关于城市地铁暗挖隧道全包防水施工技术的研究

王云飞

摘 要 长期以来，地下结构防水工程质量控制是施工的重点也是难点，尤其是在沿海地区，地下水发育城市地铁暗挖隧道全包防水施工中显得尤为突出。本文结合深圳地铁6号翰银区间暗挖隧道工程实例，介绍城市地铁暗挖隧道全包防水施工存在的薄弱点、控制措施及隧道二衬渗漏封堵技术。为同类工程施工提供参考。

关键词 沿海地区;暗挖隧道;全包防水;渗漏封堵

1工程概况

1.1 工程水文地质概况

深圳地铁6号线翰银区间暗挖隧道断面为马蹄形，隧道断面面积31.7～37.56㎡。地质从上往下依次为素填土、砂质黏土（硬塑）、强风化块状混合岩、砂土状强风化混合岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。隧道拱顶覆土厚度7.2～78m，隧道洞身地质起伏变化快，主要以强风化块状混合岩、砂土状强风化混合岩、中风化花岗岩为主。三类地层均为中等透水性，渗透系数在2～4.5（m/d）。

区间地下水以裂隙水及空隙水为主，水位埋深约1.8～13.6m，洞身水头压力1～6bar，根据翰银区间勘察资料，该区间隧道涌水量在15.21～34.73m?/d.m。

1.2 结构防水设计概况

区间二衬防水为全包防水，结构防水由防水卷材防水+砼自防水组成。防水混凝土抗渗等级根据工程埋置深度确定。翰银区间暗挖隧道防水混凝土抗渗等级为：中间风井以东段采用C35P10混凝土，以西段采用C35P10和C35P12混凝土[1]。

区间隧道防水等级为二级，标准：结构表面可有少量湿渍。总湿渍面积不应大于总防水面积的2‰;任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2;平均渗水量不大于0.05L/（m2·d）;任意100m2防水面积上的渗水量不大于0.15L/（m2·d）。

2隧道全包防水施工薄弱点及控制措施

2.1 施工薄弱点

翰银区间隧道采用全包防水，二衬背后不设盲管及泄水孔。防水层及二衬结构要承受6bar甚至更高的水头压力。由于工艺的缺陷、施工环境的影响等原因，防水卷材及二衬混凝土很难完全达到防水等级的要求。

（1）防水材料PVC板焊缝多，抽检频率不足、检查气压偏低等工艺缺陷导致防水板焊缝质量很难满足防水要求。

设计图纸要求，焊缝检测频率1处/1000m。该隧道二衬10m/模循环浇筑，每模涉及防水卷材焊缝15条，共计150m长。浇筑6～7模抽检一次，抽检频率偏低。设计另要求焊缝检测充气压力达到0.1～0.15MPa停止充气。充气压力小于地下水头压力。

（2）施工环境导致作业工人作业不规范，防水板焊接质量很难满足质量要求。

区间隧道工作断面小、闷热潮湿、照明不足、初支渗漏水等原因影響导致作业工人操作不规范，影响防水卷材焊接质量。

（3）工作条件的限制，很难完全避免人为原因造成已铺设的防水卷材破坏。

防水卷材铺设完成后进入钢筋绑扎工序，在钢筋绑扎过程中，可能产生材料堆放挤压破坏防水卷材;钢筋绑扎过程，钢筋头刺穿防水卷材;钢筋焊接焊渣灼穿防水卷材等现象。这些现象一旦发现很难全部排查进行二次修复。

（4）混凝土浇筑过程中很难完全避免因混凝供应不连续、机械故障、停电、堵管造成混凝土施工冷缝。

翰银区间采用商品混凝土，混凝土运输线路必经深圳交通要道，浇筑过程中时有混凝土中断1.5小时以上的现象发生，另外由于机械故障、停电、堵管等原因造成混凝土施工冷缝的现象多有发生。

（5）由于工艺缺陷，隧道拱顶很难完全填充密实，拱顶混凝土密实度存在质量缺陷。

2.2 薄弱点控制措施

（1）保证初支喷射混凝土密实性及厚度，采用注水玻璃溶液与水泥浆双液浆密实初支结构，减少初支渗水，尽可能保证防水卷材在无水条件下铺设。彻底清除初支表面尖锐物，采用水泥砂浆找平凹凸面，保证基面平顺、防水卷材紧贴基面。

（2）加大防水板焊缝质量的抽检频率，抽检频率由设计1处/1000m调整为1处/100m。适当提高焊缝检查充气压力，焊缝检查压力达到设计要求上限值停止充气[2]。

（3）改善作业环境，最大限度改善施工现场通风、照明条件。

（4）加强现场防水板原材料、半成品、成品保护，防止人为烧伤、刺穿、挤压破坏已铺设成型的防水卷材。增加二衬台车封模前防水板完整性检查措施，如有破损，及时补丁修复，补丁面积大于破损边缘10cm。

（5）施工缝处理严格执行质量标准，严格控制中埋止水带位置、搭接长度、施工缝凿毛及清理等环节。

（6）加强现场组织协调，保证混凝土连续供应，加强施工机械、电路维修保养，减少、避免二衬混凝土由于浇筑不连续造成施工冷缝。

（7）加强二衬混凝土工作性能控制，保证其流动性、黏聚性、保水性满足施工要求，严格浇筑过程振捣控制。

（8）确保拱顶混凝土填充密实，在台车模板两端顶部设置两根?2cm钢管注浆管兼检查管。注浆管端部采用透明胶带密封，一端紧贴防水板，混凝土浇至顶部时将胶带捅破如有混凝土浮浆流出，则判断拱顶混凝土填充饱满。另一端外露混凝土表面5cm，外露部分套丝，预埋注浆管如图1所示。拆模后及时洒水养护，养护时间14天以上。

3二衬结构渗漏封堵技术研究

地下隧道二衬结构即便严格控制每一个施工环节也很难杜绝结构渗漏水，尤其在施工缝、沉降缝、预埋穿墙管、降水井等等薄弱位置。目前，城市地下隧道结构渗水一般采用注环氧树脂措施封堵，该措施存在费用高、堵漏质保时间短、注浆打孔破坏混凝土结构、影响结构外观等等弊端。环氧树脂注浆堵漏治标不治本，堵漏1年后甚至更短时间内会出现渗漏反弹。

经过研究，采用二衬背后注水泥单液浆技术能有效封堵地下隧道二衬结构渗漏水。该技术操作简单、费用较环氧注浆堵漏节省75%以上，质保时间超过5年以上，渗漏反弹概率大大减小[3]。

二衬混凝土背后单液浆注浆作用包括：填充二衬不密实区域;消除防水卷材背后水囊;挤密修复二衬结构贯穿裂缝、收缩裂缝;封堵预埋管、穿墙管、施工缝等薄弱位置。二衬混凝土背后单液浆注浆材料选用p.o42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1∶1。注浆机械型号SYB注浆机。每10米二衬布置3个注浆孔，分别在拱顶布置两孔，仰拱布置一个。注浆顺序先拱顶再仰拱。因水灰比1∶1单液浆结石率在85%左右，注浆凝结后，理论上会产生注浆体积15%的空隙，所以为保证彻底充填二衬背后不密实部分、结构贯穿裂缝等，需进行两次单液注浆。注浆结束以压力判断为准，第一遍注浆压力达到两倍水头压力方可终止。第二遍注浆在第一遍注浆结束七天后进行，第二遍注浆压力较第一遍注浆压力高2bar。

4效果评价

城市地铁暗挖隧道全包防水施工技术及结构渗漏封堵施工技术在深圳地铁11号线开始运用，并通过深圳地铁6号线得到进一步验证。深圳地铁6号线翰银区间单位工程已通过初验，参加初验的政府监督单位及参建各方对翰银区间结构防水质量给予极高评价。该技术的研究及运用为企业带来了极大的经济效益和社会效益，值得在城市地铁暗挖区间甚至是明挖车站推广。

5结束语

总之，暗挖隧道初支防水是隧道防水的基础，二衬混凝土自防水是隧道防水的关键，二衬背后注水泥单液浆封堵结构渗漏是隧道防水的保障。

参考文献

[1] 王梦恕.大瑶山隧道[M].广州：广东科技出版社，1994：37.

[2] 赵云.地铁暗挖隧道二衬施工质量控制[J].中国新技术新产品，2015

（6）：123-124.

[3] 地下工程防水技术规范：GB50108-2001[S].北京：中国计划出版社，

2001.