对地铁隧道施工防水处理方法的几点探讨

施伟威

（粤水电轨道交通建设有限公司　广东　广州　510610）

对地铁隧道施工防水处理方法的几点探讨

施伟威

（粤水电轨道交通建设有限公司广东广州510610）

随着各大城市大量的兴建地铁，地铁隧道施工项目越来越多。本文主要针对地铁隧道施工中防水处理方法做简要的阐述。

地铁隧道；防水方法；安全性

引言

研究发现，地铁隧道的防水设计主要可以分为自防水与自排水相结合。钢筋混凝土管段的防水分为管段混凝土结构防水与接缝防水，但隧道防水的根本是隧道自防水，而对于混凝土管段而言，防水主要是避免裂缝的发展。所以，对于混凝土管段在提高结构强度等级的同时，还要选用低水化热的水泥，并且在混凝土浇筑时严格控制温度变化，确保混凝土管段的结构收缩裂缝与干缩裂缝控制在允许的范围内。

1　地铁隧道施工中的常见的问题

（1）缺乏隧道施工质量保障监督体系，缺乏对隧道施工质量管理。由于地铁隧道施工的特殊性，若不严格按照一定的施工流程，则会造成严重的安全事故，因此需要在隧道施工中制定有效地安全保障措施，减少安全事故的发生。

（2）管片接缝质量不达标。由于隧道施工对管片接缝处理的要求较高，若接缝质量不满足设计要求，在后期隧道运营使用过程中，发生渗水现象时，可能影响隧道的正常使用。

（3）管片质量检验不全面。在隧道安装前，需要对每管片进行质量检验，但是在隧道施工中，为了加快施工进度，未对全部管片质量进行性能检验，则开始进行管片安装施工，造成隧道管片拼装接缝的质量不达标。

（4）施工缝出现渗水。在地铁隧道施工中，由于止水板及止水带材料存在缺陷，导致隧道在后期使用中出现漏水问题。其主要原因如下：①止水带与混凝土接触部位存在气泡或缝隙，导致止水效果不明显；②止水带或止水板放置不牢固。

（5）管片拼接处出现渗水。其主要原因是混凝土管片拼接缝隙不严密，或者是混凝土管片出现裂缝等。

2　地铁隧道盾构施工的防水处理方法

地铁隧道施工出现渗水漏水的主要原因大致可以归为以下四类：环境因素差、管片质量不达标、止水材料差、施工工艺。其中环境因素主要有土压力、地质、地下水压力等；管片主要有管片形状与制作精度差、接头结构对接缝隙大、混凝土抗渗性差；止水材料中包括密封材料、嵌缝材料、螺栓衬垫；而施工工艺主要由管片拼装精度低、施工水平低等。而盾构隧道施工防水主要分为结构自防水、接缝防水、管片表面防水等。

2.1结构自防水

2.1.1管片防水

盾构隧道多是由混凝土管片拼装而成，因此，对于盾构隧道防水主要是管片结构的自防水。在制作混凝土管片时，要求采用精度高的管片模具，确保管片制作的精度满足施工要求。同时，在混凝土配合比设计时，要严格按照隧道的抗渗等级进行试配混凝土，并检验砂石料的含水量与含泥量，保证其在允许的范围内。一般混凝土管片在混凝土规范的基础上有其他特殊要求：水泥标号大于42.5级；石料粒径小于20mm，且应选用中砂；混凝土搅拌均匀，浇筑振捣密实，不得出现局部漏振，以混凝土不出现气泡为止。

混凝土管片养护需要控制养护时间、温度变化速率、湿度等，避免管片出现裂缝。

2.1.2注浆防水

由于盾构刀片较盾尾较大，且管片在盾尾内部进行组装，这就使得管片与围岩之间存在较大的空隙，需要及时进行注浆，既可以确保围岩的稳定性，又可以确保隧道防水。若注浆量不足或浆液收缩量较大，则会导致管片背后发生漏水问题。因此，在管片同步注浆时，要确保注浆量与浆液的质量。并在初步注浆后及时进行二次注浆，二次注浆主要是弥补第一次注浆未填充的区域、补充浆体收缩引起的体积减小与预防周围地层松弛范围扩张。

注浆量。在注浆过程中，浆液向周围地层发生渗透现象，导致单纯的以管片背后实际空隙体积的注浆量无法填充空隙，因此需要根据周围地层情况、注浆设备、施工工艺适当的加大注浆量，确保充分填充空隙。

注浆压力。需要充分考虑地质状况、盾构类型、管片等综合确定注浆压力，根据笔者多年施工经验，将注浆压力控制在0.2～ 0.5MPa内注浆效果最佳。

2.2接缝防水

2.2.1止水条防水

管片之间的接缝处理，主要应用预制在管片沟槽内的止水橡胶条进行有效地防水。橡胶止水条主要分为遇水膨胀型、弹性密封性与两者结合型。其三者的止水性能要求如表1所示。

表1　管片止水条性能指标

2.2.2嵌缝止水

在管片接缝部位进行嵌缝施工，可有效地弥补止水条的不足。但由于嵌缝成本较高，多在隧道下部90°和拱顶45°区域进行嵌缝施工，从而确保隧道顶部出现的漏水不影响地铁车辆正常通行。

3　地铁隧道暗挖施工的防水处理方法

3.1基面施工

在地铁隧道基面施工中，为了确保基面的平整光滑，在地质条件允许情况下，应选用机械开挖，当需要采用爆破法时，应选用光面爆破或预裂爆破，并根据隧道围岩的稳定性状况，选用合适的爆破参数，从而确保爆破后基面保持平整。

3.2防水层铺设

在防水层施工前，需要检查基面的平整度，对存在阴阳角的局部部位进行处理。铺设防水板时，不宜过紧，要保证防水板有一定的强度，且不宜过松，避免在混凝土浇筑时破坏防水板，降低防水效果。

3.3防水层保护

在隧道防水层施工后，在后续施工中要加强对防水层的保护。如隧道仰拱防水施工后，及时喷射50mm厚的C15细石混凝土作为保护层，其他部位采用移动保护板，避免在绑扎钢筋或焊接作业中损伤防水层。

3.4混凝土灌注准备工作

在混凝土的准备工作中，混凝土的配合比设计对混凝土施工质量起到决定性作用，因此，需要加强对混凝土配合比设计。混凝土配合比需要经过初步配合比设计、实验室配合比设计、基准配合比设计、施工配合比设计等四个阶段。并选择合适的水泥品种，其强度、安定性、凝结时间等满足设计要求，并在满足要求基础上尽量选用低热的水泥品种。此外，为了减少混凝土浇筑后硬化过程产生大量水化热，需要根据隧道结构尺寸，合理分层浇筑混凝土。

3.5施工缝处理

施工缝处理。其主要是针对水平施工缝，将施工缝表面多余的浮浆去除，并用强度较高的砂浆勾缝，用压实平整。

止水钢板。确保安装的止水钢板位置、规格、型号符合设计要求，避免因止水片位置或型号导致施工缝出现漏水问题。同时，确保钢板之间的焊缝焊接质量，钢板弯曲方向应为来水方向。若隧道施工区域土质中含水量较大，可采用背贴式橡胶止水带提高施工缝的防水效果。

在模板台车施工缝需要进行凿毛处理，并清洗凿毛部位的灰尘，确保施工缝混凝土的密实性。

同时，针对模板台车与前一浇筑混凝土搭接处易出现跑浆、离析问题，需要采用海绵条进行密封处理，确保施工缝处的防水效果。

4　结束语

综上所述，由于隧道施工的特殊性，其防水性能对隧道后期的正常使用占据着非常重要的作用，因此，在隧道施工中需要采取有效的防水处理方法，例如，止水带、防水层、一次注浆、二次补浆等，提高隧道的防水性能。

[1]刘建军.地铁隧道施工防水处理方法[J].低碳世界，2014（13）：264～265.

[2]李科.地铁区间隧道车站防水施工控制技术[J].工业建筑，2014（S1）：1221～1225.

[3]李红旺.青岛地铁3号线工程防水设计[J].中国建筑防水，2013（1）：11～ 17，20.

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2015-6-7