减少下穿隧道工程渗水施工控制技术

姚启海 （安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽 合肥 230011）

减少下穿隧道工程渗水施工控制技术

姚启海 （安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽 合肥 230011）

文章主要介绍G312六安火车站广场段下穿隧道防水以结构自防水作为根本措施，变形缝、施工缝等接缝防水作为重点，并通过高分子自粘膜防水层等辅助防水使其构成一个完整防水体系的施工技术。

减少；下穿隧道；渗水；控制技术

G312六安火车站广场段下穿隧道工程，项目全长1589m（其中：隧道工程1098m，含敞口段537m，暗埋段561m）。道路等级：本项目采用一级公路兼顾城市道路功能标准，路基宽44m，沥青混凝土路面；隧道段采用分离式双向4车道，设计速度60km/h,建筑限界净宽2×10m，净高5m，设计荷载等级为公路-I级。隧道结构分41节段（其中：暗埋段19节段，敞口段22节段）进行施作，设置变形缝40道，其中：暗埋段18道，敞口段22道。混凝土采用C35防水混凝土，抗渗等级为P8，变形缝处采用钢边橡胶止水带和外贴式止水带，施工缝处采用止水钢板，结构外部防水卷材满粘与混凝土表面。

详见图1：隧道渗水原因分析网络图

3.1.1 施工配合比

主体结构底板厚度0.9m～1.3m，宽度22m，长度30m，为大体积混凝土范围，同时具有P8等级抗渗效果。采用双掺技术（高效减水剂加粉煤灰或矿粉），结合设计要求及工程特点，确定配比为水泥：水：骨料：粉煤灰：减水剂：微膨胀剂=1：0.49：3.76：0.20：0.02：0.11。

3.1.2 水泥

采用水化热比较低的普通硅酸盐水泥，标号为P.O42.5，通过掺加优质磨细粉煤灰来改善混凝土的性能。掺加优质磨细粉煤灰、高效减水剂，其中优质粉煤灰参量占胶凝材料20%～30%。

3.1.3 粗骨料

混凝土采用石子最大粒径不大于40mm，吸水率不应大于1.5%，不得使用碱活性骨料。

3.1.4 细骨料

采用中、粗砂，不得使用海砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于2.5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右。

3.1.5 外加剂

减水剂为缓凝高效减水剂，经试验测得初凝时间为6h以上，终凝时间约为14h以上。添加的微膨胀剂UEA,使混凝土产生适度膨胀来抵消内部收缩应变。

3.2.1 施工工艺流程

隧道基坑开挖→C20垫层混凝土浇筑→自粘膜防水卷材铺设→50mm厚混凝土保护层→底板钢筋绑扎→底板模板安装→C35底板防水混凝土浇筑→底板混凝土养生→侧、中墙钢筋绑扎→钢管支架安装→侧、中墙内侧模板及顶板底模板安装→顶板钢筋绑扎→外侧模板安装→C35墙身及顶板防水混凝土浇筑→混凝土养生。

3.2.2 过程控制

①防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得接触模板，用于固定模板的螺栓穿过混凝土时，可采用工具式螺栓或螺栓堵头，螺栓上焊方形止水环。拆模后的凹槽用密封材料堵实，且用聚合物水泥砂浆抹平。

②混凝土浇筑前预埋测温计，见图2。混凝土浇筑前将测温计用铁丝帮扎在结构钢筋上，均匀分布在浇筑面上。测温计下头安置在混凝土正中间，以保证准确测得混凝土中心温度，上头用塑料袋或胶布包裹，以免浇注混凝土时脱落。

图1 隧道渗水原因网络分析图

图2 混凝土浇筑前预埋测温计

图3 实测的混凝土里表温差图

③混凝土入泵坍落度控制140+20mm，入泵前坍落度每小时损失值不应大于20mm，坍落度总损失不大于40mm；运输后出现离析，必须二次搅拌，现场测量坍落度，不满足施工要求时，应加入原水灰比水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌，严禁直接加水。

④每次灌入混凝土高度不要过大，分层浇筑振捣，以保证振捣密实。振捣时快插慢拔，振动棒每次振捣20s～30s,直到混凝土不下沉，不再有气泡上浮，表面有浮浆，且不过振。相邻振捣到点间距不大于450mm。

⑤待混凝土初凝后，覆盖一层土工布并进行洒水养护。如果于混凝土养护期间拆除模板，拆除模板后具有覆盖条件的覆盖后继续洒水养生，没有覆盖条件的不间断向混凝土表面洒水，保持湿润，保持混凝土表面一直湿润，养生期不小于14d。

⑥定时测混凝土里表温差（见图3）。混凝土浇注过后，试验室定时测混凝土里表温度，观察并记录数据。

图4 钢边橡胶止水带安装图

4.1.1 变形缝处底板防水施工工艺流程

4.1.2 变形缝处侧墙（顶板）防水施工工艺流程

一节段钢筋绑扎→钢边橡胶止水带预埋→接水盒预留槽及模板安装→外贴式止水带安装→节段混凝土浇筑→临近节段隧道结构混凝土浇筑→拆除外墙模板→粘贴高分子自粘胶膜防水卷材附加层→粘贴高分子自粘膜防水卷材（浇筑80mm细石子混凝土）。

①变形缝中部设置可注浆式钢边橡胶止水带，形成一道封闭防水线。钢边橡胶止水带采用铁丝固定于结构钢筋上，固定间距40mm，固定要牢固（见图4）。

②变形缝顶板、侧墙、底板背水侧用低模量聚氨酯密封胶嵌缝，密封胶闭合成环。

③变形缝顶板处及侧墙内侧设置不锈钢接水槽，将少量渗水有组织的引入排水沟并排入泵房。

④底板和侧墙变形缝两侧结构厚度不同时，需将变形缝两侧结构做等厚处理，在距变形缝不小于300mm以外的部位在进行变断面处理。

⑤水平设置的止水带在结构平面位置均采用盆式安装，盆式开口向上，保证浇筑时混凝土内产生的气泡顺利排出，止水带与施工缝表面的夹角宜为75°～105°。

⑥当侧墙（顶板、底板）厚度大于50cm时，止水带距侧墙（顶板、底板）内侧25cm～30cm；当侧墙（顶板、底板）厚度小于等于50cm时，止水带埋置于结构物中心线位置。结构物钢筋绑扎完成后，在安装上层模板前，将可注浆式钢边橡胶止水带按照上述位置要求埋置在结构物之中；止水带一侧露出模板之外，固定好后安装上层模板。

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①结构纵向水平施工缝均采用宽度为30cm的钢板止水带、聚硫密封胶及水泥基渗透结晶防水涂料进行防水处理并粘贴宽度60cm的自粘膜防水卷材。

②钢板止水带焊接在结构钢筋上，固定间距1m，固定应牢固可靠，避免浇筑振捣混凝土导致止水带倒伏影响止水效果。

③钢板止水带搭接应满焊，燕尾朝向有利于混凝土浇筑。

④止水带离背水一侧的距离控制在250mm～300mm。

⑤钢板止水带在环向施工缝和变形缝止水带的侧面断开，保证其端头与钢板。

⑥水平施工缝由于止水带的阻挡，止水带与围护结构之间的杂物清理比较困难，需要对施工缝表面进行认真凿毛并清理干净。

⑦钢板止水带在环向施工缝和变形缝止水带的侧面断开，保证其端头与钢板橡胶止水带侧面贴住，并在钢板止水带的端头缠绕一圈橡胶止水条。

⑧止水带端部混凝土必须振捣充分，充分保证止水带与混凝土咬合密实，这是止水带发挥止水效果的关键，需确保做好。振捣时严禁振捣棒触及止水带。

①底板防水卷材施工。在完成底板垫层浇筑后，清理基面，基面应平整、坚实、无明水，基层突起物应清除干净，局部凹陷应用水泥砂浆填补。

②铺设卷材，卷材短边采用胶粘带搭接，搭接宽度为10cm，卷材端部搭接区需相应错开。相邻卷材之间搭接采用自粘边搭接，搭接宽度为10cm，卷材端部搭接区需相互错开。节点处在大面卷材铺贴完毕后，对接点处需采用加强处理。

③完成大面卷材铺设后，经质量验收合格后浇筑5cm细粒式混凝土保护层，对卷材进行保护，防止后期施工对卷材造成破坏。

④侧墙防水卷材施工。在完成隧道主体施工后，肥槽回填前，对侧墙进行处理，在具备铺设卷材条件后对侧墙进行卷材铺设，由于侧墙是垂直而立，卷材铺设难度较大，在外脚手架未拆除前进行铺设，铺设需做到摊铺平整，无鼓包、褶皱等现象，卷材与墙身需紧密粘结。

⑤顶板自粘膜防水卷材铺设完成，在其上浇筑80mm的细石子混凝土保护层。

下穿隧道结构自防水、变形缝及施工缝防水是防水施工的重点，亦是防水施工的难点。通过铺设防水卷材、不锈钢接水盒排水、变形缝衬垫板及聚氨酯密封胶堵水、钢边橡胶止水带接截水等多种措施。以防为主，防排堵截相结合，能够有效地确保下穿隧道不受雨水及地下水的侵害，减少病害的产生，降低后期养护费用，提高运营寿命。

[1]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTG/T F60-2009，公路隧道施工技术细则[S].

U455.4

B

1007-7359（2016）05-0143-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.048

姚启海（1974-），男，安徽怀远人，毕业于北京交通大学，高级工程师，国家注册一级建造师（公路、市政）。