浅析地下工程隧道防水的综合措施

白云新城位于广州市白云区南部, 市中心的北部, 东临白云大道, 西靠机场路, 南接广园路, 北为黄石路。核心范围基本为原广州市旧机场工作区与配套区。工程涉及机场路以西范围的市政道路, 包括云城西路隧道 (隧道范围以及隧道地面辅道及隧道口连接道路) 、横二路、横三路、横八路等工程, 其中云城西路下穿隧道全长约1180m, 隧道面积约35100m2。基本上本工程的施工线路呈“一”字形线路, 因广州降雨量较多, 雨水在屋面上停留的时间短, 能通过有组织或无组织的排水方法, 从落水管或檐口排入下水道, 对防水层不会形成透水压力。而地下工程长期置于地下水的包围之中, 如果没有防水措施, 或者仅有措施而效果不好, 地下水就会渗入结构内部, 不但影响地下工程的使用, 而且会使混凝土腐蚀, 钢筋生锈, 地基下沉, 甚至淹没构筑物, 直接危及地下工程的安全。

综上工程慨述情况, 在路基开挖填筑、排水管道施工、路基防护、及结构防水都要做到更加详细的规划。本文浅析在工程中主要应用的防水措施。

1 结构防水

1.1 选用合理的结构形式

以结构自防水 (含外加剂) 为主的防水主导思想, 在《地下工程防水技术规范》中得到了充分体现, 结构自防水法是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度, 提高结构本身的抗渗性能, 通常被称为刚性防水。它要求结构本身必须具备一定的刚度, 而合理的结构形式恰恰是提高结构整体刚度的关键。因此, 设计中在结构选型方面, 应根据防护要求、平时和战时使用功能、工程地质和水文地质条件等因素综合确定, 能方的不长、能整的不散, 避免结构突变 (或断面突变) , 尽量使结构选型规则、整齐, 借以提升结构的整体刚度, 减少裂缝开展及变形缝的设置。

1.2 主体结构材料的选材及施工

(1) 结构自防水采用抗渗等级为S8的C3防水混凝土, 微膨胀高效防水剂的具体掺量根据厂家具体品牌、型号、材料的技术要求, 按所要求膨胀砼限制膨胀率, 遵守《混凝土外加剂技术规范》的相关规定, 通过混凝土试配确定。主体结构采用全外包柔性防水卷材。自粘防水卷材的尺寸、外观等需要符合规范和产品说明要求, 配套产品等配套进场并分开码放, 配中文标志牌, 以免工人混用。 (2) 试铺:在基层上按规范要求排铺卷材。 (3) 铺贴大面卷材:自粘卷材铺贴时, 先将卷材对准基准线全幅铺开。从一头将卷材 (连同隔离纸) 揭起, 沿卷材幅长中线对折, 用裁纸刀将卷材背面隔离纸轻轻划开, 小心撕开一小段 (约500mm长) , 两人合力将揭掉了隔离纸的这段卷材对准基准线粘铺定位。再将揭起的半幅卷材重新铺开就位, 拉住揭下的隔离纸均匀用力向后拉, 慢慢将该半幅卷材的隔离纸全部拉出, 将卷材粘铺压实。依上述方法粘铺另半幅卷材。拉铺时随时注意隔离纸的完整性, 发现撕裂, 断裂, 立即停止拉铺, 将撕断的残余隔离纸清理干净后, 再继续拉铺, 在这个铺设过程中一定要随时注意与基准线对齐, 不得有偏差。 (4) 卷材连接和密封:采用搭接方式, 铺贴卷材时, 卷材搭接宽度为120mm, 搭接缝不需要做任何处理。 (5) 卷材预留:底板卷材伸出侧墙75cm, 便于与侧墙上的卷材搭接。从底面折向立面的卷材与临时性保护墙接触的部位, 临时贴附在该墙上, 卷材铺好后, 其顶端预留15cm临时固定。

2 结构自防水

本工程防水原则是“结构自防水为主辅助防水措施为辅, 刚柔并济、多道线”。结构自防水施工质量的控制是隧道防水的关键。

(1) 在正式施工前, 针对工程特点与施工条件, 会同设计、施工、监理及砼供等各方, 共同制定施工全过程和各个施工环节的质量控制与保证措施以及相关的施工技术条列商定质量检验和合格验收方法。 (2) 需要重点保证质量并采取专门措施的内容都有:结构表层砼的振捣密实与均匀性, 砼的良好保护, 砼保护层厚度及钢筋定位的准确性, 砼裂缝控制。为限制的早期开裂, 要求12小时抗压强度不大于8MPa或24小时不大于12MPa。当使用一般的细石砼垫块时, 满足保护层厚度和定位的允差要求, 垫块的强度高于构件本体, 水胶比不大于0.4, 垫块数量至少4个/m2, 绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层。砼入模后的内部最高温度不高于70℃, 构件任一截面在任一时间内的内部最高温度与表面温度之差不大于20℃, 淋注于砼表面的养护水温度低于砼表面温度的差值不大于15℃, 降温速率最大不宜超过2℃/每天。

3 结构细部构造防水

(1) 沉降缝 (也即变形缝) :根据设计图纸所示隧道主体按各段结构类型及长度设置变形缝, 每个主体结构区段之间的需设置变形缝。变形缝防水, 由中埋式橡胶腻子止水带+迎水面外贴式复合型橡胶止水带+变形缝局部防水卷材加固。 (1) 止水带宽度和材质的物理性能均符合设计要求, 且无裂纹和气泡, 接头斜面采用热接接缝平整牢固, 变形缝处的端头模板钉填缝板, 填缝板采用聚苯板。填缝板与嵌入式止水带中心线和变形缝中心线重合, 并用模板固定牢固, 止水带不得打孔或用铁钉固定, 填缝板支撑牢固。 (2) 在铺设变形缝处的防水层时, 在变形缝两侧范围内的基面进行特殊处理, 平整度要求同其他部位, 在变形缝两侧尽量不出现焊缝。止水带展平固定在结构钢筋上, 采用中间预留凹槽的箱形挡头板平保证止水带的正确位和不受破坏。 (2) 施工缝:按设计, 施工缝采取二道防水措施, 这二道防水措施分别为: (1) 防水卷材, 设置在迎水面的结构表面; (2) 镀锌钢板止带水, 设置在结构宽度 (或高度) 中间。施工缝是防水薄弱之一, 少留施工缝。垂直方向如需留施工缝尽量与变形缝结合, 并按变形缝处理。即除满足防水要求外, 还能适接缝两端结构产生的差异沉降及纵向伸缩。而水平施工缝采用铜板腻子止带水形式。在施工缝上浇筑砼前, 将施工缝处的砼表面凿毛, 清除浮粒和杂物, 再按设计涂刷刚性防水界面剂。为确保止水带安装准确, 在模板制作时, 按如下结构施工, 可确保止水带在施工中不走位、变形。镀锌钢板止水带的连接采用贴合边满焊, 两段钢板搭接长度≥5cm立柱在底板、顶板处防水处理:立柱封口前将柱内的泥砂掏出至管口面下60cm, 浇筑素混凝土后, 再将封口钢板焊至柱口截面。

4 结语

地下工程的防水是多方面的, 涉及的领域和专业非常广泛, 它需要各专业密切配合;同时对于整个工程的建设前期准备、设计、施工及使用, 各单位都应该密切关注地下工程的防水问题, 一旦发现问题立即采取措施, 在这里作者只是结合了自己在实际工作中的一些关于防水的简要论述, 并提出在结构自防水中应注意的几个问题: (1) 合理确定工程的防水等级是确保工程使用功能的前提。 (2) 优先采用水化热低的矿渣水泥配置大体积混凝土, 合理布置钢筋和拉结筋。 (3) 选择规整的结构形式, 做好构造节点的防水设计。

摘要：随着地下工程的形式不断增多、越来越多的地下隧道工程在翻新, 其中在防水方面也有了不断的突破, 本文结合了笔者近期在建的一个工程做了关于结构防水的相关问题探讨及处理措施, 从而使得地下工程防水做得更加合理。

关键词：地下工程,结构防水,结构自防水,结构细部构造防水