杭州市望江路过江隧道防水工程思考

　　江底隧道的防水施工是一项系统性工程，同时也是江底隧道施工的难点。下面文章以杭州市望江路过江隧道工程为例，以“结构防水遵循“以防为主、多道设防、突出重点、防排结合、综合治理”为原则，对江底隧道防水施工工艺进行分析。通过主体明挖结构主要部位防水施工工艺，盾构防水施工工艺的分析与样板制作，使得隧道防水施工取得良好效果，确保本工程在全寿命周期里面质量可控。

　　关键词：江底隧道,防水,方法,施工工艺

　　1设计原则

　　防水设计和施工应遵循“以防为主、多道设防、突出重点、防排结合、综合治理”的原则，确保防水的可靠性和耐久性(使用期100年)。

　　2防水工程施工技术

　　2.1结构混凝土自防水

　　①防水混凝土等级应按照结构的安全性、耐久性、抗渗性、防裂的要求确定，结构强度等级采用C40防水钢筋混凝土，设计年限为100年。

　　②混凝土采用双掺技术，凝胶材料应不小于300kg/m3，不大于400kg/m3，水胶比最大限值为0.45。

　　③在施工过程中较易出现冷缩裂缝和干缩裂缝，结构最大裂缝宽度不得超过0.2mm，并不得贯通，因此在施工中注意混凝土浇筑时层与层之间的时间差，将搅拌站与工地之间距离、交通情况、天气情况、混凝土质量等多种因素考虑在内，调整恰当的施工时间，防水混凝土浇筑要连续，控制混凝土中心与表面温差不大于25度，混凝土表面与大气温差不大于20度，养护时间不小于14d。

　　2.2外包防水层

　　明挖隧道采用防水钢筋混凝土和全包柔性防水层组成双道防水防线。

　　①明挖隧道受振动、变形大，故采用柔性防水层，防水层铺设在主体结构的迎水面，形成封闭的全包防水层。

　　②为保证防水的施工质量，主体结构外采用柔性全包防水卷材形成柔性全包防水层，且分段封闭。

　　③柔性防水层防水能力：抗地下水实际水头不小于0.6MPa。

　　2.3接缝处防水

　　2.3.1施工缝

　　①止水构件(止水带、注浆管等)的安装位置必须准确。

　　②钢板止水带接头采用满焊连接。

　　③在施工缝处新浇混凝土前，对已经硬化混凝土的表面进行凿毛处理并充分湿润，但不得有积水。凿毛后露出的新鲜混凝土面积不低于总面积的75%。凿毛时，混凝土强度等级：人工凿毛时，强度等级不低于2.5MPa，用机械凿毛时，强度等级不低于10MPa。

　　④纵向水平施工缝混凝土浇筑前，将其表面的浮浆和杂物清除，凿毛后铺30mm厚1:1水泥砂浆，再涂刷2mm厚水泥基渗透结晶防水涂料，并及时浇筑混凝土。

　　2.3.2变形缝

　　①变形缝止水带及止水胶必须准确就位，中置式止水带必须密封成环，橡胶止水带接缝采用小型硫化机现场硫化，缝间衬垫采用中密度聚乙烯板。

　　②特殊地方增设1-2层加强防水板。变形缝两侧结构间的差异沉降不得超过10mm。

　　3主体明挖结构主要部位防水施工工艺

　　3.1底板、侧墙、顶板防水施工方法

　　3.1.1基面处理

　　①混凝土垫层和围护结构表面不得有明水，否则应进行堵漏(注浆或表面封堵)处理，待基层表面无明水时，对于围护结构表面平整度不符合设计要求的部位施做找平层。

　　②基面裂缝宽度≥1.5mm时，应做嵌填处理，骑缝凿V型槽平面上用水泥砂浆或膨润土防水浆嵌填。

　　③与底板连接部位的侧墙找平层采用1：2.5的水泥砂浆。

　　④所有阴、阳角部位均采用1：2.5的水泥砂浆做成50×50mm的倒角。

　　⑤开挖下翻梁时避免水流入沟槽内，开挖时使坡度往基坑两侧淌水。

　　3.1.2自粘防水卷材铺设

　　①将防水卷材展开(PE膜向上)，将卷材正确的排放在要做防水的部位，用水泥钉将卷材固定在基层上，粘结面朝外。

　　②将固定于基层上的自粘卷材粘贴一侧的隔离膜揭开，边撕隔离膜边向下慢慢滚铺，同时与前一副卷材进行粘接，粘接完成后，再按上述方法重做另一幅卷材。

　　③在气温较低时，可以采用喷灯将粘贴部位进行烘烤，以增加卷材的自粘性。

　　④侧墙防水层应连续铺设至顶板上表面以上80cm的高度，且要施做加强层，加强层宽度为60cm。

　　⑤预留孔洞四周防水层均需要采用厚度不小于10mm复合板进行保护。

　　3.1.3注意事项

　　①严禁在防水层上开洞，以免引起渗漏水。

　　②无论采用何种固定方法，必须采取措施防止铺设完毕的防水层滑脱。

　　③碾压：1)对已粘贴好的卷材，应依次轻轻地用压辊对卷材全表面压实一遍;2)对搭接部位要重点碾压;3)对异形部位和搭接的“T”部位应用橡皮榔头敲密实;4)在气温低于10℃，卷材偏硬时，对搭接部位可用喷灯烘烤后施工。④铺贴时，应排除卷材下面的空气，不可将隔离膜全部撕掉再铺贴。卷材应平整顺直，搭接尺寸符合规范要求，不扭曲、皱折。⑤在侧钢筋施工及支架模板施工时严禁对防水卷材造成破损，对于破损部位应该及时粘补，确保防水效果。

　　3.2接缝防水施工方法

　　在施工分段、分层处设施工缝，在施工分段部位设变形缝。施工缝采用镀锌钢板止水带，同时在施工缝结构侧涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，在内侧设置遇水膨胀止水条。变形缝设计采用高分子自粘胶膜防水卷材+背贴式橡胶止水带+双组份聚硫密封胶进行防水。

　　3.2.1施工缝防水

　　本工程施工缝防水采用镀锌钢板止水带，在施工缝结构表面涂刷2.0mm厚水泥基渗透结晶型防水涂料。

　　3.2.2变形缝防水

　　侧墙、底板的变形缝迎水面设置背贴式橡胶止水带，顶板迎水侧设置聚硫密封胶嵌填，形成止水环。

　　3.2.3特殊部位防水施工方法

　　①桩头防水。首先在垫层施工前，将桩头凿出至设计标高位置，暴露出来的桩身部分清除泥土、浮浆、松动的碎石等;然后在桩身与垫层阴角部位采用防水卷材防水层，同时在阴角部位用10mm聚合物水泥基M10防水砂浆进行填充，桩身及桩头部位采用水泥基渗透结晶防水涂料处理，厚度为2.0mm;再次在桩头钢筋部位及桩身部位设置遇水膨胀止水条，止水条环绕桩身及桩钢筋。

　　②穿墙管及降水井等防水施工方法。1)穿墙管：在穿墙管管壁周围焊接钢片止水环，并在止水环与管壁处环向设置密封胶密封;在管与结构面连接处阴角部位设置双面自粘防水层，并用密封胶进行嵌填，使其连接为整体。2)降水井：由于个别降水井需留置，因此降压井需穿底板继续抽水施工。对于未未封闭的降压井，在底板施工前，在降压井井管外设置钢套管，并在钢套管外侧设置止水钢环，止水钢环与套管连接处设置填充M10防水水泥砂浆，在底板施工完成后进行降水井封堵。

　　4盾构防水施工工艺

　　4.1盾构防水措施

　　4.1.1管片自防水

　　①隧道管片采用强度等级为C50的高性能混凝土，抗渗等级P12，限制裂缝开展宽度不大于0.2mm。

　　②管片在使用期间应满足强度、抗裂要求，最大裂缝宽度不大于0.2mm，对于出现渗漏的裂缝及裂缝宽度大于0.2mm的干裂缝及时进行封堵处理。

　　③江中段衬砌环。其管片结构中取消了预埋注浆管。其余段每环管片各1个，共8个，兼做吊装孔。

　　4.1.2衬砌接缝防水

　　衬砌接缝防水包括弹性密封垫、遇水膨胀橡胶密封垫、最外侧的海绵橡胶垫以及内侧嵌缝四个方面。弹性密封垫通过密封垫的压缩来保证防水效果(材质为三元以丙橡胶，界面为多孔梳形);遇水膨胀橡胶密封垫通过吸水膨胀提高接触应力起到防水作用(材质为聚醚型聚氨酯弹性体)，是管片防水的第二道防线;海绵橡胶(材质为氯丁海绵橡胶)垫设于环缝、纵缝最外侧，防止泥沙进入弹性密封垫沟槽、防止同步注浆浆液沿管片接缝穿流以及节约盾尾密封油脂的作用;内侧嵌缝：丁晴软木橡胶村垫，在每个管片背千斤顶环面上，粘贴丁晴软木橡胶村垫(1.5mm厚);盾构嵌缝高度范围穿越淤泥质粉质黏土、越淤泥质粉质黏土夹粉砂以及较大错缝采用聚硫密封胶嵌缝、其余采用聚合物水泥砂浆嵌缝。

　　4.2管片接缝防水

　　管片接缝防水主要由弹性密封垫及遇水膨胀密封垫两道防线组成，并在接缝内侧嵌缝。橡胶板内边缘距离管片环缝槽边距离为5mm，外边缘做至环缝遇水膨胀密封垫沟槽边，螺栓孔处留洞R55。弹性密封垫生产前进行一字缝、十字缝、T字缝防水实验及耐久性试验。管片节点处为加强弹性密封垫角部防水，需在密封垫外角部覆贴自粘橡胶薄板。(剪切粘结强度不小于0.15MPa)螺栓孔防水：采用遇水膨胀橡胶密封圈作为螺孔密封圈，利用其压密和膨胀的双重作用加强螺孔防水。

　　5质量保证措施

　　①做好“三检”制度即：“自检、交接检、专职人员检查”;上道工序不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收;

　　②对于施工质量的保证，还应采取对防水施工完成的成品进行保护，以保证后期的防水效果。

　　6结语

　　江底隧道防水工程难度大、要求高。因此应始终贯彻结构防水遵循“以防为主、多道设防、突出重点、防排结合、综合治理”的原则。只有这样，才能确保江底隧道防水工程全寿命周期质量可控。

　　参考文献：

　　[1]崔红伟，李学伟.公路隧道防水施工技术的应用[J].建筑，2010(24).

　　[2]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).

　　[3]刘冰.公路隧道防水施工技术[J].山西建筑，2007(32).

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