曾昭富

中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司，福建福州 350015

在地鐵區(qū)間隧道施工中，很可能會(huì)出現(xiàn)防水線施工缺陷，一方面是因?yàn)榉浪牧媳旧淼膯?wèn)題，另一方面是因?yàn)樵诜浪┕ぶ蟹浪┕すに嚨牟蛔?，最終會(huì)影響防水施工的質(zhì)量。為了能夠提高隧道區(qū)間防水線施工的效果，施工方應(yīng)合理選擇防水層材料，加強(qiáng)防水層結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)防水施工工藝的控制，要求施工人員嚴(yán)格按照施工規(guī)范開(kāi)展施工。

1 初襯防水機(jī)理和防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 初襯防水機(jī)理

地鐵隧道在開(kāi)挖之后會(huì)形成網(wǎng)噴混凝土初期支護(hù)，圍巖和初期支護(hù)是第一道防水線，然后在該道防線穩(wěn)固之后再進(jìn)行防水層的鋪設(shè)，最后再澆筑二次襯砌防水混凝土。在第一道防水線施工中主要是初期支護(hù)噴射混凝土的施工，在穩(wěn)固之后鋪設(shè)防水層以達(dá)到全封閉效果，然后在二次初砌防水施工中，為防止防水混凝土發(fā)生收縮變形，使得初期支護(hù)混凝土表面變得粗糙，也是為了避免二次初砌產(chǎn)生裂縫。應(yīng)盡量消除初期支護(hù)中噴射混凝土產(chǎn)生的約束力，只有這樣二次初砌產(chǎn)生的拉應(yīng)力才會(huì)低于混凝土的抗壓強(qiáng)度。根據(jù)初襯防水機(jī)理，一般選擇的防水層是不透水的，且表面光滑，盡量選擇塑料片材，并將初期支護(hù)和二次初砌中的混凝土分離開(kāi)來(lái)，可以有效達(dá)到防水作用，并且可以降低二次初砌裂縫產(chǎn)生的概率。

1.2 防水層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一般大城市地鐵隧道埋設(shè)在地下，由于水流無(wú)法自行排出，所以需要采用全封閉的防水結(jié)構(gòu)。防水層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有兩種，一種是在初期支護(hù)噴射混凝土上直接鋪設(shè)單層防水板；另一種是先鋪設(shè)緩沖層，在消除初期支護(hù)噴射混凝土表面凹槽等之后再在上面鋪設(shè)防水板，一般適用于對(duì)于防水要求較高的隧道區(qū)間。

2 防水層和緩沖層材料的選擇

防水層材料中應(yīng)用最多的是EVA膜，其性能要優(yōu)于其他材料。但是從性價(jià)比上來(lái)看，LDPE膜價(jià)格最低，而且技術(shù)性能也較好。所以在滿足防水要求的基礎(chǔ)上，一般在地鐵隧道區(qū)間防水施工中可以采用EVA膜和LDPE膜，既能保證防水的可靠性，又能便于施工，還能降低施工成本?？梢允褂玫木彌_層材料主要有無(wú)紡布和聚乙烯泡沫塑料襯墊兩種，相對(duì)來(lái)說(shuō)，后者具有良好的彈性和物理力學(xué)性能，而且價(jià)格較低，便于施工鋪設(shè)，所以在隧道區(qū)間初襯防水施工中一般會(huì)選擇聚乙烯泡沫塑料襯墊作為緩沖層的施工材料。

3 工程概述

某隧道所經(jīng)過(guò)的底層是沖洪積黏土層，殘積土質(zhì)砂巖，屬于II-III類圍巖，A段隧道涌水量為300m3/d，B段隧道涌水量為426m3/d?；鶐r裂縫的賦存和運(yùn)動(dòng)條件的變化很大，地層含水量和滲透性的變化也比較大。初襯防水工作是該地鐵隧道施工中重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題。

4 隧道初襯全封閉防水施工工藝要點(diǎn)

4.1 噴射混凝土防水施工

4.1.1 材料控制

在進(jìn)行噴射混凝土防水施工中，主要使用的材料有水泥、米粒、砂、水和石，為了保證噴射混凝土施工的質(zhì)量，必須要嚴(yán)格控制這些材料的規(guī)格和性能。比如石子的最大粒徑應(yīng)該在15mm范圍之內(nèi)，砂石要符合砂石級(jí)配表的要求，選擇最佳級(jí)配。

4.1.2 合理采用外加劑

為增強(qiáng)所噴射混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，同時(shí)提高施工的防水性效果，需要添加一定的外加劑。如可以在材料中添加以礬為主要材料的782型速凝劑，按照5%左右的比例加入可以有效提高噴射混凝土的早期強(qiáng)度。此外，由于噴射混凝土結(jié)構(gòu)中存在較多縫隙，水泥在硬化的過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生變形和收縮等現(xiàn)象，在此過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸汽使得混凝土結(jié)構(gòu)裂縫增多擴(kuò)大，所以在材料中還可以添加相應(yīng)的防水劑，從而增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減少收縮變形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，同時(shí)使得混凝土自身具有一定的防水能力。

4.1.3 合理處理受噴面

在對(duì)噴射混凝土受噴面進(jìn)行處理時(shí)主要是防止受噴面出現(xiàn)地稅、滲水和涌水等情況，所以第一步就是要采取治水措施。一般在巖壁集中出水的地方先預(yù)埋導(dǎo)水管，在初襯達(dá)到一定強(qiáng)度，地下水重新分布之后再使用注漿堵漏的方式來(lái)治水。兩種方式相結(jié)合在確?；炷帘砻鏇](méi)有水分之后再開(kāi)展作業(yè)。同時(shí)，還要使用高壓水去除受噴面的巖粉，保證圍層和噴射混凝土連接，提高其抗?jié)B的能力。

4.1.4 主要施工工藝

噴射混凝土施工的重要技術(shù)是濕噴法，具體施工操作是采噴濕機(jī)對(duì)混凝土噴射，同時(shí)加鋼筋網(wǎng)和鋼架，然后采用分層噴射的方式達(dá)到預(yù)期噴射的厚度。由于滲水部位往往出現(xiàn)在鋼架連接處，所以在施工中需要去除拱腳處的回彈料和渣土，在噴射之前需要使用高壓風(fēng)清理連接部位，然后控制好鋼架的位置。采用濕噴法進(jìn)行混凝土施工，可以使拌料均勻，水灰比得到合理的控制，這樣可以提高混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B能力，抗壓性和均勻性也較好。

4.2 緩沖層處理

在進(jìn)行緩沖層鋪設(shè)施工的過(guò)程中，首先應(yīng)該標(biāo)出準(zhǔn)確的隧道縱向中心線，使得鋪設(shè)的緩沖層材料橫向中心線和隧道縱向中心線重合，按照從共頂部向下向兩側(cè)的順序展開(kāi)鋪設(shè)。其次需要使用木螺絲等零件將鋪設(shè)材料固定在噴射混凝土上，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行加固處理。此外，在布設(shè)熱塑性塑料圓墊片的過(guò)程中，應(yīng)該按照拱頂間隔50cm、邊墻間隔100cm、底板間隔150cm的方式進(jìn)行布置。

4.3 防水板的鋪設(shè)和焊接

在進(jìn)行防水板鋪設(shè)過(guò)程中，一定要注意的是噴射混凝土凹凸表面的接縫，要盡量留出搭接的空間，采用塑料熱合機(jī)對(duì)防水膜進(jìn)行焊接時(shí)可采用反彎法來(lái)施工，能夠有效避免焊接剝離。由于防水板接縫焊接是否嚴(yán)密直接影響著防水效果，在施工過(guò)程中除了要使用恰當(dāng)?shù)臒岷蠙C(jī)，焊成雙焊縫以外，還需要采用充氣法對(duì)熱合的雙焊縫進(jìn)行嚴(yán)密性檢查，直到不產(chǎn)生氣泡之后防水板焊接工作才算完成。

4.4 初襯堵漏施工

初襯和圍巖的作用是防水，初期支護(hù)時(shí)噴射砼設(shè)計(jì)厚度為100～300mm，噴砼為C20，抗?jié)B力等級(jí)是S6，為使初期支護(hù)可以起到良好的防水效果，需要在全分化和強(qiáng)風(fēng)化的地層中的松弛圍巖中注入泥漿，從而和初期支護(hù)噴砼形成第一道防水線。采用的方法主要有堵漏劑堵漏和深孔注漿堵漏。

4.4.1 集中出水點(diǎn)的堵漏

對(duì)集中出水點(diǎn)進(jìn)行堵漏施工時(shí)主要分成兩種情況，對(duì)于水量較大但出水范圍較集中的地方應(yīng)采用堵漏劑進(jìn)行堵漏；而對(duì)于水量雖大但是出水范圍較分散或較混亂的地方，最好使用深孔注漿的方式來(lái)堵漏。

4.4.2 采用堵漏劑堵漏

在對(duì)出水量相對(duì)少的出水范圍相對(duì)集中的部位進(jìn)行堵漏時(shí)，先要對(duì)出水點(diǎn)的松軟混凝土層進(jìn)行清理，然后用紗布將該部分填塞，在水壓減少之后再根據(jù)堵漏劑使用說(shuō)明進(jìn)行堵水施工。

4.4.3 使用深孔注漿堵漏

在對(duì)水量相對(duì)較大，出水范圍相對(duì)分散的部位進(jìn)行堵漏時(shí)，深孔注漿堵漏的施工流程如下：首先注漿孔的位置應(yīng)該在距離出水點(diǎn)的1m范圍內(nèi)，注漿孔的深度在2m左右。其次使用硅酸鹽水泥和水玻璃配合，注意兩者各自的濃度和配比。然后如果出水量不是很大的話需要采用緩凝劑，所使用的飲用水水文不能低于6℃，PH值在5～8之間。此外，注漿時(shí)的壓力保持在2～3MPa，注漿持續(xù)時(shí)間控制在5～6min，單個(gè)孔注漿的擴(kuò)散半徑在0.8～1.8m之間，有效擴(kuò)散半徑也要達(dá)到60cm左右。最后，在整個(gè)注漿堵漏的過(guò)程中，一定要調(diào)整好水玻璃和水泥漿的濃度，并且根據(jù)實(shí)際水量考慮要不要使用緩凝劑，從而可以調(diào)整膠結(jié)的時(shí)間。

4.5 防水層的防護(hù)

在防水層施工結(jié)束后，為保證防水效果的持續(xù)，形成初襯結(jié)構(gòu)全封閉的防水，必須要對(duì)防水層加強(qiáng)防護(hù)，否則一旦遭到外界的破壞將迅速降低防水質(zhì)量。比如在鋼筋綁扎過(guò)程中，如果該部位沒(méi)有設(shè)置保護(hù)層，比如在拱頂或者側(cè)墻部位，需要注意的是不能破壞防水層。當(dāng)開(kāi)展鋼筋焊接，需要注意的是應(yīng)將周圍的防水層遮擋，目的是防止火花迸出而破壞結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行二次襯砌混凝土澆筑時(shí)，在振搗過(guò)程中需要注意不能接觸到防水層，避免振搗棒對(duì)防水層進(jìn)行破壞。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)隧道區(qū)間初襯結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水施工的過(guò)程中，首先要保證混凝土等材料的質(zhì)量、配合比和均勻度等，這樣才能提高噴射混凝土的抗?jié)B性能。另外，全方面防水必須要做好施工縫、鋼架保護(hù)層和巖面等的處理工作，在初襯施工時(shí)還要進(jìn)行背后水泥注漿，使得巖層和初期支護(hù)噴砼形成第一道防水線。在注漿堵漏施工中最好采取多次反復(fù)的方式，達(dá)到全封閉防水的效果。