明挖隧道渗漏水原因及对策

陈磊磊

【摘 要】明挖隧道防水是个系统的工程，需要注意的问题相当多，只有在工程实践中不断地总结，进行设计、施工等方面的改进，以混凝土结构自防水为根本，以接缝防水为重点，辅以结构外防水组成多道防线，灵活采用防、堵、排等措施的综合运用，才能将隧道防水效果提高到一个新的台阶。

引言

目前在市政及城市轨道交通领域中，明挖隧道工法被普遍应用。明挖隧道工法较暗挖和盾构工法具有投资小、工期短等优势，但综合来看明挖隧道的总体防水效果往往不够理想，隧道运营后大范围、长时间的堵漏工作既造成了工程成本增加，又影响了隧道的正常使用。作者结合南京城市快速化改造中的明挖隧道施工实践为基础，总结了影响明挖隧道防水效果的原因，遵循“以防為主、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则，提出施工时需要注意的要点，对渗漏采用堵排结合处理解决方法，希望能对类似工程起到借鉴作用。

一、顶板、侧墙主体混凝土裂缝渗漏水

主要原因分析：1）基坑止水桩由于种种原因出现渗漏水现象，没有妥善处理会造成主体混凝土裂缝。2）基坑围护桩垂直度差及混凝土支撑梁破除不到位造成侵限，隧道土体开挖后挂网喷浆厚度不够，未将桩体之间凹槽填平，将使得隧道主体混凝土浇筑后不能自由涨缩，受到约束而产生应力使侧墙主体混凝土开裂而渗漏水。3）顶板、侧墙主体混凝土材料及配合比没有充分得到验证。4）主体大体积混凝土浇筑时没有很好控制内外温差。5）主体大体积混凝土浇筑时振捣不到位。

施工注意要点：1）基坑开挖后，常遇到桩体缝隙渗漏水现象。渗漏水较大，需在渗漏处回填土方，查找原因，排除障碍，在基坑外侧渗漏处补喷高压旋喷桩止水。渗漏水较小时，用棉花塞缝，在渗漏处埋管引水，然后用快干水泥将周围封堵，在侧墙混凝土浇筑前堵塞引水管。2）基坑围护桩施工时，严格控制桩体的垂直度，遇特殊情况造成偏移或倾斜而侵限，需在土方开挖时，将侵限部分混凝土凿除。混凝土支撑梁破除到冠梁平齐，表面修平整。确保挂网喷浆厚度，将桩体之间的凹槽填满，表面平整，涂刷水泥基结晶涂料。特别是地下水位高、地层水量丰富的地区，可在基坑土方开挖后桩体外进行浆砌墙体或立模板浇筑砂浆层，然后底板垫层到两侧桩体外墙铺贴防水卷材，按要求搭接牢固。3）混凝土自防水是地下工程防水的根本，对防水混凝土配合比进行验证，召开专家论证会，宜采用低水化热的水泥，适当采用外加剂改进配合比，保证密实性、防水性能，入模塌落度控制在140±2mm，塌落度每小时损失值不应大于20 mm，总损失不超过40 mm。施工时严格控制原材料质量，特别是砂石料的含泥量，控制好水灰比。4）混凝土浇筑时控制入模前温度;采取分段间隔和水平分层间歇的方法;尽量避开炎热天气浇筑混凝土;加强入模通风，加速模内热量的散发;浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，缓缓降温，减低温度应力，应注意避免暴晒和温度发生急剧变化。5）振捣时掌握快插慢拔的原则，振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土良好结合，但插进深度不应超过5～10cm;移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍;混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆和不再冒气泡为止，不显著下沉，防止过振、漏振。6）禁止采用对拉螺栓贯穿侧墙固定模板，侧墙外的水会沿螺栓与混凝土间隙造成渗漏。7）所以刚性穿墙套管需焊接止水环，包裹遇水膨胀腻子止水条;柔性穿墙管与钢套管之间采用聚合物水泥砂浆，高模量密封件嵌缝。8）主体混凝土裂缝治理通常有两种方法。a、聚氨酯材料施工工艺：材料配制→钻孔→埋针头→高压注浆机注浆→混凝土表面处理。钻孔深度需至墙体厚度一半，注意钻孔与裂缝的距离和角度，确保孔底与裂缝相通，为保证裂缝内的浆液注的饱满密实，需混凝土表面一定长度内有浆液溢出b、环氧型材料施工工艺：开缝→封缝→材料配制→钻孔→埋针头→预留观察孔→高压注浆机注浆→混凝土表面处理。沿缝开V型槽，然后用双快水泥进行封缝。钻孔同上，而观察孔要垂直打在裂缝上，一定要与裂缝相通，具备阀门的功能，随时能够打开和封闭起来。环氧型材料堵漏效果及耐久性比聚氨酯材料好，但造价较高。

二、纵向水平施工横缝渗漏水

原因分析：1）水平缝的止水钢板埋设深度浅，位置不对。2）止水钢板接缝质量差。3）浇筑混凝土前没有凿毛，杂物没有清理干净。

施工要点：1）水平缝止水钢板一般设置在侧墙捣脚钢筋外侧，不能图省事方便设置在内侧。一般设计宽度采取20cm，根据多个隧道施工经验，建议采用宽度30 cm为宜，保证钢板顶高于水平缝15～20cm。2）加强止水钢板接缝质量的检查，尽量不采用焊接方式，搭接采用铆钉梅花型布置，夹丁基橡胶腻子带。3）浇筑混凝土前凿毛，杂物清理干净，刷水泥基渗透结晶涂料，再3cm接浆。4）水平缝渗漏水，需沿缝开V型槽，清除缝隙及杂物，然后用双快水泥进行封缝，钻孔后埋针头注浆。

三、施工缝、伸缩缝渗漏水

原因分析：1）需合理的设计与施工。2）外贴式及中埋式止水带破损。3）中埋式止水带搭接漏水

施工要点：1）设计上排水边沟尽量加深，可以通过增加铺装层的厚度调节，可以加快水流，减小毛细水;伸缩缝处两仓设置成企口。2）施工尽量采用“跳仓”的方式，先让各仓有自由伸缩的机会，减小累积伸缩量。3）在施工过程中，加强对外贴式及中埋式止水带的交底与保护，禁止在其上钉钉子，如挖土过程中不慎造成中埋式止水带破损，需厂家专业人员维修。4）中埋式止水带需兜绕成环，搭接宽度≥50cm，搭接处不能放在顶板最低处。5）施工缝有水迹印，采用水平施工缝同样处理方法。6）如底部伸缩缝有渗漏水现象，因热胀冷缩会变形，宜用堵与排结合的方法。在底板伸缩缝处用聚氨酯注浆堵住水头，减小水量，在铺装层施工前，将伸缩缝开槽深约10cm，清除缝隙及杂物，槽内固定宽约7-10 cm，高约4 cm的槽钢直通排水沟，然后用双快水泥进行封缝，这样形成一个排水通道，不会影响铺装层和沥青面层。6）顶板顶外涂刷聚氨酯防水涂料，确保厚度，张贴防水卷材，注意接缝处下游的卷材压在上游卷材下面;顶板内，安装不锈钢接水盒引到边沟。

四、底板渗漏水

原因分析：1）混凝土浇筑振捣不到位。2）混凝土浇筑不连续，出现冷缝。3）工程桩的桩头防水未处理好。4）降水井未封好。

施工要点：1）混凝土浇筑振捣同上。2）加强与混凝土供应商及交管的协调，避免混凝土供应不及时，保证在下层混凝土初凝前浇筑完上一层。3）工程桩桩头在浇筑底板垫层混凝土前修理平整，桩体混凝土外围用5mm聚乙烯板包裹成环，钢筋露出混凝土处用遇水膨胀止水胶涂绕钢筋一周，桩头混凝土涂水泥基渗透结晶防水涂料。4）降水井口清理后，埋入带止水环的钢套管，抽水后，浇筑防水混凝土至管顶，套管顶焊接钢盖板，检查焊接质量，由低向高连续处理。

结语

明挖隧道防水是个系统的工程，需要注意的问题相当多，只有在工程实践中不断地总结，进行设计、施工等方面的改进，以混凝土结构自防水为根本，以接缝防水为重点，辅以结构外防水组成多道防线，灵活采用防、堵、排等措施的综合运用，才能将隧道防水效果提高到一个新的台阶。

参考文献：

[1]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）

[2]《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）

[3]《水泥基渗透结晶型防水涂料》（GB18445-2001）

（作者单位：盐城惠邦高铁工程有限公司）