富水地区城市下穿暗埋通道防水施工研究

赵言洞，王增

（中交隧道工程局有限公司华北分公司，北京100000）

1 引言

城市下穿暗埋通道工程的施工过程中存在一定的技术难度，对施工质量的要求也较高。在城市下穿暗埋通道的施工过程中，防水施工是非常重要的环节，也是施工质量验收的一个主要内容。暗埋通道的防水施工质量与其能否安全投入使用、后期维护费用以及使用年限等存在非常紧密的关系。为了提高暗埋通道的防水施工质量，本文主要对其施工技术进行介绍。

2 工程富水环境概况

某沉管隧道工程主要包含沉管水中段以及岸上段，岸上段又可以分为暗埋段和敞开段。由于此工程需要穿越海河，并且和金融中心以及商务区相互连接，因此，其地下暗埋段比较长，在海河沉管水中段的基础上，分为南侧暗埋段和北侧暗埋段，其中，南侧暗埋段的长度约为378m，北侧暗埋段长度约为2 355m，施工规模非常巨大，因此，防水施工难度也较大。

2.1 潜水

潜水主要存在于弱透水层中，其富水性较弱，水量非常小，没有统一的自由水位，其水量和水位等都会受大气降水以及地表水补给的影响，本项目的②-1粉质黏土属于弱适水层地层。

2.2 孔隙承压水

孔隙承压水主要赋存于圆砾层以及下部砂层中，目前，水头水位的标高约为61.22～63.53m，不会对一般路面造成较大的影响；由于该水头高程超过了K1+940～K2+080段∪形槽路面的基底面，在基坑开挖过程中容易出现突涌的情况，并且侧壁非常容易出现倾倒，底部易出现隆起。据有关资料记载，汉江襄阳段的最高水位为71.71m。近年来，由于上游的水逐渐减少，其最高水位逐渐下降，一般不会高于67.10m，在枯水期，水位在59～64m。根据对场区地质结构以及水位的具体分析可知，场区的孔隙承压水受汉江水影响较大，水位会随着季节的变化而变化，枯水期时，地下水会对汉江水进行补给；丰水期时，汉江水会对地下水进行补给，二者之间存在互补互排的关系。根据估算，得出承压水的最高水位约为64.5m，因此，暗埋通道的防水施工主要是对孔隙承压水[1]。

3 渗漏原因

如果城市暗埋通道的混凝土结构出现裂缝，在地下水的作用下，主体结构板间非常容易出现渗水问题。另外，还存在其他一些因素会对导致城市暗埋通道渗漏问题，如施工缝以及诱导缝等，后者造成的渗漏问题在国内的一些研究文献中研究较多，本文主要从材料选择和施工环境对其进行研究。

3.1 材料选择

在混凝土原材料的选择过程中，如果质量不合格或配合比不合适，会引发城市暗埋通道工程混凝土结构裂缝和渗漏问题。混凝土原材料容易出现的质量问题包括：砂石中的含沙量比较大、水泥稳定性差及水热化过高、骨料中存在反应性骨料或风化岩等，这些都非常容易造成混凝土出现裂缝。如果配置的混凝土材料不均匀，如砂浆较多，会造成其出现比较大的收缩变形，在水化硬化的过程中会在局部出现一定的约束效应，这时，如果结构内部的应力超过混凝土的抗拉强度，就会出现裂缝从而引发渗漏问题。

3.2 施工环境

由于暗埋通道工程需要在地下进行施工，施工空间非常有限，并且防水层施工中还需要穿插其他专业的施工，若施工组织或管理不够协调，会对防水层的施工质量造成严重的影响，最终出现结构渗漏问题。

4 具体措施

4.1 施工材料的选择

施工中主要用到的施工材料为混凝土，在混凝土原材料的选择过程中，应注意以下要点：

1）选用强度等级超过42.5的PⅠ或者PⅡ型水泥；砂以及石等骨料应符合GB 50208—2002《地下防水工程质量验收规范》和GB 50108—2001《地下工程防水技术规范》的要求；配置完成的混凝土的坍落度应符合JGJ/T 10—1995《混凝土泵送施工技术规程》的要求；并且根据需要使用矿渣微粉（比表面积≥380m2/kg）以及优质粉煤灰（烧失量低、性能稳定以及Ⅱ级以上）等掺和料，这样配制成的混凝土强度具备较强的耐久性[2]。

2）选择减水率超过25%的高效减水剂和具有补偿收缩功能的具体膨胀剂（仅在暗埋段顶板以及和顶板共同浇筑的内衬墙使用），并且需要配制控制裂缝为主要目标的具体高性能混凝土。

3）控制水胶比≤0.45，混凝土胶凝材料用量应控制在360～400kg/m3，胶凝材料中氯离子的总量应不超过胶凝材料质量的0.06%，混凝土中的总用水量应≤185kg/m3,同时，需要对混凝土中的含碱量（总碱量）以及总用水量等进行严格控制；严格对碱含量（总碱量≤3kg/m3）进行控制，防止碱集料出现反应。由于混凝土中的氯离子扩散系数应不大于1.8×1012m2/s，因此，为便于控制，在施工过程中需要使用自然扩散法检测氯离子具体扩散系数[3]。

4.2 施工技术方面

实施主体结构浇捣之前，需要对存在的渗漏围护结构实施堵漏处理，只有保障围护结构墙面处于干燥的情况下，才可以实施自防水混凝土的浇筑。

在暗埋段结构的施工过程中，要注意不能在内衬墙中设置留置钢支撑洞窗或者钢支撑垫箱，杜绝内衬墙中由于设置钢支撑洞窗或者钢支撑垫箱而存在渗漏水等现象。

暗埋段侧墙立模需要使用大型钢模、顶板底模需要使用12mm厚的竹夹板，这样可以取消传统工艺中侧墙立模中利用的拉杆螺栓，进而可以从根本上使拉杆螺栓造成的内衬墙渗漏等问题得以消除。

4.3 变形缝以及施工缝防水

变形缝：设置中埋式止水带，背水面嵌密封胶，这样可以形成封闭圈，这样就会起到很好的防水作用。

施工缝：使用的是不锈钢板止水带，设置于施工缝中，可以起到止水的作用，使用混凝土对水平施工缝进行浇筑前，要对其表面浮浆以及杂物进行清除，先涂抹混凝土界面处理剂或铺净浆，再铺设约30～50cm厚的1∶1的水泥砂浆，并及时对施工缝实施混凝土浇灌，钢板止水带需要进行镀锌处理，关于电镀锌的涂层厚度控制在为10～50g/m2[4]。

5 结语

我国城市基础设施建设一直在不断加快，但是随之而来的问题也越来越多，由于受到各种因素的影响，防水技术的实施非常复杂，并且难度较大，而使用防水技术可以进一步保障暗埋通道的施工安全性以及施工质量，也可以对施工成本进行控制，意义非常重大，因此，在经济方面存在较大意义。总之，在实施地下空间建设的过程中，这种技术的使用存在非常独特的优势，并且非常利于施工质量的提升，也可以保障施工的安全性。