1、市域铁路软土明挖隧道防水技术研究 苏文海 中国铁建二十一局集团轨道交通工程有限公司 摘 要： 结合温州市域铁路 S1线一期工程SG11B标段市域铁路明挖隧道防水施工, 分别 阐述了结构防水原则、结构防水标准、主要防水体系、结构自防水、附加柔性防 水层防水及接缝和节点防水等;总结提出结构自防水、混凝土结构接缝设置, 混 凝土结构接缝的防水和处理方法, 其他地段的防水和处理方法、 明挖结构柔性全 包防水层施工技术要求, 非固化橡胶沥青涂料防水层施工方法等防水关键技术。 关键词： 市域铁路; 软土; 明挖隧道; 防水; 作者简介：苏文海 (1990) , 男, 浙江温州人, 助理工程师, 主要研究方
2、向为 土木工程施工。 Study on Waterproof Technology of Open Cut Tunnel in City Railway Soft-soil Su Wen-hai Abstract： In this paper, the Wenzhou City railway S1 line project in SG11 B section of city railway tunnel excavation waterproof construction, respectively expounds the structure principle, structure wa
3、terproof waterproof standard, the main waterproof system, self waterproof structure, flexible waterproof layer, and additional waterproof seams and anti water node;summarizes the structure self waterproofing, concrete structure, concrete structure setting of joint seams waterproof and other sections
4、 of the waterproof processing method, and the processing method, the excavation structure of flexible waterproof layer construction technology requirements, all non curing rubber asphalt waterproof coating, waterproof construction method of key technology. It provides reference for the waterproof co
5、nstruction of similar construction project in the later stage. Keyword： municipal railway; soft soil; open cut tunnel; waterproof; 软土明挖隧道防水涉及地质工程、隧道工程、防水材料、机械设备及工艺方法等 学科, 应紧密结合工程地质条件、水文地质条件、隧道结构特点、施工方法、隧 道用途及运行阶段的使用要求等。 软土区明挖隧道施工时地下水位较高, 由于水具有渗透性和各方向都有压力的 特性, 从而导致城市明挖隧道防水工程的质量较难保证, 渗漏问题普遍存在 5。 作为隧道主
6、体结构的混凝土无论是结构受力, 还是抗渗防水, 都是根本6。而 结构主体中的细部构造尤为重要7, 所以施工中尤其要注重穿墙管件、 变形缝、 施工缝等细部节点的防水做法。 同时对于不同工况下明挖隧道的施工应结合当地的地质水文条件, 优化技术措 施和方法, 采用新型防水材料进行防水施工11。 施工中应注意质量控制要点并 进行总结12, 对类似工程具有借鉴作用13,14。 1 工程背景及施工难点 温州市域铁路S1线一期工程SG11B标段起止里程为DK36+083.11DK37+591.84, 全长1 508.73 m, 全标段采用明挖顺作法施工。 本段全长1 508.73 m, 建设形式全部为地下线
7、。场地周边为龙湾城镇区域, 以 住宅、厂房、农田为主, 河网分布也比较密集。 本标段包含永强站和一段区间隧道。永强站基坑深度约13 m, 裙边加固宽度为 5 m, 深度自坑底向下 5 m。针对市域铁路软土明挖隧道防水结构施工过程中遇到 的问题进行总结和分析。 2 市域铁路软土明挖隧道成套防水技术研究 2.1 结构防水原则 隧道结构防水应结合具体工况, 遵循“防、 排、 堵、 截相结合”的综合治理原则, 力求达到多道设防, 以防为主, 排水通畅, 防水可靠, 经济合理, 刚柔结合等 目的, 以保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。 从围护结构防水、附加防水层、结构自防水、结构缝防水和穿墙
8、管防水等各个环 节进行严格控制, 以结构自防水为主导, 材料选型及工艺方法应加强钢筋混凝 土结构的抗裂和防渗控制;以施工缝、变形缝等接缝防水为重点, 辅以附加防水 层加强防水, 并结合围护结构的防水, 达到明挖隧道结构防水要求。 2.2 主要防水体系 主要防水体系见表 1。 表1 防水设计体系 下载原表 2.3 设计要求 2.3.1 结构自防水 主体结构采用C45防水钢筋混凝土, 设计年限为 100年。通过加入高效减水剂, 减少混凝土收缩, 增强抗裂性能, 同时选用低水热化, 低含碱量的水泥品种, 掺加磨细粉煤灰, 并掺加高效减水剂, 辅已掺和具有补偿功能的膨胀剂, 以减 少干缩和温度收缩,
9、满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需要。 2.3.2 混凝土结构接缝设置 变形缝的设置需要满足温度变化、 干缩等引起的各种轴向位移下的密闭防水, 能 适应结构的伸缩变形。 两道变形缝之间设置 13道横向施工缝 (根据施工实际情 况, 可适当调整横向施工缝的数量) 。 2.3.3 混凝土结构接缝的防水和处理方法 (1) 纵向施工缝混凝土灌注前, 应将浮浆和杂物清除, 用高压水冲洗表面, 对 混凝土表面进行凿毛, 露出粗骨料, 使其表面呈凹凸状, 然后涂刷高性能的混 凝土界面处理剂或水泥基结晶渗透型防水涂料, 并及时浇筑混凝土。 (2) 环向施工缝处设置遇水膨胀止水胶和中埋式橡胶止水带, 沿环向设钢筋
10、卡 托平, 在混凝土浇筑前应避免止水带被污物和水泥砂浆污损。 (3) 镀锌钢板止水带逐块放置在已焊接好的钢筋上部, 用两根钢筋将止水钢板 夹紧, 确保止水带位置准确, 两侧必须全部满焊, 不得有气孔、漏焊等。 2.3.4 其他地段的防水和处理方法 (1) 封堵墙附近的临时挡土墙四周采用全包防水卷材。 (2) 钻孔灌注桩桩头与底板连接处的防水处理, 采用水泥基渗透结晶防水涂料 和聚合物水泥基M10 防水砂浆加强防水。 2.3.5 明挖结构柔性全包防水层施工技术要求 (1) 对施涂的混凝土表面用高压水冲洗干净, 不留积水, 不平整部位采用 12.5的水泥砂浆圆顺覆盖处理, 先在阴、阳角和施工缝等特
11、殊部位涂刷防水 涂膜加强层。 (2) 基层处理后, 先在阴、 阳角和施工缝等部位, 涂刷防水涂膜加强层, 加强层 涂膜表面干燥前粘贴聚酯布增强层, 然后进行大面的涂膜防水层施工, 防水层 采用多道涂刷, 上下涂层涂刷施工方向应互相垂直。 2.3.6 非固化橡胶沥青涂料防水层施工方法 对于隧道顶板, 为保证防水板与混凝土粘结质量, 在顶板全幅刷涂橡化非固化 防水涂料 (厚1.5 mm) 后再铺设自粘防水卷材。 (1) 基层处理完毕并经过验收合格后, 清理浮灰, 然后涂刷1.5 mm 厚橡化非固 化防水涂料。涂刷完防水涂料后, 立即在防水涂料表面粘贴防水加强层。 (2) 采用专用喷浆机喷涂, 对施
12、工缝部位增厚喷涂, 采用抹子等以手工涂刮的 方式对接缝、螺栓孔, 局部腐蚀、龟裂、边角等部位进行附加层处理。 (3) 喷涂或涂刮施工完毕后, 应及时施做防水层的保护层, 保护层采用 7 cm厚 的细石混凝土。 避免现场灰尘粘结于涂料表层, 降低涂料与保护层或防水卷材的 粘结性。 2.4 局部细部构造防水材料施工方法 细部构造主要包括施工缝、变形缝、钻孔桩桩头、围护结构、穿墙管件等。 2.4.1 水泥基渗透结晶型防水材料技术要求 本工程采用水泥基渗透结晶型防水材料, 连续墙接缝、泵房内壁、排水沟位置使 用时, 用量为 2.0 kg/m;用于作为界面剂使用时, 用量为1.5 kg/m, 分双层涂
13、刷。 底板宜采用涂刷法均匀涂刷, 侧墙宜采用喷涂法均匀喷涂, 涂刷时基层应进 行充分润湿, 环境温度过高时, 适当喷雾以降低成膜速度, 严禁施工后干涸、 脱 水。 2.4.2 镀锌钢板止水带施工技术要求 镀锌钢板止水带镀锌层厚度不小于 30m, 止水带应准确设置于结构中线位置, 两翘曲面安装方向朝迎水面, 安装过程中镀锌钢板止水带与钢筋冲突处时或与 结构主筋矛盾时, 不得擅自拆取、切割钢筋, 应调整事宜处理。 2.4.3 外贴式止水带施工技术要求 明挖结构外贴式止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷, 与 防水层密贴设置, 转角部位的止水带齿条采用转角预制件防止其出现倒伏。 止水
14、 带安装完毕后, 不得出现翘边、 空鼓等, 以免灌注混凝土时止水带出现过大的扭 曲、移位。 2.4.4 遇水膨胀止水胶施工技术要求 施作止水胶前, 保证混凝土基面已涂刷水泥基渗透结晶防水涂料, 保证基面与 止水胶的粘结。施做止水胶前, 需在施工缝表面预留凹槽。 2.4.5 密封胶施工技术要求 缝内混凝土表面用钢丝刷和高压空气清理干净, 确保缝内混凝土表面干净、干 燥、坚实, 无油污、灰尘、起皮、砂粒等杂物, 变形缝衬垫板表面无堆积杂物; 缝内变形缝衬垫板表面设置定位准确的隔离膜, 注胶应表面平整、连续、饱满、 均匀、密实。 3 结束语 本文结合温州市域铁路 S1线一期工程SG11B 标段市域铁
15、路明挖隧道防水施工, 分别阐述了结构防水原则、结构防水标准、主要防水体系、结构自防水、附加柔 性防水层防水接缝和节点防水等, 主要结论如下。 (1) 施工时将整个隧道防水工程视为一个系统工程, 防水工作应当从工程勘察 及选址就开始重视, 合理规划, 将防水理念贯穿于整个工程的设计与施工;同时 应将防水设计, 防水材料选用、防水施工方式、防水施工队伍选择全部纳入防水 系统。 (2) 总结提出了结构自防水, 混凝土结构接缝设置, 混凝土结构接缝的防水和 处理方法, 其他地段的防水和处理方法, 明挖结构柔性全包防水层施工技术要 求, 非固化橡胶沥青涂料防水层施工方法等防水关键技术;完善并提出了水泥基
16、 渗透结晶型防水材料技术要求, 镀锌钢板止水带施工技术要求, 外贴式止水带 施工技术要求, 遇水膨胀止水胶施工技术要求, 密封胶施工技术要求等局部细 部构造防水材料施工方法。 参考文献 1段绍虎.浅谈明挖隧道防水工程施工技术J.引文版.工程技术, 2016 (2) :139. 2周志国.浅谈明挖隧道防水工程施工技术J.引文版.工程技术, 2016 (5) :111. 3高鑫.浅谈明挖隧道防水工程施工技术J.商品与质量, 2016 (4) . 4王刚辉.浅谈明挖隧道防水工程施工技术J.科技致富向导, 2015 (9) :78. 5吴俊杰.关于城市明挖隧道防水技术的探讨J.房地产导刊, 2013
17、(10) . 6张勇.高性能混凝土在明挖城市道路隧道工程中的应用J.2014 年工程防水 技术交流会, 2014. 7朱建坡.温州市域铁路 S1线明挖隧道防水施工技术探讨J.中国建筑防水, 2016 (5) :3437. 8张敬天.磁器口水下明挖隧道防水技术研讨J.重庆建筑, 2016, 15 (2) :4648. 9向晓辉.全放坡明挖隧道防水设计与施工研究C.中国土木工程学会隧道与 地下工程分会防水排水专业委员会学术交流会, 2015. 10丁策.明挖隧道结构防水层施工技术J.科技信息, 2011 (23) :320321. 11段玲玲.明挖隧道防水工程施工技术J.河南水利与南水北调, 2014 (6) :12. 12尚景亮, 黄光敏.浅谈明挖隧道结构防水层施工J.科技风, 2010 (15) :160, 184. 13吴伟.明挖隧道防水应注意的几个问题J.城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (9) . 14张勇.近年来用于城市明挖隧道工程防水技术的发展与创新J.中国建筑防 水, 2015, (21) :1924. 15贺跃宾, 唐永福, 张林, 等.明挖地下隧道下穿河流施工技术J.建筑技术, 2017, 48 (6) :655657.
