地下工程混凝土防渗技术分析

□ 杨 洋

随着经济发展，人们对交通出行便捷的需求增多，交通工程建设数量、规模也随之扩大。而混凝土结构凭借可模性、耐久性好的优势，成为交通工程建设中最为理想的受力结构，应用价值较高。实践表明，混凝土结构质量好坏的意义重大，在决定工程质量的同时，也影响着工程的使用年限。现实中，混凝土结构因自重大，同时还伴随抗拉强度低的特征，在施工期间极易形成裂缝，从而诱发渗漏水。针对这种情况，需要在施工源头合理规避。

1 某地区地铁1号线渗漏情况

某地铁车站在建设期间，采用混凝土框架结构。实际上，在设计阶段为满足工程的使用性要求，混凝土框架结构若要发挥作用，则需满足防水性要求。针对地下工程渗漏水所产生的质量经常是以缺陷形态出现，这种现象在南方多雨地区非常多见。研究发现，工程渗漏的原因不仅与周边地质有关，还会受混凝土结构埋深、防水设计等影响，更与混凝土性能、工艺等因素息息相关。

某轨道交通1号线在建设及运营期间，存在轻微渗漏水情况，渗漏主要发生在以下两个部位。一是结构性裂缝渗漏。研究发现，结构性裂缝渗漏的现象在车站结构底板等区域较为多发，此外，在其侧墙、顶板位置也经常会出现。顶板裂缝的形成，大多从两侧腋角处延伸，该部分裂缝在拆模后1～2个月出现的概率较高，并伴有渗漏水现象。二是盾构区间渗漏。管片结构渗漏主要由裂缝、螺栓孔渗漏导致，长度大多小于1.5m，不均匀分布特征鲜明，而且渗漏比例较大。

2 渗漏原因分析

2.1 材料方面

2.1.1 混凝土质量

在地下项目建设中，对混凝土进行防渗工作的意义重大。结合实际情况看，混凝土渗漏的发生由多种诱因造成，其中混凝土自身质量对施工效果较为关键。与混凝土质量相关的因素有三。一是原材料方面。实际施工中，水泥品种若选择不当，则材料易出现性能不过关、安定性较差等问题；或是没有精准控制水泥制品质量，最终导致质量不达标。此外，原材料中的骨料颗粒级配较差，也是混凝土质量产生问题的重要前提。在原材料选择上，一是选用质地不坚硬的材料，则有害杂质含量增多，易导致针片状含量程度低，最终压碎值不足；另外一种情况是混凝土外加剂性能不理想，使用前未进行试配，存在过期失效现象，因此需要对其掺量严格控制，提升混凝土外加剂应用性能。二是配合比方面。在实际应用中，如果配合比设计不够规范，则砂石无法在干燥环境中完成试配。由于气候变化，砂石材料会间接影响实际含水量，降低配合比准确性，导致混凝土施工效果被弱化，因此，使用砂石材料时，要综合考虑各项因素。三是混凝土运输方面。混凝土因其自身的特殊性质，在道路交通状况不佳时，极易产生离析，为保证其施工性能的稳定，要匀速、平稳地进行运输。另外，运输时间过长，将会增加坍落度，难以满足施工要求。

2.1.2 防水材料的原因

除了混凝土结构稳定性之外，防水材料的使用情况也会影响防渗效果。如果防水材料未经检验就直接进入施工现场，不合格产品易掺杂其中，影响建筑施工效果。另外，防水材料贮存也是影响防渗效果的关键因素，需引起重视。如果在贮存过程中出现材料损坏，将导致防水功能弱化，甚至失效，最终影响防水效果，从而达不到设计要求。

2.2 施工方面

2.2.1 防水层施工

在防水层施工前，需按照标准处理好混凝土基面，从施工源头避免出现松动、起皮、起砂等问题。实践表明，如果基面存在杂物、明水、暴露的钢筋头等，将会弱化防水层施工效果，所以必须高度重视防水层施工前期清理。

2.2.2 混凝土浇筑工艺

混凝土浇筑过程十分重要，其浇筑质量非常关键。无论是浇筑方法还是对混凝土养护，都要按照规范施行。如果浇筑方法不恰当，过快或过慢，都会降低混凝土密实性，诱发后续结构裂缝。同时，浇筑完成后对混凝土的养护也十分关键。结合施工效果可知，当浇筑完成后，如果不及时对混凝土表面洒水养护，照样会产生裂缝。

2.2.3 区间施工

区间施工诱发渗漏，主要体现在两个方面。一是管片结构不理想。管片拼装完成后，如果在养护阶段耗费时间过长，将很容易诱发失水开裂，增加发生渗漏的可能性。二是管片止水条脱落。由于止水条的镶嵌都是在现场完成，如果止水条安装不理想，则会在实际的吊运过程中易出现不同程度破损，导致后续拼装断裂，防水圈失效，没有办法形成有效闭合。

3 混凝土防渗技术应用

3.1 合理规划施工顺序

结合混凝土渗漏情况分析，想要持续强化防渗效果，需要合理规划施工顺序。一是确保大面积混凝土施工步骤合理，对墙、板分段分块等特殊位置的施工，要遵循工艺流程，在浇筑顺序合理的基础上，强化施工效果。二是对材料严格控制，确保混凝土配比合理，能够满足施工要求，科学使用添加剂，提高混凝土强度，保证其性能稳定，借此强化轨道交通地下工程施工效果。

3.2 降低浇筑温度

3.2.1 采取措施预冷原材料

实践表明，降低浇筑温度，可以提高混凝土强度，避免其形成结构裂缝，从源头上降低渗漏的可能性，提升轨道项目施工品质。降低浇筑温度的措施有多种，其中预冷原材料是比较基础的程序，不容忽视[1]。简单、有效的预冷原材料措施，包括在原材料上部搭凉棚、预先洒水等物理方法，可以降低混凝土的入模温度。另外，在高温季节施工时，采取液态氮降温也是不错的选择。

3.2.2 采用低温拌合水拌制

结合实际经验可知，夏季混凝土施工要提高警惕，尽可能降低混凝土内外温差，如果温度过高，当超过一定温度指标，就会形成混凝土裂缝。为了规避此类现象，需要在施工期间采取低温入模措施，在此前提下先控制混凝土内水化热，同时从源头控制混凝土裂缝大面积形成。此时，搅拌站配置的冷凝水设备，可在室外温度较高时发挥作用，确保混凝土入模温度始终控制在27℃左右。

3.3 控制好混凝土浇筑、养护

3.3.1 混凝土浇筑

在整个防渗透工程中，混凝土浇筑发挥关键作用，其浇筑质量至关重要。在混凝土浇筑期间，为了强化防渗效果，需要采取以下措施：（1）拌合站在应用期间应采取封闭式，合理规划砂石料场，并在此基础上配备全自动喷淋装置，可以有效起到降温降尘作用。（2）在浇筑施工中，水泥设2～3个筒仓，这是不容忽视的重要前提，可以提升浇筑效率和质量。每个筒仓容量要精准，应大于250t，只有这样才能确保轮流使用，以此避免刚运到的水泥在高温入模下增加开裂的可能性[2]。（3）夏季生产用水可以选择冷凝水，这样的效果相对理想。并且每天安排专人测量，以控制好混凝土出机、入模的温度。在实际施工中，一旦发现混凝土温度偏离理想数值，当超过30℃时则要及时采取措施，通过向水中投入冰块的物理方式降温，保证混凝土入模温度达标。（4）拌合站料斗、水池等重要设施，均应采取遮阳措施，并想方设法缩短运料时间。（5）结合实际工况需求，在晚上进行混凝土施工效果更加理想，因为晚间气温低，可确保温度低于30℃，入模温度会更加贴近设计要求。

3.3.2 混凝土养护措施

混凝土浇筑完成后，要尽可能做好全方位的混凝土养护。实践证明，养护阶段的质量控制不容忽视，其可以影响最终的成模效果。基于此，需要重视对混凝土的保湿养护。在混凝土初凝后，为了强化凝固效果，应及时洒水保湿养护，并在此基础上，合理落实养护措施。一是针对重要部位养护，结合实际情况采用保水理想的薄膜，或者用湿草袋和湿麻袋代替。二是在覆盖塑料薄膜的基础上，增加覆盖无纺布，这样可以提高养护质量。三是养护期间，对混凝土定期洒水，必要时借助喷涂养护剂的作用，提高混凝土强度。

3.4 防水层施工

防水层施工涉及内容较多，为了保证工程质量，施工前，需要按照标准完成混凝土基面预处理，将表面的杂物、明水处理干净，这样可以有效预防出现松动、起皮等现象。防水防渗施工，应该将重点集中在减少混凝土裂缝上，通过科学配比，提高混凝土强度，使混凝土具有理想的抗渗透能力，避免裂缝形成。针对现有的贯穿性缝隙，可以通过判断缝隙大小，选择适当的方法和材料处理，减少缝隙的数量，避免缝隙进一步扩大，从而增强防渗能力[3]。与此同时，根据季节控制混凝土的坍落度，在浇筑过程中严格控制浇筑质量，及时覆盖薄膜进行养护，确保施工质量。

3.5 区间施工

盾构密封可以分为两部分：一部分是主轴承密封；另一部分是盾尾密封。盾构密封是实际施工中不可忽略的一项重要因素，在本次路段施工中尤为重要。由于此次工程处于松散层地段，主要以砂砾层为主，具有一定的承压水性，因此在实际施工阶段，要严格遵循施工原则，从根本上防止漏水现象发生。

4 结论

地下工程建设意义重大，在项目实施期间，防渗漏处理是地下工程的施工难点，需要考虑因素众多。通过实践证实，想要有效、科学地进行混凝土防渗，需要从源头降低裂缝产生的可能性，从材料、技术等层面，提高混凝土浇筑、养护能力，全方位保障混凝土性能，避免裂缝形成。与此同时，还要结合现实需求，建立基于最大许用应力的混凝土防裂预警机制，规避风险，强化地下工程施工效果，保障施工的社会效益与经济效益。