防水砂浆封堵严密，并在迎水面刷防水涂料； 2.5控制好钢筋位置，保证钢筋保护层符合设计要求及规范强制性条文规定。钢筋保护层过大，混凝土结构受力后，混凝土先行开裂后，钢筋才开始受力，这时钢筋会暴露于空气和潮湿环境中，使钢筋锈蚀加快，钢筋锈蚀后，体积产生膨胀（体积膨胀为铁原体的2.14倍），终致混凝土结构破坏，形成渗水通路；钢筋保护层过小，随混凝土碳化深度影响，钢筋亦极易锈蚀，同样会照成渗水通路。同时，绑扎钢筋的低碳钢丝也不能紧贴模板，拆模后绑扎丝、预埋铁件等均不得直接暴露于地下潮湿环境中，对于预埋铁件应采取可靠的防腐措施。双层钢筋间如设钢筋马凳，马凳亦应加焊止水片。

2.6合理设置施工缝，加强施工缝、后浇带处细部防水构造。

后浇带留设位置及构造做法一般设计中均有专门要求，施工缝的留设应注意以下两点：对于水平构件，应连续浇筑，不留施工缝；对于竖向构件，其水平缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板300mm的侧墙上，拱（板）墙结合的水平施工缝，宜留置在拱板墙接缝线以下150-300mm。

施工缝处防水加强措施：钢板止水带宜向迎水面方向折边，折边角度不小于30°；在地下室外墙钢筋绑扎前，应先将施工缝处混凝土全部凿毛，将浮浆及松动石子全部剔除并用水冲洗干净；浇筑混凝土前，浇水湿润，先浇筑50厚去石砂浆，然后再正式浇捣混凝土。

后浇带处防水加强措施：后浇带处宜采用300mm宽橡胶止水带，后浇带处两侧止水带上下均应凿毛处理，并将混凝土碎快等垃圾清理干净，但施工中，因凿毛、清理困难，往往忽视了这项工作，仅用水冲一下就进行了混凝土浇筑，造成混凝土内夹杂垃圾，新浇混凝土与旧混凝土之间不能很好结合等通病，从而成为防渗薄弱环节。另外，后浇带处混凝土必须采用补偿收缩混凝土，且其强度应比旧混凝土高一个强度等级。

2.7电梯井、集水井处细部构造

电梯井、集水井施工时，一般均采用吊模施工，井壁与底板接茬处，混凝土振捣容易出现烂根现象，此处为地下室防水的薄弱环节，施工时，应另外选用坍落度较小（5～7cm）的混凝土施工，另外浇筑此部位混凝土时，应特别注意振捣程度，不得过振。结论