城市地铁暗挖隧道防水施工技术浅析

贺剑飞

摘 要： 地铁具有运输量大、准点、节能环保、占用地面空间少等优点，可以有效地缓解城市地面交通拥堵现象，提高地面交通运行效率。由于地铁工程大多修建在城市人口密集区域，暗挖法在基本不开挖地面的情况下施工，对地面干扰比较小，因此在地铁隧道施工中广泛应用，但地铁隧道施工过程中，可能出现涌水或者透水等现象，影响到地下隧道施工的安全性。因此，采用暗挖法施工过程中，需要做好防水处理措施，确保隧道施工安全。

关键词： 城市地铁;暗挖隧道;防水施工;技术

【中图分类号】U455.4     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.140

1 地铁暗挖隧道防水施工的重要性

在地铁暗挖隧道施工过程中，不但要严格控制钢筋工程等施工质量，还要充分认识到防水施工的重要性。如果对防水施工缺乏应有的重视，导致发生地下水大量渗透的现象，可能造成地面沉降、隧道淹水、隧道坍塌等事故，甚至严重时会威胁到地下施工一线人员和地面出行市民的生命安全。运营后如隧道结构出现渗漏水现象，则会不断降低隧道结构的稳定性，并影响地铁列车行车安全。因此提高防水施工质量，防止暗挖隧道出现大范围的渗漏现象，为前期隧道暗挖施工和后期地铁列车行车提供一个更加安全的环境就尤为重要。

2 地铁暗挖隧道防水施工技术要点

地铁暗挖隧道防水在工程设计与工程施工时要重点注意三个方面的内容：①防水设计的重点是防护;②设计和施工中应布防多道防线，防止渗漏;③要从多方面进行充分的综合考虑，做好防水处理措施。施工时严格将防水设计落实到防水施工中，通常设置3道防水线来确保工程防水效果：初期支护、防水层和二次衬砌是构成暗挖隧道防水技术的3道防水线。

2.1 初期支護施工技术

初期支护是地铁暗挖隧道防水施工中的第一道防护。初期支护就是要把水防护在防水体系之外，确保防水系统的整体质量，因此初期支护的混凝土喷射施工极为重要，施工时应注意以下四个方面：

（1）喷射混凝土前要依据隧道地层的具体情况采取不同的措施，对隧道基面做好相关的处理操作，例如在岩层中施工时，可选取合理比例的水泥浆或双液浆对岩层缝隙进行填充，形成密封状态，然后再进行混凝土喷射，这样能够减弱施工过程中地下水造成的影响，减少渗水情况出现;

（2）按照设计要求，严格按配合比合理的配备喷射混凝土，严格控制外加剂的用量，确保混凝土的质量;

（3）喷射的顺序应先墙后拱、自下而上，喷嘴料束应呈螺旋轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形进行。控制好一次喷射厚度，厚度太薄会增大回弹量，厚度太厚会减弱混凝土颗粒间的凝聚力，同时还要控制好分层喷射的间隔时间;

（4）初期支护混凝土喷射结束后，检查混凝土的密实程度，做好初期支护背后注浆，进一步填充密实初支与基面的间隙，从而提高初期支护的抗渗性。

2.2 防水层施工技术

地铁暗挖隧道施工时，通常采用复合式衬砌，在初支和二衬之间一般选用无纺布+防水板形成防水层以加强防水，施工时应注意以下三个方面：

（1）铺设无纺布前必须对混凝土基面进行充分检查清理，清除钢筋及喷锚面凸起等尖锐杂物，防止戳破无纺布及防水板留下地下水渗漏隐患;

（2）铺设时要根据不同类型的防水板选用相应的焊接工艺，防水板搭接焊接后必须进行气密性试验检查，确保焊接处不发生渗漏水现象;

（3）防水板铺设时尤其是在拱脚处要保留余量，防止浇筑混凝土时将防水板撕裂。仰拱防水层施工完成后及时浇筑保护层，避免施工时破坏防水层。防水层施工时严禁明火作业，防止破坏防水板及引发防水板失火事故。

2.3 混凝土结构自防水施工技术

地铁暗挖隧道最主要的防水形式是高抗渗性混凝土的自防水。混凝土在硬化过程中，水泥产生的水热化现象，导致混凝土结构内外温差应力，可能引起混凝土裂缝，从而造成渗漏现象。因此，想要提高隧道结构抗渗性能，必须提高混凝土的性能，降低混凝土裂缝的发生，所以应注意以下三个方面：

（1）防水混凝土中外加剂及水泥用量，粉煤灰、磨细矿渣等的添加量必须经过试配试验，充分利用粉煤灰和矿渣之间的耦合性，也就是充分发挥细粉煤灰的玻璃球状效应和矿渣之间的吸附性作用，从而配置出高性能的混凝土材料，经优化比选达到设计要求的指标。防水混凝土在满足抗渗等级要求的同时，还应满足抗裂、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求;

（2）混凝土的运输要根据季节气温做好相应的保温或隔热保护措施，混凝土从搅拌机卸料到浇筑完毕的延续时间不得超过设计及规范要求，运输及浇筑过程中严禁随意加水;

（3）混凝土浇筑前进行保护层厚度等检查，尤其是钢筋或扎丝不得接触模板，防止形成渗水通道;施工时采用分层对称浇筑，从低处向高处分层连续浇筑，自有落距控制在2m以内，如果停止浇筑时间超过设计要求，则必须按照施工缝进行处理。浇筑过程中必须进行充分振捣，确保混凝土密实，这是混凝土自防水的重中之重。在二衬施工时留置二衬背后注浆管，及时进行二衬背后注浆，填充二衬背后空隙，尤其是拱顶位置的填充。浇筑完成后根据不同气候情况及时进行相应的养护，一般养护不少于14天，有效的养护是防止混凝土裂缝的重要措施。

2.4 施工缝、变形缝防水施工技术

由于地铁工程隧道使用的混凝土结构面积比较广，浇筑过程中，不可避免地需要留置施工缝、变形缝，因此就有可能导致混凝土结构出现渗漏现象，所以必须做好施工缝、变形缝的防水处理，施工时应注意以下三个方面：

（1）施工过程中施工缝尽量避开地下水和缝隙水较多的区域，并与变形缝结合起来。水平施工缝尽量避开剪力和弯矩最大处，应该预留在边墙和仰拱相交约300毫米的墙体位置;

（2）施工缝留置时必须安装止水带，搭接处必须进行有效的焊接，防止搭接处发生渗漏水现象。施工缝处再次进行混凝土浇筑前，需要将表面浮浆杂物清除干净。在施工缝隙内预埋可以重复浇筑的注浆管，在施工缝处混凝土达到一定强度后及时进行注浆;

（3）隧道地质条件变化较大、结构不稳定区域的混凝土结构容易产生变形，因此还需要对变形缝进行处理。变形缝设置三道各自成环的止水带，在变形缝中部设置带注浆管的止水带，可以形成一道封闭的防水线，变形缝内侧采用密封胶填筑，起到防水作用。

结论：综上，通过介绍地铁暗挖隧道结构初期支护、防水层、混凝土结构自防水及施工缝、变形缝施工技术要点，能够有效地减少结构渗漏水现象的发生，其他防水措施不再赘述。对于地铁暗挖隧道工程中的管理及施工人员而言，要大力学习先进的隧道防水新工艺、新方法，提高地铁暗挖隧道防水施工质量，确保隧道施工及地铁列车运行安全，提高市民通行质量。

参考文献

[1] 张社荣，王振振，王世强，龚文超，尚超.双线隧道零距离下穿既有地铁车站暗挖施工方案研究[J].城市轨道交通研究，2018，21（09）：132-134.