隧道防水施工（精选11篇）
隧道防水施工 篇1
众所周知, 在对公路进行施工建设的过程中, 公路隧道的质量好坏对整个工程的质量有着重要的影响。同时优质的施工工程可以保证人们的行车安全, 也是施工企业提高自身竞争力的关键因素。所以, 相关的施工人员要充分认识到公路隧道防水施工的重要性, 找出具体的施工中常见的质量问题, 进而在施工中应用较为先进的防水材料, 加强对施工质量的检查工作。努力保证公路隧道防水施工工程的质量。
1 切实做好防水板铺设工作
防水板的铺设是每一个公路隧道都必须应用的主要材料。在进行洞外施工的时候要仔细检查防水板的自身质量, 确保防水板符合相关的施工标准, 对于不符合的防水板要严格拒绝进入施工现场。同时要在防水板上取划焊接线和拱顶分钟线的具体的标准线, 需要注意的是划线所用的铅笔必须是施工工程的专业铅笔, 然后进行截取工作。准备洞内的施工之前, 由于要进行基面处理和挂防水板, 所以要准备一个台架。最后进行基面的处理, 将断面和外露的尖物进行有效地处理。
2 防水板铺设施工工艺分析
2.1 膨胀螺栓的安装
膨胀螺栓的安装是整个防水施工中的重要环节。防水板的台架位置要按照相关的标准进行放置, 要对防水板的挂绳间距进行测量, 避免防水板铺设过紧, 栓孔的间距要小于挂绳的间距。需要注意的是螺栓的安装应该不能超过混凝土表面1.5cm。
2.2 防水板的铺设
对于防水板的铺设工程是一项较为系统的工程, 要对其中的多个因素加以注意, 都则就会出现防水板铺设的质量隐患。在防水板铺设之前要对基面进行处理:首先, 要保证混凝土面相对平整, 在此过程中光面爆破的方式较为常见。其次, 要用级配相同的混凝土来对表面不同的混凝土表面进行修补, 这样才能有效地保证混凝土面的平整。再次, 对于基面来说, 一定不能出现漏水现象, 如果出现了漏水就要采取一定的方法进行补修。最后, 要注意保护防水板的质量问题, 不能被戳破。解决这一问题的有效措施就是剔除一些较为尖锐的东西。
在对防水板进行截取的时候要按照相关的标准来进行。因而应结合衬砌断面的外轮廓的周长确保防水板的截取长度, 通常情况下, 一环至多只能分为两块, 并尽可能地避免接缝, 并准备好专用粘结胶, 且把露出初支混凝土表面三公分之外的尖锐物或者锚杆切除, 再把截取好的防水板吊至防水板的作业台架上方, 并把防水板顺着环往上展开, 从上至下地把挂线挂于膨胀螺栓之上, 再利用自动型爬行焊接机对防水板逐一焊接成整幅, 且防水板的焊搭不小于100mm, 且采取双焊缝的焊接方式, 确保每条焊缝的宽度为15mm, 并确保焊缝没有假焊、漏焊、焊穿和焦焊等情况, 并对粘结好的防水层的泄水孔孔位钻孔, 尤其应确保泄水孔与防水板之间连接的绝对密闭性。
2.3 防水板铺设与相关工序间的关系
首先, 初期支护与防排水系统施工密切相关, 爆破效果好, 初期支护表面平顺, 能保证防水板与喷射混凝土表面密贴, 同时钉与钉之间防水板松弛量的预留易得到合理控制。
其次, 衬砌背后的各种排水管必须按设计认真设置, 遵循“以排为主, 防排结合”的原则, 确保排水畅通, 以降低二次衬砌背后的水压力, 从而延长防水板的使用寿命, 达到防水可靠的效果。
第三, 浇筑二次衬砌混凝土前, 必须将边墙基底的浮渣清理干净, 否则会造成洞身衬砌不均匀沉降, 混凝土施工接缝处的防水板易被拉裂。
第四, 浇筑二次衬砌混凝土时, 在输送泵的出料口处要设防护物, 防止出料管冲出的料流不断冲击防水板, 将防水板磨破。
3 铺设质量的检验策略
做好对防水板的质量检验是保证公路隧道防水性能的有效保证。在检验的过程中应该做到以下几个方面:
首先, 要检验防水板是否出现了局部老化或者是裂缝的现象, 同时也要仔细检查到防水板表面的刀痕和空洞, 这些问题的出现都会影响着施工的顺利进行。
其次, 为了防止防水板受损, 要对混凝土面出现的钢筋头之类的尖锐物体进行检查。
再次, 防水板的焊接质量要用充气的方式来检查, 主要是为了确保没有气泡和褶皱的现象出现。
最后, 就是对防水板的松弛度、与基面的紧贴程度以及泄水孔和面水板见的密闭程度都要严格进行检查, 要将相关的数据进行及时地记录。
例如, 在防水层破损的检查与修补方面, 防水层质量检查必须认真。但破损有时是难免的, 如正在工作的塑料热合机突然停电不能前进, 此时会很快将防水层烧破。检查出防水层上有破坏之处, 必须立即做出明显标记, 以便毫不遗漏地把破损处修补好。补后一般用真空检查法检验修补质量。补丁不得过小, 离破坏孔边沿大于等于七公分。补丁要剪成圆角, 不要有正方形、长方形、三角形等的尖角。在防水层施工前如有大量涌水, 应用不透水薄膜或塑料排水盒进行排水, 以免因涌水使防水板鼓包, 影响二衬混凝土的灌筑尺寸。
4 排水盲管的安装
在安装防水板之后就要进行排水盲管的安装工作。同样对于排水盲管的安装质量也要严格地控制, 准确地按照相关的标准来进行。这项工作要根据施工的实际情况来进行, 具体问题具体分析。如果出现水量较大的施工地点, 就要将适当地增加排水盲管的数量, 同时要确保周围的泥沙不会渗入到排水盲管中, 以免发生盲管的堵塞。防止堵塞的主要方式就是用纱布包围盲管, 这也是较为常见的方式。在此过程中要考虑到排水盲管的形态来采取不同的包裹方式, 环向和纵向的盲管所采用的方式是不相同的, 但最终的目的就是保证连接的牢固性, 避免脱落和松动。
5 结论
总之, 探讨公路隧道防水施工技术与质量检验具有十分重要的意义。作为新时期背景下的公路隧道施工企业, 必须通过不断提高自身的技术实力来提高企业的核心竞争力, 从而获得更多的经济效益, 针对影响公路隧道防水施工质量的相关因素, 采取针对性的提高公路隧道防水施工质量的相关技术及检验策略, 尤其应注重防水板的铺设和排水盲管的安装, 才能从根本上确保隧道防水施工质量, 从而为提高整个工程质量奠定坚实的基础, 推动我国公路交通可持续发展。
摘要：由于公路隧道的工程特点和所处的自然环境的特殊性, 在其施工的时候必须运用较为先进的防水技术, 同时要加强质量的检验。这样才能保证公路隧道的施工质量, 延长公路隧道的寿命。本文主要通过对公路隧道防水施工技术、质量检验的重要性进行介绍, 提出了相关的增强公路隧道工程质量的策略, 旨在促进我国的交通事业的发展。
关键词：公路工程,隧道防水施工,施工技术,质量检验
参考文献
[1]孙海波.公路隧道防水技术及其问题的探讨[J].中国新技术新产品, 2010 (16) .
[2]崔红伟, 李学伟.公路隧道防水施工技术的应用[J].建筑, 2010 (24) .
[3]黄林军.浅谈高速公路隧道防水施工技术[J].山西建筑, 2007 (21) .
隧道防水施工 篇2
摘要：针对目前城市隧道工程地下防水施工技术应用过程存在的问题，本文从实践角度出发，分析了防水施工技术的应用局限，并提出了应用优化控制的方法对策，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，防水施工技术人员应与工程项目的实际情况结合起来，以使技术运用起到事半功倍的效果价值。
关键词：城市隧道工程;地下防水施工技术;防水层;防水材料
引言
地下空间的合理利用是解决城市用地资源紧张问题的关键，但在实际建设过程中，地下防水施工技术的应用效果并不理想，这是因为其结构环境处在不同程度的水资源环境内。为此，城市隧道工程地下施工人员应在明确防水施工技术应用局限的情况下，对各项施工技术进行优化控制，以使地下空间的利用更趋安全可靠。如此，城市化发展水平就能得到大幅提升，进而为人们创造一个科学合理的生产生活空间。
1、研究城市隧道工程地下防水施工技术应用的现实意义
作为城市地下工程建设的关键技术，防水技术的应用效果关乎工程施工、运营状况、使用功能以及使用寿命等目标能否达成。然而，当前阶段，经济建设的可持续发展对环境保护提出了更高的要求，这就使得地下工程防水工程技术人员要不断优化技术规范标准，来满足水资源的.保护需求。就目前来说，城市隧道及地下工程的防水工作开展主要有两种，即构造防水与材料方式。还可根据组成形式划分为：泄水型防水、水密型防水以及混合型防水。此外，为使城市地下工程防水技术的运用达到预期效果，研究人员应以城市隧道工程为例，对已建工程运用防水施工技术问题情况进行分析，以使优化控制措施的应用具有针对性与适用性。如此，城市隧道工程地下结构就能对水资源影响进行有效控制，进而促进现代化经济建设的全面发展进程[1]。
2、城市隧道工程地下防水施工技术的应用局限
研究表明，城市隧道工程在施工的前后阶段均会受到地下水的影响，特别是在隧道建成后，会被地下水包围。当工程各部分结构处在地下水环境中，如无孔不入的水还存在较大压力的问题，就会不同程度的影响防水工程的建设质量。即地下水会通过通道深入隧道结构内部，进而降低隧道工程建设使用的安全稳定性[2]。以重庆某城市隧道工程项目为例，其隧道结构内部在建成后不久就出现了大量渗漏。为解决此问题，隧道工程建设人员在原有衬砌结构内部复衬了一层混凝土，虽仅暂时解决了隧道内大量的渗漏水问题，但仍存在断面减少、限界受侵的问题，大幅降低了涉及道路车辆形式的安全性。现阶段，很多城市隧道工程均存在不同程度的渗漏问题，而渗漏发生的部位并不能准确确定。故而，防水施工技术人员应采用以下措施方法进行优化控制，以提高城市隧道地下工程建设使用的科学合理性，进而为人们的出行提供安全可靠的基础设施环境。
3、城市隧道工程地下防水施工技术应用控制对策
3.1优化防水材料选用
科技水平的不断提升，使很多先进的防水材料运用于城市隧道工程的地下防水环境。具体来说，施工技术人员要根据工程项目的实际情况，提高防水材料使用的适用性，并在明确施工工序环节要求的情况下，将防水材料的性能效果充分发挥出来。第一步，防水施工人员应在防水卷材运至施工现场前，对材料的防水性能与质量效果进行检查，以保证材料使用的适用性。第二步，控制好防水卷材地基的施工找平，并在处理完成后对施工工序进行优化。第三步，运用混凝土加固技术，将性能质量过关的防水材料运用于隧道地下建筑结构施工环境[3]。
3.2防水层施工工艺控制
因防水层是由EVA防水板和土工布垫层组成，所以，铺设过程，要先进行土工布的铺设，即将其作用于初期支护的喷射混凝土。然后再使用射钉或凿孔下塑料管，并加入与防水板材料相同的垫片，以将塑料胀管固定在喷射混凝土上。当上述施工内容完成后，就可铺设防水板。此过程，为实现防渗漏的控制目标，需控制防水板的作用效果，即采用电热传导的方式，即运用特制的压焊器将挡水板固定在塑料垫片上。
3.3排水施工技术控制
城市隧道工程地下防水施工如采用的支护灌浆技术以单一作用状态存在，虽然能够起到一定作用，但无法涉及施工防护环境的整体。因而，施工技术人员仍需进一步完善，以提升工程建设使用的安全稳定性。即灌浆支护作业完成后，还应对施工区域隧道周边进行排水沟设置，以将工程结构周边的水资源及时排出，进而规避渗漏影响。对于排水施工技术的实际应用，施工技术人员采用的是水管盲沟排除法，即将准50mm的水管安装在施工模筑混凝土二次衬砌周边。同时，还应将水管的传输导水功能充分利用起来，以对隧道工程地下空间环境的防水进行牵引，进而最大限度的避免地下水渗漏问题的出现[4]。
3.4防水板接缝焊接处理
隧道地下工程施工使用的大面积防水板，是由防水板拼接而成的，因此，接缝焊接的严密性是提高防水施工技术运用效果的关键。即采用自动爬行热合机，通过变速箱将转速降至二档，并由传递带动主轮。此过程，施工技术人员应将热合防水板夹至木契与胶带之间。当防水板处在熔融状态时，需通过胶带传动进行压合，以使其与防水板融为一体。值得注意的是，在运用热合机焊接防水板过程中，应将两层防水板的搭接控制为0.1m，将焊缝控制为0.01m。其中间的空腔可用来检查焊缝的严密性，进而提高防水效果。
3.5施工缝渗漏处理
在城市隧道工程地下防水施工技术应用过程中，在运用该项施工处理措施技术后，能够有效满足地下隧道建筑内部环境建设的稳定需求。但在应用实践过程中，地下隧道施工技术易受诸多因素影响。为此，在施工范围内进行施工缝处理过程中，施工技术人员应将其作为首要完善与处理的问题，即借助专门的振捣作业工具，以对施工区域进行场地压实。值得注意的是，在处理过程中，应避免振动工序与排水沟涉及区域的距离过近，以杜绝排水沟错位现象问题的出现[5]。
4、结束语
综上所述，城市隧道工程地下防水施工技术的应用质量，需从问题角度出发，即在明确渗漏问题产生原因的情况下，对技术运用效果进行优化控制。即通过提升防水层施工工艺控制、排水施工技术控制、防水板接缝焊接处理以及施工缝渗漏处理等质量效果，来控制地下空间的水资源环境带来的负面影响。事实证明，只有这样，才能保证城市隧道地下工程的建设运用稳定，继而进一步推动城市化建设的快速发展进程。故，研究人员应将上述城市隧道地下防水施工技术优化控制措施运用不同建设情况的工程项目，以服务于现代化经济建设的全面发展进程。
参考文献
[1]曹智明.城市隧道工程地下防水施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，(04)：127~128.
[2]张嵩.富水区城市道路隧道防排水体系设计与施工[J].城市道桥与防洪，(12).
[3]董林伟，江玉生，杨志勇，程晋国，刘超群，张加健.隧道管片接缝密封垫防水机理及试验研究[J].岩土工程学报，，39(03)：469~474.
[4]拓勇飞，舒恒，郭小红，丁文其，王建.超高水压大直径盾构隧道管片接缝防水设计与试验研究[J].岩土工程学报，，35(S1)：227~231.
地铁隧道施工缝防水处理方法 篇3
关键词：地铁隧道;施工缝防水;处理方式
随着现代化社会的不断发展，地铁隧道规模不断扩大，加之选择地铁作为交通出行方式的人们越来越多，这对地铁隧道的施工质量也提出了更高的要求。为保证地铁隧道的工程质量，满足运营安全与使用年限，就必须做好地铁隧道的防水工作。但是，地铁施工人员普遍了解地铁隧道“十缝九漏”的情况，尤其是施工缝的漏水。虽然现阶段的地铁工程中有许多处理施工缝的方法，但是不同处理方式有着不同的要求与标准，造成许多操作人员由于没有全面了解对施工缝进行处理的方法，而严重影响了地铁隧道的施工质量。在这一背景下，对地铁隧道施工缝防水处理方法进行深入研究刻不容缓，具有十分重要的作用与意义。
1相关概述
1）地铁隧道的防水类型。从总体上来看，地铁隧道的防水类型可以划分为3种，即排水型、防水型和防排结合型。其中，排水型是指在保证地铁隧道结构稳定性的基础上，将地下水排放到隧道内部的排水系统中;防水型是指利用防水材料将地下水封堵在结构衬砌之外或利用注浆方式将地下水的流通道封堵;放排结合型则是通过初期支护将大部分地下水封堵在结构衬砌之外，再将小部分地下水通过隧道内部排水系统排出，可有效减少水资源的浪费，并降低排水费用。
现阶段，我国地铁防水处理办法普遍采用防水型与防排结合型。防水型是十分直接、便捷的一种排水方式，应用较为广泛。但是由于结构衬砌一直受到水压力的影响，相比另外两种方法而言，防渗漏性不强，并且一旦发生漏水也难以解决;防排结合型能将防水与排水的优势有机结合，虽以防水为主，但是在一定程度上减少了结构衬砌的水压力，从而大大减少了漏水的可能性，同时，地铁隧道排水工程也无需消耗过多的费用。在一般情况下，防水型适用于干旱、雨少并且地下水位较深的城市地铁，多在北方城市;防排结合型适用于地下水充沛，并且少量排水不会对地下水位造成影响的城市，多在南方城市。在选择地铁隧道的防水类型时，要综合考虑当地的工程地质、水文地质、地铁防水等级以及环境要求等，在排水不对环境造成不利影响的前提下，满足防水的可靠性。
2）防水工程最薄弱环节。在使用地铁隧道的过程中，其出现渗漏水的情况十分普遍，同时危害性也较为严重。如果不能有效地解决渗漏水问题，则会给地铁隧道的整体质量造成较大影响，从而影响到地铁隧道结构的使用年限及安全性。而在地铁隧道的施工防水中，施工缝是最为薄弱的部分，因此，对施工缝的防水处理工作尤为重要。在一般情况下，施工缝是指由于受到施工方法或技术的影响，导致混凝土结构中出现缝隙。这在极大程度上影响了混凝土的自防水效果。因此，必须根据施工项口的实际需求及设计需要，采取合理的解决措施，以提高地铁隧道的整体质量。
2地铁隧道施工缝防水处理办法
2. 1双道遇水膨胀嵌缝胶与预埋注浆管
1）处理方法。首先将要粘贴遇水膨胀嵌缝胶的施工缝清理干净，保证其表面的平整、干燥及干净。然后将嵌缝胶挤出，通过专用注胶器将其均匀的粘结在施工缝部位。遇水膨胀嵌缝胶固化成型后的高度一般为8 mm～10 mm，宽度为15 mm～20 mm o粘贴完嵌缝胶后，要尽量避免其在施工过程中或受到天气影响而遇水，若嵌缝胶提前遇水膨胀则会在极大程度上降低其止水能力;预埋注浆管的时间应当在结构全部完工并且降水停止之后，不应在地铁隧道的施工过程中进行注浆，而是在施工缝出现渗漏水情况后，根据现场的实际情况进行注浆修补工作。在施工缝表面结构的中线上固定注浆管，其固定间距尽量保证在40 cm ～50 cm，具体需根据施工缝的长度与宽度进行设置。然后采用搭接法将注浆管连接，其长度需大于2 cm。同时，需暂时封堵住注浆管的开孔部位，避免在浇筑混凝土的过程中有杂物通过开孔进入或堵塞导管。在注浆时需根据注浆管材料的承压范围，结合施工缝的大小、实际渗漏水量确定注浆压力，通常为0. 3 MPa～2 MPa，此时必须注意不得对二次衬砌混凝土造成影响。
2）适用范围。采用双道遇水膨胀嵌缝胶与预埋注浆管处理施工缝具有十分良好的效果，并且处理方法简单，不论是环向还是纵向的隧道施工缝的处理都较为容易。同时，该方法还能对施工缝进行长期、多次的处理，具有不可逆性。主要适用于车站与出入口通道、通风道、区间接口、区间迎水面等部位的施工缝，还有暗挖车站主体结构施工缝、盾构洞口后浇环梁两侧施工缝等。
2. 2钢边橡胶止水带
1）处理方法。首先，利用铁丝将钢边橡胶止水带固定在结构钢筋上，间距在40 cm，左右，必须确保固定的可靠性，以避免在振捣或浇筑混凝土时对其造成影响;然后，采用盆式安装法将止水带水平设置在结构平面部位，开孔向上，以确保在振捣或浇筑混凝土时，其内部产生的气泡得以顺利排出;最后，除了要将止水带进行必要的对接之外，还需将止水带的其他接头部位进行工厂接头，禁止在现场处理接头。钢边橡胶止水带的对接方法可选择冷接法：a采用U形箍件夹住钢边止水带2条，并用铆钉枪铆紧;b采用丁基双面胶带（宽14 cm，厚2 mm）缠绕钢边止水带的对接处，并采用橡胶片（宽20cm，厚3 mm）粘住丁基双面胶带的外侧胶，然后用U形箍件夹住其外侧;。若结构厚度未超过50 cm，在其中线位置设置止水带，并且结构两侧厚度需小于5cm，施工缝表面与止水带纵向中线的距离需小于3 cm。若结构厚度超过50 cm，则止水带外侧的混凝土厚度应在25cm～30 cm;d在将施工缝部位的混凝土进行浇筑与振捣的过程中，需要保证止水带的稳定性，避免止水带受到影响而变形;e止水带将施工缝封堵之后，围护结构与止水带之间的杂物难以清理干净，因此需要对施工缝进行凿毛，并将其清理干净;f要保证止水带和混凝土能密实咬合，发挥止水带的防水作用，就必须给予混凝土振捣的充分时间，确保其振捣质量。
2）适用范围。钢边止水带的安装十分方便，有效加长施工缝的水流通道，但不利于后期处理。这一方法主要适用于明挖车站、矿山法区间、明挖区间等迎水面结构的施工缝。
2. 3制品型遇水膨胀橡胶止水条
1）施工方法。先将施工缝清理干净，尽量预留梯形凹槽，然后将经过处理的止水条直接固定在施工缝的凹槽上。若施工缝表面无法预留凹槽，则直接将止水条贴在其表面;若基面潮湿不能粘贴止水条，可用水泥钉将其固定在基面上，间距大于20 cm;充分振捣施工缝部位的混凝土，保证其密实程度，并且在振捣的过程中，严禁振捣棒接触止水条。
2）适用范围。制品型遇水膨胀橡胶止水条具有遇水膨胀的特性，并且其密封防水作用良好，能充分接触到施工缝的不规则表面、间隙及空穴等，并产生极大的接触压力，从根本上防止施工缝渗漏。其主要适用于车站楼板施工缝、通风井施工缝等非迎水面结构的施工缝。
3结语
在对地铁隧道施工缝进行防水处理时，必须根据地铁隧道各部位的不同结构、不同作用及不同防水要求进行综合考虑，不仅要强化地铁隧道防水质量，还需选择合理的处理方法以降低投入成本。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国地铁隧道项口的整体质量做出重要贡献。
参考文献：
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[2] 张靖，李强，周渊. 陕西省城市可持续发展评价[J]中国人口资源环境，2013，12：448-453.
[3] 李敏娟. 西安市人居环境可持续发展研究 [J]. 西安建筑科技大学硕士学位论文，2012，06：1-75.
隧道施工防水排水要点分析 篇4
关键词：隧道施工,防水排水,要点分析
1前言
我国经济的高速发展有一部分原因应该归功于我基础设施的蓬勃发展, 在基础设施当中, 公路和铁路的建设又是首屈一指。在建设公路或者铁路的过程当中, 由于当时地势的特殊性的 (如山岭或者丘陵) 、避免侵占大量的土地或者林地以及工程本身的特殊要求等等都需要进行隧道的施工。采用隧道施工有可能会增加道路施工本身的施工难度, 但是会减少道路的线路长度, 提高了道路运营的效率, 期间的维护成本和难度会因为线路长度的降低而降低, 维护人员的工作量减少, 这是隧道的一个的优势。但是, 隧道的劣势就在于现在已经建成的道路隧道当中, 普遍存在着漏水和渗水的情况, 而且有的隧道非常严重, 严重影响着隧道本身的使用寿命, 甚至会造成交通安全隐患。由此可见, 隧道施工的防水和排水工作就显得十分重要, 下文将对隧道施工过程中的防水和排水措施进行具体的分析。
2隧道施工防水工程方案
2.1通过衬砌本身的密实性来实现隧道工程的自防水效果
衬砌本身具有密实防水的功能, 也是工序简易、施工便捷而且造价非常低的一种施工方法。在诸多方法当中, 提高衬砌混凝土本身的自防水能力, 是加强隧道防水能力的比较有效的方法。应当引起人们注意的是, 普通混凝土的抗渗标号应当不大于S1, 然而混凝土作为结构自防水应用于隧道的施工的时候, 它的抗渗标号应当大于S6。同时, 衬砌的各个接缝部位尤其是预制混凝土衬砌管片的注浆孔与接缝以及现浇混凝土衬砌的变形缝和施工缝一定要进行周密的防水处理, 这是非常必要的, 这会为衬砌混凝土的防水质量提供可靠的保证。另外需要格外注意的是, 在施工过程当中, 高强度混凝土绝对不能够代替防水混凝土来作为结构混凝土。隧道施工的防水设计必要严格按照相关规定进行操作, 并制定出详细的施工工艺来进行施工。
2.2防水板用来作隧道的防水材料是不错的选择
隧道施工方式的重要措施之一就是设置防水板。但是在实际的施工过程中, 防水板由于易破损而不能很好的发挥防水的作用。这种情形的处理方法使设置防水板之前可以用混凝土对凹凸不平的表面进行处理。
2.3喷膜防水层是隧道施工防水的重要辅助措施
防水膜的成分主要是丙稀酸盐, 再加入氧化剂A和还原剂B之后通过化学反应制成的。用喷射设备把它喷射在混凝土的表面上, 经过一段时候后, 便会形成一种具有防水和隔离功能的薄膜。喷膜防水的作用也是相当不错的, 只是它的防水效果必须建立在以上两种措施准确无误的情况之下。
3隧道施工的排水方案
在中国境内, 除了城市公用的隧道之外, 大部分的山岭隧道一般都按照排水型的隧道设计。但在设计隧道的时候, 要根据隧道所在环境的具体情况来做适当的调整, 采取“以排为主, 以堵为辅”或者“以堵为主, 限量排放”的原则。隧道排水的主要措施有:
3.1衬砌背后排水
衬砌背后排水非常重要, 主要的操作方法是在衬砌的外面要设置好效率高的排水设施, 这里主要是只排水管的设置。
3.1.1 设置环向排水管
环向排水管的作用就是在初期支护喷射混凝土和岩石的表面之间、防水板与初期支护喷射混凝土之间设置过水通道, 其目的就是使水流渗到纵向排水管里。这里需要说明一下, 环向排水管通常选用直径54毫米的软体透水管。环形排水管的设置具有很大的灵活性, 它一般要根据地下水的渗漏情况来做相关地调整, 但是两条环形排水管的间距以不大于10米为宜。
3.1.2 设置纵向排水管
纵向排水管的作用是将环向排水管等排下来的水汇集在一起, 然后通过横向排水管排到中央排水管。纵向排水盲管是沿着隧道纵向设置的透水盲管, 它要设置在衬砌底部防水板与初期支护间, 纵向排水盲管一般选用带孔透水管或者弹簧排水盲管, 它们的直径以54到84毫米之间为宜。
3.1.3 设置横向排水管
横向排水管的主要作用就是连接纵向排水管与中央排水管的水流通道。横向排水盲管的位置是在衬砌基础的下部, 它的设置方向与隧道轴线垂直。需要注意的是, 在是横向排水管施工的过程当中先在纵向盲管上预留接头, 它的材质一般是高强度硬质塑料管。
3.2设置侧沟
在隧道内设置侧沟主要的主要目的汇集地下水, 并将之引入中央排水管 (沟) , 于此同时, 侧沟还会起到沉淀和兼顾部分排水的作用。
参考文献
[1]关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社, 2003.
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隧道防水施工 篇5
3.1.1材料选择二次衬砌背后防水层用1.2mm厚EVA防水板，根据水量大小设环向100弹簧半管，将水引向墙脚纵向水管中，纵向排水管采用100PE单壁打孔波纹管。而沉降缝防水采用200mm×6mm橡胶止水带，缝内填塞沥青麻絮。施工缝防水采用BF遇水膨胀橡胶止水条和200mm×6mm橡胶止水带，缝内填塞沥青麻絮。3.1.2铺设先清理初期支护混凝土表面浮尘杂物，检测隧道断面，钢筋网等突出部分，用防水砂浆找平，补喷混凝土使表面平整圆顺。凹凸量不大于5cm，在混凝土表面先将土工布用衬垫贴上，有排水沟时同时贴，用射钉枪上水泥钉锚固。铺设防水板时用手动专用熔接器热熔在衬垫上，两者黏结强度不小于防水板抗拉强度。防水板间用专用熔接器热熔黏结，结合部位不小于100mm，防水板两条接缝间留空隙。3.1.3质量控制防水卷材铺设不能太紧，卷材铺设完要保持自然、平整、服帖，不得出现鼓包。铺设结束后施作二次衬砌，避免长时间悬挂造成自然或人为破坏，在没有保护层处绑扎钢筋时，不得破坏防水层。焊接钢筋时须在周围用石棉水泥板遮挡，以免溅出火花破坏防水层，施工二次衬砌模筑混凝土时振捣棒不得接触防水层。附属洞室处铺设防水板时，先按附属洞室大小和形状加工防水板，将其焊在洞室内壁喷锚支护上，并与边墙防水板焊接成一个整体。防水板铺设前对喷射混凝土基面检查，不得有钢筋、凸出管件等尖锐突出物，割除尖锐突出物后割除部位用砂浆抹平，隧道断面变化处或转弯处的阴角应抹成半径不小于50mm的圆弧。防水层施工时基面不得有明水，如有明水应采取措施封堵或引排，防水板表面铺设平顺，无褶皱、无气泡、无破损，与洞壁密贴，保证防水施工效果。
3.2公路桥梁隧道工程环向排水管施工对策
环向排水软式透水管正常段每道1根，围岩开挖后先喷2～5cm厚混凝土，再挂设软式透水管。环向软式透水管在涌水、突水段每道2根，进而避免涌水和突水现象发生，保证隧道工程更好的运营。如果涌水和突水较严重，制约车辆安全通行，还要采取注浆堵水措施。可利用喷射混凝土堵水方式，再敷设软式透水管。淋水段进行连续喷射，在主裂隙处不喷射混凝土，使水流能集中于裂隙进入软式透水管。当岩面出现大面积渗水现象时，上述措施不能有效满足处理工作需要，需要根据工程基本情况，先用软式透水管引排水，将渗水顺利排出。然后覆盖铁丝网，再喷射混凝土，实现对涌水现象的有效预防，确保施工效果。安装时使环向软式透水管与初喷面密贴固定，喷混凝土时不能将环向排水管冲击、损伤或冲掉，保证防水效果。
3.3公路桥梁隧道工程纵横向排水管施工对策
横向排水管每50m一道，横坡不小于3%，保证横向排水管顶经过电缆沟时处于电缆沟底下2～5cm。横向排水管在仰拱填充时预埋，根据横向排水管标高推算出纵向排水管高程。纵向排水管纵坡与路线纵坡保持一致。根据纵向排水管高程，立模浇筑20cm宽的混凝土带，将纵向排水管固定在混凝土带上，固定间距为1.5m。纵向排水管沿两侧墙角全隧道贯通布设，纵向排水管采用半边打孔PE管，横向、纵向排水管与环向排水管用三通连接，连接处用无纺布包裹。
3.4公路桥梁隧道工程防水板施工对策
采用1.2mm厚EVA复合式防水板，幅宽4m，抗拉强度横向≥19MPa，纵向≥21MPa进行施工。3.4.1背面修整根据背面基本情况，采取有效措施进行修整和处理。例如，钢筋网等凸出部分，先将凸出部分切断，再用锤铆平抹砂浆素灰，发现凸出管道时，也要将其切断。仔细检查施工现场基本情况，对出现的.凸出锚杆部位进行切断处理，并用塑料帽处理。处理好凸出部分后，在表面补喷混凝土，进而确保表面平整和圆顺。加强施工现场质量检测，将凸凹量严格控制在5cm以内，保证背面平整，提高处理效果。3.4.2喷设土工布混凝土表面先将土工布用衬垫贴上，有排水板时同时贴，然后用射钉枪钉上水泥钉锚固，水泥钉长度不小于50mm，平均拱顶点3～4个/m2，边墙点2～3个/m2。3.4.3防水板张挂初期支护稳定，现场检查和验收合格后，根据工程基本情况，铺设防水板。加强张挂质量控制，选择合适的材质类型，并留有一定的富余长度。张挂应该松紧有度，确保密实性，有效预防渗水和漏水现象。防水板长度比初期支护混凝土轮廓线长度大5%～10%，防水板张挂施工中，选用合适的作业台车，保证施工进度，提高施工效果。按照正确的顺序进行张挂施工，常用从拱顶自上而下两侧对称悬挂方式。用手动专用熔接器热熔在衬垫上，黏结剥离强度不小于防水板抗拉强度，避免出现松散脱落现象，提高工程施工效果。3.4.4防水板搭接与焊接相邻防水板搭接长度不小于10cm，防水板焊缝宽度符合设计规范要求，焊接时用SYW-B型热熔式塑料焊接机，双焊缝，焊缝宽度10mm，搭接宽度100mm。焊接时要求焊缝末端预留气孔，焊接完成后对焊缝进行充气检查，充气压力不小于0.25MPa，5min内气压不小于0.16MPa。防水板破损时，用大于破损裂缝的同种材料补焊。焊缝、补眼应密实饱满，不得有气泡、空隙。
3.5衬砌渗漏水防治对策
施工中采用优质隧道专用防水材料，合理埋设纵、横向排水盲沟或管道，尤其出漏水比较集中的部位，要找准位置。注意成品保护，注意喷混凝土表面尖角物刺破防水板，对施工缝、变形缝及接缝处进行凿毛，安装止水带。防水卷材采用无钉铺设方法，洞外连接成片，洞内环向铺设，无纵缝，采用热熔焊接工艺，防水混凝土严格按规范施工，加强每个环节质量控制，保证施工效果。
4结语
防水施工是公路桥梁隧道工程的重要内容，对工程有效运营具有重要意义。施工中应该认识到防水的作用，根据需要采取技术措施，加强质量控制，并提高施工人员素质，总结经验，达到提高公路桥梁隧道工程施工防水效果和隧道工程质量的目的。
参考文献：
[1]尚长虹.防水技术在公路隧道工程施工中的应用[J].施工技术，(S2)：400-403.
[2]刘能文，杨勇.铰接板桥梁病害分析及优化设计方法研究[J].公路交通科技，，33(2)：73-81.
隧道防水施工 篇6
摘要：文章介绍了采用“以防为主，刚柔并济，因地制宜，综合治理”的防水原则，建立起以混凝土结构自防水为根本，以施工缝、变形缝内设钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带、水泥渗透结晶，外嵌以聚氨酯SPU超强弹性防水涂料并辅以附加防水层加强防水为重点，隧道整体外包两层新型自粘聚合物改性沥青防水卷材，并辅以新施工工艺的综合防水体系，实现体、外、内三维一体的隧道综合治理防水系统。
关键词：内河隧道；防水系统；混凝土自防水；防水卷材
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0071-03
近几年来，随着城市现代化建设的不断发展，在城市道路建设中，水下隧道越来越多，究其原因是隧道能在最大限度地不影响原有城市景观、不占用更多土地资源的前提下，完成城市路网连接任务。水下隧道的施工方法很多，但在条件允许的情况下，大多采用明挖法施工，明挖法施工的优点是易于控制工程质量，节省工程投资。
目前，国内内河砂层河床中建设的大体积隧道很少，基本上没有成熟的防水体系可比较。山体公路隧道、湖底粘土层隧道、江底穿岩隧道防水技术都不太成熟，防水效果一般都不很理想，通车后均存在渗漏水现象，漏水严重的不得不封洞维修，代价巨大，往往还解决不了根本性问题。怎样解决好隧道防水，短期内迅速建立行之有效的防水体系，是隧道建设中首先要考虑的问题。
1 工程概况
临沂市三河口隧道工程是临沂市委、市政府为解决城市日益拥堵的交通问题而实施的一项重大民生工程，是连接临沂市中心城区和北城新区的重要通道。隧道起于老城区滨河路涑河桥南侧，线路呈东北走向。穿越涑河、河，向北连接北城新区电视塔以东的滨河大道，全长3.84km，其中主隧道长1.92km，标准断面宽28m，高9.2m，双向六车道，匝道段宽10m，高8.7m，单向两
车道。
该隧道属于在内河砂层河床中建设的大体积隧道，隧道外部砂层回填，水环境条件差。工程施工采用明挖法施工，具有体积大、跨汛期、工期紧等特点，隧道回填为节约成本，就地取材采用河砂回填，同时也降低了工程沉降量，对隧道主体结构有利。但其缺点是透水性强，这对隧道防水而言，恰恰是弊端。
2 隧道防水工程施工工艺
本工程设计、施工采用了“以防为主，刚柔并济，因地制宜，综合治理”的防水原则，建立起以混凝土结构自防水为根本，以施工缝、变形缝内设钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带、水泥渗透结晶，外嵌以聚氨酯SPU超强弹性防水涂料并辅以附加防水层加强防水为重点，隧道整体外包两层新型自粘聚合物改性沥青防水卷材，并辅以新施工工艺的综合防水体系，实现体、外、内三维一体的隧道综合治理防水系统。
3 混凝土结构自防水
混凝土自身的致密程度和耐久性能是整个隧道工程防水的基础，因此，工程对混凝土结构的自防水提出较高
要求。
3.1 混凝土性能的设计要求
混凝土强度等级C35、抗渗等级P8，混凝土抗碳化能力，理论计算达100年，混凝土抗冻融指标DF≥0.6（即300次快速冻融循环后，动弹性模量与初始值之比不得小于0.6），混凝土60天干燥收缩率不大于0.025%，不允许出现贯穿裂缝，表面裂缝宽度≤0.2mm。
3.2 新型混凝土施工
本工程采用新型微膨胀引气混凝土，对混凝土施工提出具体的温度控制、养护振捣等要求，控制混凝土入模坍落度，严格按要求进行混凝土浇筑和拆模施工，所有混凝土必须采取保温保湿养护。采用“15m跳仓”的方式浇筑混凝土，进一步减少混凝土收缩对结构的影响，多仓面同时跳仓浇筑混凝土，有利于跨汛期抢工期施工，并极大地缩短了工期。
3.2.1 新型微膨胀引气混凝土配置。新型微膨胀引气混凝土是在普通混凝土中添加10%的优质膨胀剂和2%的引气减水剂来提高混凝土抗冻、防渗性能，该技术减少了混凝土内部连通的毛细孔道，在混凝土内部产生许多独立且均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，当孔隙内自由水冻结时，这些小气泡就像好多个压力安全阀，缓冲冰冻给孔隙带来的胀压力，能有效防止混凝土因冻融而破坏，提高混凝土的抗冻防渗性。膨胀剂的微膨胀作用，减少了混凝土内部连通的毛细孔道另，其二次水化反应的产物，填充了混凝土内部的孔道，使得混凝土更加致密，从而提高了混凝土的抗渗性，试验表明：与普通混凝土胶凝材料用量相同时，新型微膨胀引气混凝土的抗冻性、抗渗性大幅度的提高，并延长了混凝土建筑物的使用寿命。
3.2.2 新型微膨胀引气混凝土生产与施工采取的具体措施：
（1）严格控制混凝土的胶凝材料、粗细骨料、水等原材料的质量，控制混凝土总的氯离子和碱的含量。
（2）采用优质磨细粉煤灰等活性粉料替代部分水泥充当混凝土的胶凝材料，并严格限制水和胶凝材料的比例（≤0.45）。
（3）采用新型聚羧酸系高性能混凝土减水剂，该类外加剂具有减水率大、表面张力小、坍落度损失小、和易性好、氯离子含量和碱含量低等特点。考虑引气剂掺加量少，不宜现场控制，故让外加剂厂将引气剂与聚羧酸系高性能混凝土减水剂复合后供货，利于工地使用。
（4）该工程C35混凝土拌和原材料：水泥采用P.042.5级水泥，砂用细度模数为2.8的清水砂，碎石采用5～31.5mm连续级配碎石，掺合料为Ⅰ级粉煤灰，膨胀剂采用EAACⅡ型膨胀剂，引起减水剂采用NOF-AS型聚羧酸系高性能混凝土减水剂与引气剂的复合外加剂，控制塌落度为210±20mm。配合比为水泥∶砂∶碎石∶水∶粉煤灰∶膨胀剂∶引起减水剂=1∶2.88∶3.82∶0.54∶0.23∶0.0027。
（5）由于微膨胀复合掺加料的细度较细，为了使混凝土搅拌得更加均匀，需要增加混凝土的搅拌时间；同时应严格控制混凝土单方用水量，以降低混凝土的泌水，使混凝土的质量得以保证。
（6）由于微膨胀复合掺加料的细度较细、较轻，过振容易造成其颗粒上浮形成泌浆，因此在施工振捣过程中应严防过振。另外，掺加微膨胀复合掺加料的混凝土对养护条件颇为苛刻，要发挥混凝土的膨胀效应，必须有膨胀结晶钙矾石的生成，而其生成离不开水，补偿收缩混凝土浇筑后1～7天湿养护，才能发挥混凝土的膨胀效应。
（7）由于应用该技术生产的混凝土，掺合料的替代率较大，混凝土后期强度增长空间较大，为节约水泥，降低混凝土的水化热，减少混凝土温差裂缝，以混凝土60天或90天强度为验收标准。
4 接缝防水处理
本隧道的结构接缝主要为隧道横向的变形缝、施工缝以及隧道纵向的水平施工缝3种。
4.1 接缝的设置
本工程主体结构坐落在岩石或砂基上，为减少基础不均匀沉降对主体结构的影响，在隧道变形缝部位加设剪力杆，阻止隧道沉降变形，变形缝主要是起适应横向伸缩的作用，属于伸缩缝。变形缝一直是防水的薄弱环节，通常希望变形缝的数量越少越好，但如果变形缝的间距过大，会造成无法适应温度变化、混凝土收缩等因素引起的变形而导致隧道开裂，因此，变形缝的间距必须综合考虑各种因素后确定。本隧道确定每60m设一道变形缝，在每两道变形缝之间设3条横向施工缝，即横向施工缝的间距为15m；同时还在侧墙上设置水平施工缝。变形缝的间距超过规范一般规定的长度，因此在60m的区段内又设了3条施工缝，在工序施工上，实行跳仓浇筑混凝土，根据水化热检测结果，确定相邻仓混凝土浇筑时间，一般间隔4～5天，给混凝土留出充足的凝固时间，释放水泥水化热，确保混凝土凝固过程中不出现温度裂缝。
4.2 变形缝的防水措施
隧道的横向变形缝：在隧道主体混凝土结构中，沿结构的底板、侧墙和顶板，预埋一道封闭成环的钢边橡胶止水带，在结构底板、侧墙的外侧设置外贴式的橡胶止水带，与在顶板迎水面的嵌缝SPU聚氨酯防水体搭接封闭成环；上述两道防水措施组成了变形缝的基本防水防线。同时考虑到变形缝会在隧道长期运营期间出现渗漏，在不影响隧道内部装饰、设备安装的前提下，在隧道结构背水面的顶板、侧墙设置了嵌入式的接水盒。底板处采用了嵌入式排水盲管，通过排水盲管将渗漏水排往排水泵站，大大降低了变形缝渗漏对隧道沥青路面的破坏。
4.3 施工缝防水措施
横向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带兜绕成环，并在接缝面涂撒水泥基渗透结晶。
水平施工缝中设计采用20cm宽的镀锌钢板止水带，接缝面涂撒水泥基渗透结晶，外防水层刷SPU聚氨酯。由于变形缝的渗漏概率大于施工缝，若钢板止水带设置在变形缝的中埋式止水带外侧，当变形缝发生渗漏时，直接沿水平施工缝渗出，使钢板止水带失去作用，故钢板止水带应设在变形缝中埋式止水带的内侧。
另外，钢板止水带的连接采用满焊焊接方式，安装位置、方向必须符合设计要求，在浇筑混凝土之前把接缝面清理干净，以保证防水效果。施工中严格禁止二次施工中（立模）对拉螺杆位置过低时，施工人员直接切割损坏镀锌钢板止水带。涂刷水泥基渗透结晶防水涂料前，要对作业面清扫干净，干燥后进行水泥基渗透结晶涂撒施工。
5 隧道结构外包自粘聚合物改性沥青防水卷材防水
按照GB50108-2008《地下工程防水技术规范》的有关规定，一般城市道路隧道的防水等级均按Ⅱ级标准设计，隧道外侧均应设置外包防水层。设置外包附加防水层，既起到防水作用，又对混凝土起保护作用，增强其抵抗外部砂壳环境的不利因素，弥补了混凝土结构的局部缺陷，进一步加强防水效果，并与混凝土主体构成刚柔并济、多道设防，减少渗漏隐患。
主要施工工艺：
基层清理：用铁铲、扫帚等工具清除基层面上的施工垃圾，若有明水，则需清除。
底板铺设：采用两层1.5mm厚的MAC高分子自粘防水卷材，先在垫层上弹线，以确定卷材基准位置，按基准线空铺底层防水卷材，非粘贴面向下，搭接宽度80～100mm，不去除卷材面的隔离膜，铺设卷材时，卷材不得用力拉伸，应随时注意与基准线对齐，以免出现偏差难以纠正，第一层卷材验收合格，错开铺设第二层防水卷材，错开宽度50cm，边铺设边去除上下层接触部位的隔离膜，同时压实两层防水卷材，验收合格后，浇筑5cm厚细石混凝土保护层。
侧墙、顶板铺设：底层采用3mm厚的BAC复合双面自粘防水卷材，面层采用1.5mm厚的高分子自粘防水卷材。在浇筑的混凝土结构表面弹线，按基准线实铺第一层防水卷材，搭接宽度80～100mm，定好卷材位置，去掉卷材与结构接触面的保护膜，压实，使卷材牢固粘贴在混凝土结构上，验收合格后，再错开铺设第二层防水卷材，错开宽度50cm，去除两层防水卷材接触面的保护膜，压实。
变形缝防水加强处理：先将变形缝迎水面凿出深3cm、宽2cm的槽，槽内灌入SPU超强弹性防水涂料（SPU涂料优异的延伸性能，能够很好地适应沉降缝的变形），待其凝固并与侧墙的外贴式橡胶止水带搭接后，缝两侧各刷50cmSPU超强弹性防水涂料，在其表面铺贴4mm厚BAC自粘防水卷材加强处理，使变形缝两侧的结构独立成为一个15m的防水单元。
施工缝防水加强处理：将施工缝迎水面周围整理干净、平整后刷上50cmSPU超强弹性防水涂料，在其表面铺贴4mm厚BAC自粘防水卷材加强处理，使施工缝两侧的结构独立成为一个15m的防水单元。
底板与侧墙交接处防水处理：此处为应力较集中的部位，需要进行重点处理。交接处的卷材搭接完毕后，先采用热熔密封膏密封处理，再铺贴200mm宽、2mm厚BAC自粘卷材，最后涂刷JS防水涂料乳液。此做法打破了传统搭接的施工工艺，相对于传统的做法来说，增加了设防的层数，以密封膏密封与卷材加强相结合，更加保证了防水
效果。
卷材搭接处理：卷材连接采用热熔连接的方式，搭接完毕后，再用200mm宽的PET自粘防水卷材加强铺贴在搭接缝上，PET防水卷材具有优异的密封、延伸性能，既密封了搭接边，又有效地抵抗了水压的作用。
6 结语
目前临沂市三河口隧道工程已经建成正式通车，极大缓解了中心城区交通拥堵问题。经过运行后实际测算，总面积约S总=17万m2，实际湿渍面积S实际总湿渍=20m2≤
S规范总湿渍2/1000×170000=340m2；实际总湿渍点91个（后期经化学灌浆简单处理，无明显湿渍点）。可以说临沂市三河口隧道防水体系形成源于《地下工程防水技术规范》而高于它，形成了体、外、内三维一体的隧道综合治理防水系统。该系统经过验证在砂壳外包的大体积内河隧道的防水施工应用中切实可行，能在短期内迅速形成行之有效的防水系统，使隧道建成后能够安全运行。
参考文献
[1] 混凝土结构施工规范（GB50010-2002）[S].
[2] 地下工程防水技术规范（GB50108-2008）[S].
浅析隧道防水混凝土施工控制 篇7
关键词：隧道,防水混凝土,材料,质量控制
1 概述
公路隧道内保持干燥是保证隧道内行车安全的重要指标,如何做好隧道防水混凝土质量控制工作是实现隧道内干燥目标的关键。本文从防渗角度出发,浅要分析隧道防水混凝土施工质量控制要点。
2 混凝土渗水原理
混凝土产生渗水的原因主要有以下几种:
1)混凝土结构本身的毛细孔、沉降缝隙、余留孔等共同形成了网络状的渗水通道,在适当的条件下,水通过渗水通道渗出。毛细孔是浇筑成型的混凝土由于非结合水的蒸发,在已经硬化的混凝土中形成的孔隙;沉降缝隙是在混凝土结构物形成过程中集料与水泥各自的颗粒、密度的差异在重力作用下,产生了不同程度的相对位移引起的缝隙;接触孔是由砂浆和集料变形不一致和集料颗粒表面水分蒸发引起的孔隙;余留孔是混凝土配合比不合理或施工振捣不密实引起的孔隙。
2)混凝土收缩裂缝引起渗水。当收缩裂缝宽度大于0.1 mm时,混凝土便会发生渗水。收缩缝隙是混凝土在凝结硬化过程中,由于化学减缩、冷缩或干缩等原因引起体积收缩所引发的缝隙。
3)意外受力破坏混凝土结构引发的缝隙。当混凝土初凝或终凝前未形成足够强度时,受外界振动或局部受力导致混凝土结构破坏引发的裂隙。
3 防水混凝土的分类
1)普通防水混凝土应根据工程要求的抗渗等级进行设计,以石子作为骨架,水泥砂浆在粗集料周围形成一定厚度的砂浆包裹层并产生填充粘结的作用,有效的阻隔沿粗集料临界面形成连通的渗水通道,从而提高混凝土的抗渗性。由于要求水泥砂浆对粗集料颗粒形成单独的包裹层,就要求混凝土中必须有足够数量的富含浆料的水泥砂浆,故确定合适的水灰比、灰砂比及水泥砂浆量是普通防水混凝土实现防水效果的关键。
2)防渗外加剂防水混凝土是在混凝土拌和物中掺加小剂量的化学添加剂,用以改善和提高抗渗性能的混凝土。主要有引气剂防水混凝土、减水剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土和三氯化铁防水混凝土。
a.引气剂防水混凝土是在混凝土拌和物中掺入具有憎水作用的表面活性物质(如松香热聚物、松香酸钠等),降低混凝土拌和水的表面张力,在混凝土中产生大量微小、均匀的气泡,由于气泡的阻隔,混凝土中自由水蒸发线路变得曲折、细小及分散,改变了混凝土内毛细管的数量和特征,从而减少了混凝土渗水通道。b.减水剂防水混凝土是在混凝土中掺入减水剂,通过减水剂分子对水泥颗粒的吸附、分散、润滑及润湿作用,减少拌和用水量,降低水泥水化后剩余水量,使这部分自由水蒸发导致的毛细孔体积减少,提高新拌混凝土的保水性和抗离析性。c.三乙醇胺防水混凝土就是在混凝土拌制过程中掺入占水泥质量万分之五的三乙醇胺,加速水泥的水化作用,使水泥水化早期形成较多的含水结晶物,减少游离水,增加混凝土的密实性,提高早期强度和抗渗性。d.三氯化铁防水混凝土就是在混凝土拌和物中加入少量氯化铁防水剂(其主要成分是氯化铁、氯化亚铁、硫酸铝等),它能与水泥石中的C3S和C2S水化释放出的Ca(OH)2发生反应,生成不溶于水的氢氧化铁、氢氧化亚铁及氢氧化铝胶体,这些胶体填充入混凝土内的孔隙,堵塞毛细管渗水通道。氯化铁与Ca(OH)2作用生成的氧化钙能激活水泥熟料矿物,加速水化速度,并与硅酸二钙、铝酸三钙和水反应生成氯硅酸钙和氯铝酸钙晶体,提高混凝土密实性和抗渗性。其缺点就是掺加量超过5%时,会加速钢筋锈蚀,且干缩增大。
3)膨胀防水混凝土。膨胀防水混凝土是通过使用膨胀水泥或掺加膨胀剂后所拌制的混凝土。膨胀剂的主要成分为硫铝酸钙熟料或明矾石,在水泥水化过程中,硫铝酸钙与C3S和C2S水化释放出的Ca(OH)2作用生成水化硫铝酸钙,即明矾石(Ca·3CaSO4·32H2O),明矾石在碱和硫酸盐激发下生成水化硫铝酸钙,使混凝土产生膨胀,填充堵塞毛细孔,从而提高混凝土的抗渗性和抗裂性。
4 防水混凝土的技术要求
根据隧道所处的工程地质特点、设计要求及施工工艺,一般宜采用减水剂防水混凝土或膨胀剂混凝土。最好是采用同时具有抗渗性能和抗裂性能的膨胀剂混凝土。
4.1 配比设计
1)根据设计P8的抗渗等级,试配时应提高2级,即抗渗水压最高应达到1 MPa;2)最大水灰比为0.5,试配时应选择0.45～0.5水灰比;3)最小水泥用量320 kg/m3,试配时宜选择340 kg/m3～390 kg/m3;4)砂率以35%～45%为宜,根据施工工艺(泵送)宜选择39%～42%的砂率;5)坍落度宜控制在80 mm～160 mm;6)混凝土含气量控制在3%～5%;7)采用膨胀混凝土时,应测定约束膨胀率。
4.2 材料要求
1)水泥宜采用42.5级以上的普通硅酸盐水泥或膨胀水泥;
2)细集料宜采用洁净级配合格的Ⅱ区中砂(细度模数2.3～3.0),泥块含量不大于1%;
3)粗集料宜采用连续级配碎石,最大粒径不大于40 mm,最好选用5 mm～31.5 mm或5 mm～25 mm粒级的碎石,含泥量不大于1%,压碎值不大于16%,针片状颗粒含量不大于15%;
4)混凝土拌和物中可掺加Ⅱ级以上的粉煤灰,粉煤灰取代水泥百分率βc=15%～20%超量系数可选bc=1.0～1.5,并通过试配来确定粉煤灰的最终掺量;
5)拌和用水宜用洁净自来水或经检验合格的地表水;
6)外加剂宜选用减水率不小于12%,泌水比不大于90%,具有缓凝作用和膨胀作用的减水剂,同时应进行外加剂与所用水泥的相溶性试验,确认其对钢筋无锈蚀危害。
4.3 施工质量控制
1)进行衬砌防水混凝土施工前,应满足下述条件:各测试项目位移率有明显减缓趋势并基本稳定,已产生的各项位移已达到预计位移的80%～90%,周边位移速率小于0.1 mm/d～0.2 mm/d或拱顶下沉速度小于0.07 mm/d～0.15 mm/d,初期支护的表面裂缝不再继续扩展,断面尺寸满足设计要求,基坑无积水、杂物,模板牢固,位置准确;
2)防水混凝土宜采用拌和楼集中拌制,拌和时间应大于2 min;
3)严格按施工配合比施工。采用电子计量系统对各材料准确称量,计量允许偏差符合以下规定:水泥、外加剂、水和掺合料为±1%,砂、石为±2%;
4)采用混凝土输送泵施工时,入泵前坍落度宜控制在80 mm～160 mm范围,坍落度经时损失不大于30 mm。当混凝土拌和物在运输过程中发生离析,应进行二次搅拌,当坍落度损失不能满足泵送要求时,严禁直接加水拌和,应加入与原配合比相同水灰比的水泥浆拌和;
5)拱脚、拱墙部位应采用高频插入式振捣,振捣时间以10 s～30 s为宜,以混凝土泛浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振,振捣不得碰及钢筋、预埋管件、防水板或止水带,拱顶部位插入式振捣器不能振捣时,应保持输送泵0.8 MPa以上的压力;
6)灌注后混凝土应及时养护,避免混凝土内水分蒸发,影响水泥水化,造成混凝土收缩增大,出现龟裂,养护时间不得少于14 d;
7)拆模强度应符合以下要求:a.不受外荷载的拱、墙应达到5 MPa;b.受较小荷载的拱、墙、封顶及封口混凝土应达到设计的70%;c.承受荷载较大的拱、墙、封顶及封口应达到设计的100%。
4.4 质量验收
1)施工中按每80 m3～200 m3或每工作班组,抽取4组28 d标准养护试件,其中2组用于评定,1组用于拆模,1组用于测28 d强度,同时抽取6个1组的抗渗试件;
2)混凝土试件标准养护28 d强度应按水泥混凝土抗压强度评定标准GBJ 107-87或JTG F80/1-2004检验评定合格,其抗渗强度应满足设计要求P8等级;
3)混凝土外观质量应做到衬砌表面平整、光滑,无蜂窝、麻面、无大于0.2 mm裂缝,无施工冷缝,前后两环衬砌无错台现象,表面总湿渍面积不应大于总防水面积的6‰,任意100 m2面积上的湿渍不超过4处,单个湿渍面积不大于0.2 m2;
4)衬砌厚度(断面尺寸)符合设计要求,拱背无夹层空洞。
5 结语
通过加强施工管理和后期监测,采取预防、疏排、封堵、导引等措施,严格控制原材料、配合比以及施工中的各个节点(特别是止水带的安装),应该就能保证防水混凝土的防水效果,实现隧道干燥的质量目标。
参考文献
谈公路隧道防水板施工质量控制 篇8
公路隧道的渗水是隧道四大质量通病之一, 隧道一旦投入运营, 再处理渗漏, 其成本高、难度大、耗时长, 既影响运营效益, 又存在安全风险, 而预后效果不理想, 造成公路隧道渗漏水的原因是多方面的, 有客观地质条件的自然环境因素, 有排水系统的不完善、畅通的因素, 也有初期支护质量的影响因素, 但对已经处理的渗漏水隧道的分析, 防水板的施工质量将直接、主要地影响着隧道的防渗能力。通过多年的隧道施工监理实践, 因隧道防水板施工质量导致隧道渗漏的原因是多方面的, 要杜绝此类事件的发生, 首先要分析造成防水板质量差的原因, 进一步有针对性地采取相应的防范措施, 从源头抓起, 从细节抓起, 从每一个环节抓起, 做到标本兼治, 防患于未然, 也可为同类工程提供借鉴。
1 防水板施工质量差的根源
1) 防水板的产品质量差, 起不到防水板的应有作用。
2) 防水板的表面破损, 从而成为渗漏水的通道。
3) 防水板的搭接位置不正确, 成为隧道防水的薄弱部位。
4) 防水板的搭接焊缝质量差, 造成隧道渗漏水的隐患。
5) 施工细节未引起重视, 导致隧道发生渗漏水的现象。
2 隧道防水板施工质量差的具体表现
1) 防水板的产品质量差。众所周知, 材料的质量是工程质量的决定因素, 如果材料的质量不合格, 工程质量必然不合格。a.防水板的质量不合格, 主要表现在其抗渗性、拉伸、厚度、韧性等各项指标, 任何一项指标不合格, 都可能造成防水系统破坏, 导致隧道渗漏水。b.防水板局部在运输、保管、使用过程中的某个环节被锐器刺破, 已经破损但未被发现, 或未引起应有的重视, 未采取相应的补救措施。
2) 防水板表面破损。造成防水板表面破损的原因很多, 主要有以下几个方面:a.喷混凝土表面或围岩表面凹凸不平, 二衬混凝土浇筑过程中受混凝土的冲击作用, 导致防水板破损。b.防水板铺设太紧, 在二衬混凝土冲击下, 撕裂破损。c.锚杆外过长, 凸出了喷混凝土的表面, 防水板与锚杆直接接触, 穿破防水板。d.二衬混凝土施工时, 随着混凝土的振捣, 产生极大的摩擦力, 使防水板过度紧绷, 焊接部位被拉开。e.施工过程中, 人为损坏或者钢筋、机械、工具等将防水板穿破。f.防水板接缝处理时, 焊接的热量太大, 造成局部被焊穿焊透。焊接的热量太小, 造成焊接部位不牢固。g.防水板铺设太松, 被二衬混凝土挤裂破损, 或夹入混凝土中, 影响二衬混凝土整体质量。
3) 防水板的搭接位置不正确。防水板的边缘与二衬混凝土必须保持一定的距离, 一般应保证50 cm以上, 如果距离太短, 造成二衬混凝土接缝与防水板接缝在同一断面, 形成漏水通道。同时, 距离太短, 也造成防水板焊接困难, 难以保证质量。
4) 防水板的搭接焊缝质量差, 主要有以下几个方面:a.焊接不牢固或局部漏焊, 搭接部位存在空隙, 都将留下隧道渗漏的隐患。b.防水板之间的搭接长度不够。按照设计及规范要求, 防水板之间互相搭接的长度应达到15 cm, 小于15 cm很难保证焊缝质量。c.防水板搭接顺序不正确。防水板搭接有一个基本原则, 那就是边墙压拱部, 下游压上游, 如果压的方向相反, 围岩内的水将顺着防水板的接缝流淌, 造成隧道渗漏。d.防水板焊接时, 焊接道数不够。按照设计要求, 防水板焊接必须采用双焊缝焊接。否则, 很难保证质量。e.防水板边缘污染, 影响焊接质量。防水板的边缘应保持清洁, 不得有油污、泥水、石屑等杂物。否则, 也会影响焊接质量。
5) 施工细节未引起重视, 导致隧道渗漏水现象的发生, 主要体现在以下两个方面:a.混凝土振捣时, 振动器振动频率过大, 将防水板弄破或脱落。b.防水板的固定点太少, 或未按梅花点形式布置, 导致防水板下垂, 引起二衬混凝土厚度不足, 或二衬混凝土挤压破损等隐患。
3 提高防水板施工质量的关键措施
1) 认真处理初期支护面。首先检查喷射混凝土层, 如果喷混凝土的厚度不足及局部凹凸不平, 必须进行补喷找平。如果喷混凝土表面外露有锚杆头、铁丝、铁钉等尖锐物品, 必须进行割除, 再用水泥砂浆包裹, 做成蘑菇钉样, 防止刺破防水板, 基层的平整度应达到D/L≤1/6的规定 (其中, D为初期支护基层相邻两凸面凹进去的深度;L为初期支护基层相邻两凸面之间的距离) 。每板检查不少于10处, 用尺量。
2) 铺设土工布。为了防止防水板被喷射混凝土刺破, 同时增加一道防水的设施, 在防水板铺设以前, 先铺设一层3 mm厚的土工布, 铺设方法是从拱顶中心开始, 向两边的拱脚、边墙对标固定, 自上而下用射钉枪, 将土工布牢牢固定在喷射混凝土表面上, 射钉按边长1 m的梅花形布置, 距最外侧5 cm左右。
3) 铺挂焊接防水板。首先在隧道的喷射混凝土表面画出隧道中线和防水板的搭接线。为防止安全事故发生, 防水板的铺设必须在安全的台车上进行, 从隧道中线向两侧顺序铺设。焊接防水板时, 尽可能一次性完成, 尽量减少停机的次数, 避免不必要的修补, 如有间断或停机应及时进行修补。焊接后应对防水板焊缝进行检查, 不得有漏焊、假焊、焊焦、焊穿的现象。漏焊、假焊必须补焊, 焊焦、焊穿必须打补丁。
4) 提高岩面平整度。最好的办法是采用光面爆破技术, 提高岩面平整度, 清除尖锐外凸的岩石。
5) 选用信用度高, 正规厂家生产的符合国家标准的防水板, 出厂合格证和试验报告双控, 防水板的各项性能指标必须符合设计及规范要求, 施工中最好采用复合型防水板。
6) 严格控制混凝土的浇筑速度。二衬混凝土浇筑时, 一定要控制混凝土的浇筑速度, 不宜过快。以防止混凝土对防水板冲击力过大, 使防水板破损, 一旦出现这种现象, 很难被人发现, 同时也无法进行修补, 留下永久的隐患。
7) 加强对防水板边缘的保护。二衬混凝土浇筑完成后, 应对预留部分的防水板进行保护, 以保证下一施工循环时防水板的焊接, 保证其无污染, 无破损, 无褶皱。
8) 认真做好破损防水板的修补。安装后应全面检查防水板, 一旦发现防水板有破损, 先用记号笔作标记, 安排专人及时修补, 并用热焊接及时进行补焊和修补, 补丁要制作成圆形, 补丁的大小应大于破损直径的1.5倍, 且不少于20 cm, 修补的质量必须符合焊接要求。
4 结语
防水板的质量直接影响着隧道的防渗抗漏能力, 必须在材料选用、安装、成品保护各个环节, 每个细节严格控制, 提高施工人员的质量意识。只有思想上无漏洞, 管理上无漏洞, 质量上无漏洞, 才能保证隧道无漏洞。
摘要：介绍了公路隧道防水板施工质量差的根本原因, 指出防水板施工质量差具体表现为防水板产品质量差、表面破损、搭接位置不正确等, 并阐述了提高防水板施工质量的关键措施, 以确保公路隧道的施工质量。
重庆瓦窑坝铁路隧道防水施工技术 篇9
渗漏水是铁路隧道较为常见的病害之一。为防止渗漏水的发生,应对铁路隧道的防水施工予以重视,把握每个技术要点,加强施工质量控制,以使铁路隧道工程的质量得到保障。
渗漏水会对铁路隧道的质量和安全带来较大危害,其主要形式有:拱顶渗水、滴水,拱脚处渗水、淌水,伸缩缝部位渗水、淌水,侧墙渗水、淌水,局部涌水、涌泥,道床积水等。隧道发生渗漏后,在冬季气温较低时,顶板会形成冰挂,侧墙形成冰柱,道床形成冰堆、冰坡。这些问题的出现,会影响隧道功能正常发挥,对列车安全通行带来不利影响。
导致铁路隧道渗漏的原因是多方面的,主要有:防水设计不全面,防水材料质量不合格,施工质量控制不到位等。在隧道工程建设发展迅速的背景下,一些质量低劣的防水材料应用到隧道防水工程中,影响了工程质量。例如,隧道施工中使用的防水板存在拉伸强度低、延伸率低、抗刺破能力不足,或者焊接性能差、耐腐蚀能力不足、与基层粘结强度不够等缺陷。另外,隧道混凝土防水外加剂选择不当,对隧道混凝土的强度、和易性、固化收缩性能造成不良影响,使工程质量下降,也是导致隧道渗漏的重要原因[1]。此外,隧道裂隙水发育没有进行排水处理、拱脚浮碴没有及时清理、衬砌存在开裂现象、岩石隧道存在光面爆破现象、喷射混凝土表面粗糙、隧道中心水沟无法正常排水等,都是导致隧道出现渗漏的重要原因。
现以重庆瓦窑坝铁路隧道为例,阐述隧道防水层质量控制技术。
1 工程概况
瓦窑坝铁路隧道位于重庆市綦江县境内,进口里程为D1K5+473、出口里程为D1K6+080、中心里程D1K5+776.5,全长607 m,最大埋深55 m。瓦窑坝隧道穿越侏罗系中统遂宁组(J2sn)泥岩、夹砂岩、砂岩,隧道为单斜构造,泥岩节理不发育,砂岩内发育两组节理,地下水不发育,地下水对混凝土不具有侵蚀性。隧道进口位于纵向坡度为1.0‰的下坡,出口位于纵向坡度为10.60‰的上坡。
2 防水设计
根据瓦窑坝隧道的工程实际情况,防水设计等级为Ⅱ级,防水层包括防水板和缓冲层。为保障防水层的防渗效果,必须加强材料的质量控制。
防水板选用HDPE高分子防水板,幅宽为2~4m,厚度>1.5 mm,满足防水设计规范的要求。另外,还要求防水板的物理力学性能指标符合相关标准。缓冲层选用土工布,要求单位面积质量≥300 g/m2,且具备良好的导水性、化学稳定性和耐久性。同时,缓冲层还需满足以下要求:抗断裂能力>10 k N/m,断裂延伸率>20%,CBR顶破强力≥2.1 k N,撕破强力≥0.33k N,可燃性等级为Ⅴ或Ⅵ级。
3 防水施工工艺
尽管很多技术、管理人员都认识到防水施工的重要意义,但由于一些施工人员技术水平较低、质量控制意识不到位、管理制度不完善,导致防水施工常存在缺陷,影响了整个工程的质量。为应对这些问题,瓦窑坝隧道施工中严格把握防水施工工艺流程,确定每个施工要点,以确保防水施工效果。图1所示为该铁路隧道防水层施工工艺流程。
3.1 基面处理
对基面进行锤击检查,判断有无掉块的可能,割除初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头等,为施工顺利进行奠定基础。检查初期支护的渗漏水情况,做好处理工作[2]。常用注浆堵水、埋设排水管和排水板等方式,将渗漏水顺利排出,保证基面无明显漏水现象。初期支护要求表面平整,无空鼓、裂缝,可喷射混凝土砂浆对基面进行找平处理,提高基面平整度,处理存在的凸凹不平现象。3.2缓冲层铺设
铺设缓冲层,既能避免初期支护基面毛刺穿破防水板,还能发挥其渗水和过滤功能,将通过初期支护的地下水排走。常用射钉和塑料垫圈相配套的机械固定法铺设缓冲层。
具体施工步骤如下:在隧道拱部标出纵向中线,将缓冲层自拱部向两边侧墙铺设;用射钉将缓冲层平整顺直地固定在基层上,固定点与拱顶相距0.5~0.8m、与边墙相距0.8~1.0 m、与底部相距1.0~1.5 m,固定点呈梅花形排列,左右、上下成行固定。缓冲层接缝搭接宽50 mm,通常设置环向接缝。
3.3 防水板铺设
首先划出焊接线和拱顶中线,在洞内铺设基面标出拱顶线,画出每一环隧道中线和垂直隧道中线的横断面线。采用专用台车铺设防水板,其与模板台车的行走轨道为同一轨道,台车上配备能达到隧道周边任一部位的作业平台,并安装有防水板支撑系统、卷扬机设施等。
3.3.1 铺设要点
防水板由拱顶中心向两侧铺设,同时施工,相互之间不干扰。采用该方式,防水板自重能分散到两侧,自重荷载不会过度集中,能保证施工顺利进行、确保防水板安全稳固操作。
防水板铺设要超前二次衬砌施工9~20 m,设置临时挡板,避免机械设备和电火花灼伤防水板,并与开挖工作面保持一定安全距离。铺设防水板前精确放样,试铺后确定防水板1环的尺寸,减少接头数量,提高施工效果。按照从拱部向两侧边墙铺设的原则,下部防水板压住上部,松紧适度、留有余量,并且防水板全部面积能接触到围岩。
如果采用分段铺设防水板的方法,边缘部位留200 mm搭接余量,并加强该部位保护工作。铺设避车洞处防水板时,用浆砌片石使车洞外观平顺,然后才能铺设防水板。热合器不易焊接的部位,用热风枪手工焊接,并提高防水板铺设效果。
3.3.2 阴阳角处理
阴阳角处防水板搭接比较困难,应该采取以下措施:阴角时,弯折防水板前将其分成若干段,并在分段处剪成三角形缺口,这样弯折后缺口能平展闭合,实现防水板的平顺焊接;阳角时,弯折前将防水板分成若干段,分段处剪成一条缝,弯折后缝边形成三角形缺口,从而实现平顺焊接防水板的目的。
3.3.3 防水板固定
固定防水板是重要的施工环节,直接影响施工效果。如果是分离式防水板,用电热压焊器进行固定,让防水板与塑料垫圈融化,然后粘结为一体[3]。若基面凸凹较大,在断面变化部位应增加固定点,使防水板与混凝土表面紧密粘结在一起,确保固定效果。
3.3.4 防水板焊接
防水板常用双焊缝热熔焊接法。将接缝处的防水板表面热熔,用滚轮加压,使防水板相互之间熔于一体。本工程采用的防水板具有良好的可焊性,施工中采用专用的压力热合焊机焊接。图2为防水板搭接示意图,采用热合机双焊缝方式进行焊接,单条焊缝有效宽度大于15 mm,中间留10~20 mm的空腔,用于充气检查焊缝的质量。
防水板具体焊接工艺如下:将焊缝处擦洗干净,确保焊缝接头平整,搭接缝采用双焊缝形式,用热合机热熔焊接,细部处理或修补采用手持焊枪。正式焊接前进行试焊,把握好焊接速度和焊接温度。隧道内焊接时,先将两幅防水板铺挂定位,端头各预留200mm,合理控制焊接速度和温度,中途不得停顿,确保焊接一次完成。搭接部位焊缝应错开,漏焊和假焊部位应补焊。
3.3.5 防水板保护
铺好防水板的地段不得用爆破法检底或处理欠挖,不得堆放材料和工具,挡头板支撑物接触防水板处应加设缓冲层,浇筑混凝土时不得直接冲击防水板,捣固器不得与防水板接触,混凝土振捣时坚持“快插慢拨”的原则。焊接钢筋时,用阻燃材料覆盖防水板,防止焊接火花损坏防水板。如果防水板在施工中受到损伤,应做好调查和标记工作,及时对受损部位进行处理[4]。整个施工过程,要加强防火管理,施工现场杜绝火源,实现对火灾的有效预防,确保现场施工安全。
3.4 二次衬砌施工
二次衬砌施工顺序为:仰拱超前施作→仰拱填充→拱墙整体浇筑。
3.4.1 仰拱处施工
隧道仰拱采用全幅分段开挖,为解决出碴、进料运输、仰拱混凝土未达要求强度前承受荷载等问题,铺设仰拱栈桥。隧底开挖后,及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水,立即初喷混凝土,按设计要求安装仰拱钢架(若有),复喷混凝土至设计厚度,使初期支护及时封闭成环。仰拱衬砌超前拱墙分段全幅整体浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。仰拱施工缝和变形缝设置止水带,仰拱表面平顺,不积水。仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑。
3.4.2 拱墙二次衬砌
正洞衬砌采用9 m长全断面钢模整体式液压衬砌台车施工,混凝土输送泵或汽车泵泵送作业,由下向上、对称分层、先墙后拱灌注,入模倾落自由高度不超过2 m,采用机械振捣。瓦窑坝隧道混凝土由1# 搅拌站集中拌合供应,运输采用8 m3 混凝土罐车,混凝土严格按经审批的试验配合比拌制,并注意控制其坍落度及和易性,以保证灌注质量。
3.5 止水带施工
止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷。
3.5.1 背贴式止水带施工
施工时,按设计要求的位置放出安装线;对与止水带粘结的防水板进行擦洗清洁;采用粘结法将止水带与防水板连接;衬砌台车就位、安装挡头板时,不得损伤止水带。
3.5.2 中埋式止水带施工
固定中埋式止水带时,首先沿衬砌环线每隔0.5~1.0 m在端头模板上钻1个Φ12 mm的钢筋孔,将制成的钢筋卡穿过挡头模板,内侧卡紧止水带的一半,另一半止水带平靠在挡头板上。待混凝土凝固后,拆除挡头板,将止水带拉直,然后弯曲钢筋使其卡紧止水带。止水带端头应加设1根背托钢筋,便于钢筋卡固定止水带,挡头板外侧也应加设1根背托钢筋,采用穿板铁丝将钢筋卡与其连接,以确保安装的止水带不变形。图3所示为中埋式止水带施工方法。
3.6 洞口排水施工
隧道洞口段边坡、仰坡坡顶的天沟、截水沟结合永久排水系统及早修建,在隧道进洞前应施作完成,出水口必须防止顺坡散流。隧道洞口排水沟与路基边沟组成洞口排水系统,其水流防止冲刷边仰坡和破坏环境。洞口防排水施工中,要做好重点排水结构(设施)的施工,并满足洞门的排水沟(管)、泄水孔与洞内纵向排水管顺接。另外,还要做好洞内排水盲沟施工,隧道在初期支护与防水板间埋设环向、纵向盲沟,纵向通过横向联系水管流入两侧侧沟,然后排出洞外。
4 施工经验总结
4.1 防水材料质量控制
提高材料质量是确保防水效果的前提,施工中必须重视该项工作。做好各类材料的检测工作,确保材料质量满足规范要求,不合格材料一律不能应用到施工中。只有这样,才能保证防水层施工顺利进行,确保整个隧道工程的施工质量。
4.2 加强人员管理培训
施工单位要注重对施工人员和管理人员的管理和培训。确保施工人员能熟练掌握防水层全部工艺流程,包括基层处理、细部处理、安全防护等。施工中严格遵循各项工艺流程,加强每个施工环节的质量控制,进一步提高隧道防水层的防水施工效果。
4.3 重视施工质量检测
铺设防水层之前要检测基层,确保其质量合格。用充气法检测防水板焊缝的密封性,确保其焊接准确可靠,保障防水层施工效果。防水板铺设的外观质量用目测法检验,确保焊缝表面平整光滑,并重视焊缝抗拉强度检测,确保其大于母材强度[5]。对存在质量不合格的部位,应该进行返工和维修,保证满足施工规范要求。
5 结语
某盾构隧道防水堵漏工程施工技术 篇10
关键词：隧道,堵漏,施工,盾构法
1 工程概况
广州至佛山地铁某标段隧道,全长3 700 m,采用盾构法,在地下35 m左右施工。该标段所在位置为珠江三角洲地带,地下水丰富、淤泥层厚、地质构造复杂多变,在施工过程中出现了管片拼装缝、管片联接螺栓、吊装孔、峒门和联络通道与隧道管片联接部位等多处渗漏,部分渗漏缝隙渗流的水压较大,影响了工程施工,需要进行防水堵漏。
2 渗漏原因分析
在隧道盾构施工中,管片的拼装是盾构施工的重要环节,管片拼装难免会出现拼装缝渗漏,加上地质沉降不均匀、嵌缝不严、止水带密封失效、峒门和联络通道与隧道管片联接部位松动,以及壁后注浆、混凝土浇筑不密实、新老混凝土界面处理措施不当等原因,隧道出现了不同程度的渗漏。
3 堵漏方案及防水材料
3.1 堵漏方案
为确保最终防水堵漏效果,在比较多种方案的基础上,制定了沿渗漏部位设置灌浆管进行压注超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆,使混凝土与超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆相结合的方案。
其主要施工顺序如下:1)清理板面渗漏部位,沿渗漏部位设置灌浆管(图1);2)使用薄钢板往缝内快速压入双快水泥,压入的水泥越多越好,拼装缝的外表面要做成圆弧形,及时清除两边多余的封堵材料,并涂刷亲水性环氧涂料及普通水泥浆(图2);3)压注超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆;4)涂层初凝后喷洒水养护不少于48 h,使主体混凝土与超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆结合。
3.2 防水材料
本工程使用的防水堵漏材料主要有:速硬水泥(堵漏灵)、超细水泥、TS系列改性环氧化学灌浆液、TS界面处理剂、丙烯酸丁腈胶乳及水泥基渗透结晶防水材料。
4 施工工艺
4.1 一般管片拼装缝渗漏治理[1]
1)钻孔截水
在管片渗漏水部位的端头,沿缝向里钻Φ12 mm的深孔,孔深以从表面到内侧的止水条位置为准,严禁钻过止水条,防止破坏管片整体的防水效果;用压力水冲洗截水孔后,再用简易工具往孔内灌入微膨胀水泥浆,边灌边捣,直到灌满为止,以截断渗漏水的扩散通道。如渗漏水较大,可适当添加速凝剂。
2)钻注浆孔
沿渗漏缝向里钻注浆孔,孔径Φ10 mm,孔深20cm,孔间距视具体情况而定。拼装缝较宽时,两孔之间的距离可适当远些,但最多不超过0.5 m;接缝较窄,注浆孔间距不超过0.3 m。用压力水及简易工具(细钢丝绳刷和薄钢板条)冲洗注浆孔及拼装缝,尽量冲净孔内的泥屑及缝内的污浊物,以确保嵌缝和灌浆的质量。
3)埋注浆管及嵌缝
用S型双快水泥,将插入孔内Φ8 mm的铝管埋实压紧,铝管埋入和留出的长度均为7 cm左右;嵌缝时,使用薄钢板往缝内快速压入双快水泥,压入的水泥越多越好。拼装缝的外表面要做成圆弧形。及时清除两边多余的封堵材料,并涂刷亲水性环氧涂料及普通水泥浆,以保持色差一致。
4)灌浆
先做压水试验,观察封闭效果和浆液通道质量,如无问题,即可压注超细水泥浆或MU化学浆,以达到止水的目的。注浆顺序由下往上进行,注浆压力保持在0.3 MPa,且稳压时间不少于5 min,然后封管。止水7 d后可将铝管切除,但不得用锤子敲掉铝管,以免引起新的渗漏。若堵水失败再重新埋管注浆。
图3为管片拼装缝渗漏治理现场。
4.2 管片拼装缝大面积渗漏及淋水治理
管片拼装缝大面积渗漏或淋水时,只能进行壁后二次注浆,灌注水泥水玻璃浆,先堵住大水,再按上述办法埋管灌注化学浆,彻底堵住渗漏水。具体施工方法是:在渗漏处的适当位置,将吊装螺栓孔钻穿管壁,安设注浆管,灌注水泥水玻璃浆液,注浆压力达到0.3～0.4 MPa时封孔。
4.3 管片吊装螺栓孔渗漏水治理
1)少量渗漏时,可先将螺栓孔中的污浊物清洗干净,在其中堵满双快水泥,并迅速拧紧堵头。
2)渗漏水较大时,可埋设铝管,用手动泵压注超细水泥浆,然后再按上述办法旋紧堵头。
4.4 管片联接螺栓孔渗漏水治理
在盾构隧道中,有的联接螺栓孔出现渗漏,这实际上也是接缝漏水引起的,治理的办法是:先将螺栓的两头用双快水泥封堵,然后在相关的接缝处埋设铝管及嵌缝,并向接缝中压注超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆,浆液充满螺栓孔即可达到止水的目的。
4.5 峒门、联络通道与隧道管片联接部位渗漏水治理
峒门、联络通道与隧道管片联接部位等处,往往因为混凝土浇筑不密实、新老混凝土界面处理措施不当等原因造成渗漏。治理的办法是:根据渗漏水的大小,酌情埋管,采用电动注浆泵壁后注浆;峒门渗漏较大时,应在峒门的五环管片,由远至近依次设置灌浆孔用超细水泥进行壁后注浆,加固壁后侧壁,再对峒门渗漏部位压注超细水泥浆或改性环氧树脂化学浆进行治理。
4.6 破损管片的修补与堵漏
破损管片的修补、堵漏必须兼顾补强加固、防水堵漏两个目的。凡能注浆的部位,采用侧缝灌浆技术,一定要压注改性环氧浆液或改性环氧树脂化学浆液,其表面再涂刷渗透结晶型防水材料。缺边少角部位采用双快微膨胀水泥修补即可满足要求,其表面要打磨圆滑,使其外形与设计尺寸相符,色差一致。
4.7 堵漏注意事项
管片只准钻孔,不得凿槽埋管;管片表面如被化学浆液污染,要及时清除干净,因为其固化后难以清除,影响外观质量和交验;严禁将管片内的止水条钻穿。
5 结语
经过45天精心施工,广州至佛山项目某标段隧道工程顺利完成,完工后,隧道墙面无渗漏,隧道内干燥。管片拼装缝是容易出问题的部位,其渗漏也是比较难处理的,但只要正确选择治理方案,选择合适的材料精心施工、综合治理,渗漏问题是可以解决的。
参考文献
隧道防水施工 篇11
1 明挖区间防水设计
莞惠城际轨道线路明挖隧道区间防水等级为一级，要求不允许漏水，主体结构表面无湿渍。设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜”的原则。防水体系分为明挖区间围护结构防水和主体结构防水两部分。围护结构防水采用直径1.2 m钻孔灌注桩，间距1.35 m，桩间挂网喷C20混凝土，桩外侧采用直径0.6 m的双管高压旋喷桩做止水帷幕。主体结构防水采用防水钢筋混凝土和外包柔性防水层，刚柔结合组成双道防水防线。防水钢筋混凝土采用C45混凝土，抗渗等级P8，厚度0.7 m～0.75 m不等。柔性防水层采用厚4 mm的自粘性聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材。水平施工缝和环向施工缝采用中埋式钢板橡胶腻子(宽200 mm，厚5 mm)和PVC注浆管，并在外侧加设宽度500 mm的防水卷材加强层。
2 明挖区间围护结构防水措施
围护结构防水是在施工完钻孔灌注桩后，在围护桩外侧桩间施作高压旋喷桩做桩间止水，与围护桩共同形成明挖区间围护结构止水帷幕，阻断外侧地下水流入区间内(见图1)。
莞惠城际轨道明挖区间地质条件复杂，地表鱼塘、沟渠遍布。地表下的流塑状淤泥质粉质黏土、粉砂层较厚，在施工钻孔灌注桩时宜产生扩孔、塌孔及偏孔现象。钻孔桩扩孔会造成在进入下道工序桩间高压旋喷桩止水帷幕施工时，需要在桩间引孔后方能进行施工的情况;塌孔及偏孔将会导致围护桩间距扩大，高压旋喷桩成桩后不能封闭桩间空隙，止水帷幕失效。这些情况均会成为明挖隧道防水施工的质量隐患，故钻孔灌注桩施工时桩体的垂直度和桩径是施工控制的重中之重。
高压旋喷桩采用双管施工，采用32.5复合硅酸盐水泥，水灰比为1.0，成桩后固体的无侧限抗压强度大于1.0 MPa，桩长为进入不透水岩层1 m。施工前现场需做试验桩，以确定满足设计要求的施工参数(如提升速度、注浆压力)。高压旋喷桩施工放样要精确，有条件的地段将钻孔桩桩头挖出后定位旋喷桩位置，保证与相邻围护桩的咬合不小于200 mm。
3 主体结构防水措施
3.1 主体结构外包柔性防水层施工控制
由于广东地区天气潮湿多雨高温，城际轨道经过地区地下水位高、补给来源丰富，地下工程基本修建在含水层或透水层中，地下水对混凝土和钢筋均有不同程度的腐蚀性，本明挖隧道防水选用4 mm厚双面自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材。该防水卷材除具有耐腐蚀性、耐老化性、耐水性外还有以下优点:1)施工操作简单，不需要另配粘合剂、不需要热熔，只要撕掉卷材外保护膜，卷材和卷材之间就可牢靠粘结。2)可以直接施工在混凝土基面上，自粘性材料和混凝土中的水泥浆反应，紧密粘结，形成整体结合作用，不产生空鼓，避免串水，保证了施工质量。3)能在潮湿基面施工(无明水施工)，基面要求大体平顺即可(无尖锐突起物和无明显凹凸面)。4)安全环保，冷作业，无挥发性溶剂，保证施工人员健康，对环境无污染。
3.1.1 衬砌外侧防水层施工控制
施工顺序:基面处理→基面检查→卷材检查→每幅卷材铺设弹线(顶，墙，底)→底板铺设卷材→浇筑防水保护层→侧墙铺设卷材→顶板铺设卷材→浇筑防水保护层。
1)基面的处理。铺设自粘防水层前必须对基面进行处理，底板垫层采用自找平处理，底板和侧墙拐角处要用砂浆抹出5 cm倒角，避免防水层打折破裂。侧墙围护结构网喷面先要对其表面的渗漏水、外露的突出物及表面凸凹不平处进行处理，再采用20 mm厚1∶2.5水泥砂浆进行找平。a．处理基面渗漏水，采用回填注浆进行堵水，以保持基面无明显漏水。b．将喷射混凝土表面外露的钢筋尖头等硬物割除，其处理可按初期支护面处理图2～图4进行。对钢筋网等凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆;对有凸出的管道时，先切断，再用砂浆抹平。c．对初期支护表面凸凹不平处进行处理，使混凝土表面平顺，凸凹面满足D/L=1/6～1/10(D为两凸面间凹进深度，L为两凸面间距离)。2)防水卷材铺设。自粘防水卷材铺设在底板垫层浇筑完毕后进行，施工顺序为先底板，后侧墙，底板纵向铺设，侧墙自下向上铺设，侧墙防水层采用机械固定法固定于围护墙表面。铺设应平顺、舒展、无褶皱、无隆起。材料搭接宽度150 mm，搭接部位应主材与主材搭接，然后在搭接部位采用双面自粘胶条封缝，自粘性胶条厚度1.2 mm，宽度80 mm。3)固定、压边。侧墙自粘防水卷材防水层铺设完毕后，为防止防水层下滑脱落，在防水层端部采用机械固定，进行临时压边处理。
3.1.2 施工缝处防水施工控制
根据隧道主体结构施工的分布，衬砌纵向共四条水平施工缝，环向每12 m一条施工缝。施工缝止水采用宽度200 mm，厚5 mm的钢板腻子止水条配合预埋注浆管，外侧加设宽度500 mm的防水卷材加强层。必须凿除施工缝表面浮浆并露出石子，在浇筑前需要洒水湿润表面并要同衬砌级配的水泥砂浆进行接缝处理。
施工中需要注意的问题:1)钢板腻子止水条的埋设位置必须准确，线性要求平顺，深度要求一致，保证处于衬砌的中央，避免出现一边多一边少的情况，影响止水的效果。2)钢板腻子止水条的搭接不得小于20 mm，并且搭接缝与环向施工缝要求错开1 m。3)注浆管采用专业扣件固定在施工缝表面结构中线上，固定间距20 cm～25 cm，沿施工缝通长设置。注浆管采用搭接法进行连接，有效搭接长度不小于2 cm。注浆管每隔4 m～5 m间距引出一根注浆导管，利用注浆导管注浆。4)浇筑施工缝处混凝土时，应进行充分的振捣，保证施工缝两侧的混凝土密实。振捣时振捣棒不得触及止水条。
3.2 衬砌防水混凝土施工控制
地下结构防水主要以混凝土自防水为主，重点是混凝土抗渗、抗裂，提高耐久性，而抗裂又是关键。
3.2.1 选择优质的原材料，是保证防水混凝土的基础
1)水泥:细度不宜过细，水泥比表面积控制在3 000 cm2/g，要求早期强度不宜过高，延缓水化热时间，不得使用早强水泥。标号不得低于42.5并标明使用的水泥已掺入的矿物掺合料含量，以便计入混凝土所用矿物掺和量。水泥用量在满足防水混凝土的强度和抗渗条件下，尽量减少水泥用量是防止混凝土开裂的一条重要措施。每立方米混凝土的水泥用量控制在260 kg～280 kg。2)砂:采用中粗砂，含泥量不大于3%，泥块含量不大于1%，不能使用海砂，应采用均匀、坚硬、含水率低(小于2%)、孔隙率小、洁净、抗风化性强的砂粒。3)碎石:采用连续级配碎石，孔隙率小，石子呈等粒状，针片状颗粒含量不大于5%，含泥量不大于1%，吸水率小于1%，抗风化、坚硬、强度高的粒状碎石。碎石的抗压强度应比所配制的混凝土强度至少高20%。
3.2.2 严格控制混凝土的配合比才能确保混凝土的强度、密实度、抗渗性能、耐久性能
1)胶凝材料(水泥+粉煤灰+外加剂):对于有抗裂要求的防水混凝土控制在380 kg/m3～400 kg/m3。2)水胶比:保证混凝土充分水化和和易性的前提下，防水混凝土水胶比不大于0.45。3)坍落度:地下混凝土浇筑基本均要使用泵送，对于防水混凝土入模坍落度应控制在120 mm±20 mm，入模前坍落度损失每小时应小于10 mm，坍落度总损失值不应大于10%。
3.2.3 防水混凝土施工控制重点
混凝土工程质量最终是通过施工来实现的，在施工中要严格控制混凝土施工质量。
1)在炎热季节施工时，应采用有效措施降低原材料温度(如遮凉棚)，减少混凝土运输时吸收外界热量。防水混凝土终凝后立即进行养护，养生时间不得少于14 d，尤其不能在阳光下曝晒，要有防晒措施，在养护期间要求使混凝土表面保持湿润。2)在混凝土浇筑过程中不得随意改变水胶比，并严格控制混凝土的坍落度和坍落度损失。
4 围护桩+旋喷桩止水帷幕漏水原因及处理
城际轨道围护结构止水失效的最常见问题为桩间漏水涌砂。
4.1 围护结构漏水涌砂的原因分析
围护结构漏水涌砂会使基坑周围地下水和土体颗粒流失，造成地表下陷，城际轨道施工基坑周边建筑物较多，最近建筑物离明挖隧道基坑仅3 m左右，漏水涌砂将对基坑稳定及周边建筑物造成重大的安全隐患。而围护结构漏水涌砂主要是由于高压旋喷桩止水帷幕没有达到止水效果造成的，这与施工的地质条件及旋喷桩施工垂直度有关系。1)由于莞惠城际轨道明挖区间地表下主要为流塑状淤泥质粉质黏土、粉砂层，粉质黏土密度较大，高压旋喷桩在施工时射水压力不能穿透土体，桩径达不到设计要求，出现“缩径”现象;在粉砂层施工时砂层中的水使水泥浆难胶结，导致旋喷桩成桩质量差易形成局部漏水。2)由于施工误差，局部高压旋喷桩桩体发生倾斜，不能与钻孔桩密贴，导致漏水。
4.2 围护结构漏水涌砂的处理措施
1)对于因围护桩扩孔及偏桩引起旋喷桩不能成桩的情况，需使用引孔机成孔后再施工旋喷桩，或施工双排旋喷桩止水，见图5。
2)在开挖过程中发现桩间漏水、涌砂要立即停止土方开挖。a．对于桩间缝隙较大且出水量少的，使用棉纱封堵桩间缝隙预留注浆管，完成后在基坑内反填黏土，进行注浆处理。该方法适用于出水量小、水压力不大的情况。b．对于水压力较大的漏水涌砂处，使用黏土反压后在围护桩外侧补打旋喷桩进行止水。该方法施工速度较慢，但止水效果好。c．使用水玻璃—水泥双液浆注浆，适用于出水量大、有水压的出水点的堵水处理。双液浆浆液配比:水泥∶水玻璃=1∶0.5，水泥采用P.O42.5普通水泥，水玻璃浓度为25Be'～35Be'，采用花管一次性注浆，注浆压力0.6 MPa。
5 结语
城际轨道与其他地下工程一样，从施工到运营都受到地下水的影响。其防水设计采用“防”，而不是通常的“排”，围护结构防水和主体结构防水两部分共同构成明挖隧道综合防水体系，利用多层次的防水措施有效的减少了高水位地下隧道工程的渗漏水现象，确保了施工及行车的安全。
摘要：以莞惠城际轨道为例,对高水位下明挖隧道防水体系施工控制进行了详细阐述,为类似的大型深基坑、明挖隧道等地下工程防水施工提供了参考。
关键词：城际轨道,高水位,外包柔性防水
参考文献
[1]GB50108-2008,地下工程防水技术规范[S].
[2]王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.
[3]中铁二局股份有限公司.隧道及地铁工程[M].北京:中国铁路出版社,2009.