大连地铁暗挖区间工程防水施工技术

摘要：目前城市地铁暗挖施工技术被普遍应用，在很大程度上影响了防水施工工程质量，尤其是变形缝、施工缝和其他特殊部分，如果防水设计缺陷，或细节施工不当，可能会对整个项目造成威胁。这就要求我们密切的联系实际环境，优化施工方案、防水设计、精心施工和严格管理，为了进一步提高暗挖隧道防水的质量和水平。

关键词：地铁；暗挖区间；防水；施工技术

中图分类号： U231 文献标识码： A

引言

暗挖隧道法，虽然与明挖法相比，其对周围环境影响较小，但因涉及诸多地下管线设施，故施工技术更为复杂，尤其是难度大、风险高的防水工程。所以为更为直观、深入的了解地铁暗挖隧道的防水施工技术，在此结合某工程实例加以重点分析。

一、工程概况

大连地铁209标段红旗西路站～南松路站区间风井工区位于石门山隧道山麓半山腰处，该工区承担的施工任务主要为小里程方向左右线共643.45米的开挖和结构施工，工点承担起始里程为：左线DK18+375.2～DK18+703.08，左线全长327.88米；右线DK18+380.63～DK18+696.2，右线全长315.57米。

风井正线有DD-4、DD-5两个断面，均为圆形标准断面，隧道成型半径2.7米。其中DD-4断面二次初砌厚度500mm，DD-5断面二次初砌厚度550mm。

二、地铁区间隧道防水施工结构防水原则要求

结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，确立钢筋混凝土自防水体系，以结构自防水体系为根本，增加混凝土的抗渗性能，以施工缝、变形缝等接缝防水为重点，辅以柔性外包防水层加强防水。

地下区间结构防水等级为二级，顶部不允许滴漏，其他部位不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。防水层采用ECB塑料防水板及350g/m2土工布全包处理，采用无钉铺设工艺，拱墙底全包。初期支护、二次衬砌拱背均回填注浆。

ECB塑料防水板施工

1）在初期支护背后注浆。当初期支护无明显渗漏现象后， 再进行防水层施工， 初支混凝土必须均匀密实。

2）钢筋等坚硬凸出部分，先切断后用锤铆平抹砂浆素灰

2）初期支护与二次衬砌之间采用ECB防水板全封闭防水。安装防水板之前抹一层 2 cm 厚找平砂浆， 以保证初期支护面平整； 在渗水严重处抹防水砂浆， 确保防水板施工时无水作业。

混凝土表面先把350g/m2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3～4点/m2，边墙2～3点/m2。

铺设ECB防水板时，采用手动专用熔接器热熔在衬垫上，两者粘结剥离强度不得小于防水板的抗拉强度。

ECB防水板之间采用专用熔接器热熔粘结，结合部位不得小于10cm，且粘结剥离强度不得小于母体抗拉强度的80%。

ECB防水板环向粘结处与衬砌接头缝距离不小于0.8m，防水层铺设前，防水板不得绷紧，应保证板面与喷砼表面密帖并不致拉裂。

施工缝和变形缝的防水处理

施工缝

施工缝分纵向施工缝和环向施工缝， 仰拱与侧墙相接处设置 2 条纵向施工缝； 环向施工缝为 9 m 设 1 条。施工缝处采用缓凝型水膨胀橡胶止水条防水（ 见图 4 所示）， 具有施工简单、施工缝处混凝土质量易保证的特点， 且造价较低。但橡胶止水条也有遇水过早膨胀和预留槽口不平整而造成难以安装的弊病， 因此预留槽口的平整度、选择性能优的缓膨胀型橡胶止水条及合理安排止水条粘贴时机， 是保证施工缝防水质量的关键。

变形缝

变形缝是由于结构刚度不同、不均匀受力以及考虑到混凝土结构收缩而设置的允许变形的结构缝隙。变形缝缝宽 10 mm， 采用橡胶止水带防水。变形缝处混凝土的质量和橡胶止水带安装质量是变形缝防水的关键， 因此必须确保变形缝处混凝土浇注时不漏浆， 止水带安装位置居中且施工过程中不发生移位， 其具体操作方法如下：

1）变形缝结构施工前， 先排干积水并截断外部流入施工面的地表水。

2） 在变形缝内侧主筋上焊接 Φ10 的方框钢筋，并用铁丝拉紧以固定止水带， 剪力杆一端用Φ8 钢筋固定在钢筋上。

3） 变形缝挡头模板及止水带固定采用图 6 所示的安装方式， 即用挡头板方木夹住止水带， 在相应结构的钢筋上焊接临时钢筋固定挡头板， 并用斜撑等加固挡头板， 再用成型木条固定在模板上以预留变形缝接水槽口。

4）变形缝处浇注混凝土时， 先浇注止水带处的混凝土， 并用捣固器人工加强振捣； 变形缝一侧混凝土养护至规定强度后， 只拆除挡头板的支架方木和钢筋， 采用相同的方法固定另一侧的止水带， 混凝土浇筑时也先浇筑该部位的混凝土， 并加强振捣。

5）结构变形缝处的柔性防水层搭接接头处理时，需在变形缝两侧 1 m 范围内加一层聚氨酯防水层。

二衬模筑防水砼施工

①本工程为复合式衬砌隧道，采用补偿收缩性C30二衬防水砼，抗渗标号P10。②隧道拱、边墙和仰拱二次衬砌工序安排，根据不同地质、洞室断面大小、开挖支护方法的不同，均以纵向分段的仰拱先筑，边墙和拱整体浇筑的方式，以保证防水二衬砼的整体性。施工中，严格做好防水层的搭接和二次衬砌砼的施工缝处理。水泥采用低水化热水泥，并严格控制单位水泥用量，其用量范围宜为280--320kg/m3；水灰比最大为0.45；使用非碱性骨料；混凝土中氯离子含量为0.06%；控制入模温度不大于30℃；适量掺入膨胀剂、引气剂、高效减水剂、优质粉煤灰。现场不设混凝土搅拌站，在施工现场设混凝土移动输送泵，采用混凝土搅拌车为其输送混凝土，再利用垂直和水平输送管道与独立式混凝土布料器，将混凝土输送到浇筑部位。

防水混凝土施工质量，混凝土应振捣到位。混凝土和易性差，或施工工序质量控制不严，如漏振和欠振都容易使混凝土结构产生蜂窝、麻面、孔洞等质量问题，形成各种形状的透水缝隙破坏混凝土的自密性，导致结构漏水。通过模板刷脱模剂和增加垫块来保证钢筋保护层厚度。防止因钢筋保护层厚度不够，地下水渗入混凝土表面细微的缝隙锈蚀钢筋，最终造成结构渗漏水。混凝土的养护要及时。混凝土水化不全是在混凝土内部形成毛细管道为渗漏水提供通道，进一步使混凝土的自密性降低导致结构漏水。施工缝（包含隧道变径结合处、车站和隧道的结合处及车站和出入口的结合处）的专项防水处理。施工缝混凝土振捣不到位、防水处理不到位（如止水带和止水条与混凝土不密贴），也是最容易造成渗漏水的原因，需要施工单位提前做好专项方案，并由参建各方严格执行。防水层防水材料的保护。在实际施工过程中，防水材料会由于下列原因造成破损影响防水效果，如初期支护基面处理不到位，混凝土面凹凸不平、有凸出物、清理不干净；钢筋绑扎时未采取有效的保护措施，使防水材料整体性存在缺损；防水材料铺设时与初支基面不密贴，浇筑混凝土时受力破损。

二衬背后注浆

隧道二次衬砌按照“新奥法原理”，在围岩及初期支护变形基本稳定后进行施工。二次衬砌按照先仰供和铺底、后拱墙的次序施作。

二次衬砌拱顶混凝土灌注采用泵送混凝土施工工艺，拱顶混凝土往往会产生灌不满等现象，对此部位的混凝土，采用在拱顶贴近防水板面预埋注浆管，一是作为排气孔，排除拱部空气，减小拱部泵送压力；二是通过灌注过程观察流浆情况检查混凝土灌满程度；三是作为注浆管，对二衬实施回填注浆，以弥补混凝土因收缩或未灌满造成拱顶空隙，且进一步堵截渗漏水。

①衬砌背后注浆加固时间应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行。

②衬砌背后注浆孔采用预埋管法，在隧道每环衬砌拱部预埋1根钢管，边墙预埋2根钢管（φ32钢管，L=0.8m），间距为4m，梅花形布设。

③注浆材料采用1：0.4～0.5普通水泥砂浆，浓度根据地质情况和试验确定。注浆顺序：单向注浆。注浆压力：0.8-1.0MPa，可视具体情况调节；注浆速度：10-30L/min，开始可以快一些，临近结束时慢一些；

区间防水堵漏

柔刚结合防水堵漏工艺柔刚结合防水堵漏工艺程序为：打毛、切割、剔槽；抽管、嵌缝、抹面、注浆。

（1）凿毛、割缝、剔槽凿毛；在管片接缝两侧，各宽20cm，人工用剁斧凿毛，露出新鲜混凝土基面并使其粗糙，为增强刚性抹面与混凝土的良好粘结打下基础。

割缝、剔槽；用日产金刚石锯片混凝土切割机切割，切割宽度4～5cm，沟深5～6cm，然后用冲击电钻剔槽，最后用电铲和人工精修成5～6cm深的沟槽。

（2）抽管采用φ14mmPVC胶管作模，双快水泥或其他快凝水泥压管封缝，进行抽管作业，最后留出引水注浆管。

（3）嵌缝材料可选用：①环氧煤焦油涂料（底胺和密封膏）②851焦油聚氨酯涂料③TPC聚氨酯密封系列止水材料嵌缝；先用钢丝刷和毛刷清理掉沟槽和两侧的浮灰、泥土，然后嵌入缝材料（施工中按各种嵌缝材料的施工工艺进行），要求嵌填后反复挤压至密实，在嵌缝材料固化过程中最好用刮刀或人工按压两遍，以使粘结更好。

（4）抹面抹面防水可按五层抹面防水做法实施。也可采用氯丁胶聚合物砂浆抹面。抹面完成后要浇水养护3～4天。

（5）注浆首先用手掀式注浆泵向引水管压水，然后再压注水溶性聚氨酯浆液（或其他化学灌浆材料）。待浆液固化后，用小刀割掉预埋引水管，再用双快水泥封闭。

5、嵌入式灌浆管

注浆管的目的是针对有渗漏的施工缝时，可以使用一个可重复灌浆管裂纹为环氧树脂化学纸浆，使泥浆水渗透的施工缝内部全部填满，一般来说，灌浆充填的范围并不局限于表面的施工缝、施工缝的两侧可以渗水裂缝和孔隙充填。和嵌入灌浆管之前，需要清理施工缝，嵌入式注浆管，确保清洁和灌浆后管埋在一般从背面的缝的位置。在地铁隧道施工前需要检查定位嵌入式注浆管的平面”如果不光滑，减少头发清洗后可以使用防水砂浆进行平滑处理，以确保注浆管的任何部分可以和施工缝紧粘的表面，确保灌浆管没有悬挂部件。在嵌入式注浆管，使用塑料扣更仔细地固定卡扣间隔约30厘米时为了避免浇注混凝土管的发生移动；而在导管间隔分别画出有效避免地铁隧道渗水现象，确保地铁隧道工程的混凝土外，其不少于派生的长度。

结束语

随着我国经济的发展，地铁施工项目越来越多，地铁工程是百年项目，真正杜绝隧道渗流问题，可以掌握基本的两道防线，也就是隧道防水结构和隧道防水混凝土结构。所以要预防、工程和技术人员从防水设计程的防水、防水工程施工单位，高度重视薄弱环节，如建筑业关节，采取谨慎措施，多道设防。从防水每个工序的质量保证的开始施工之前，施工、竣工和操作符合规范的要求，并确保地铁运营的安全。

参考文献

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