城市地下隧道工程的防水控制要點(diǎn)

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摘要：本文通過(guò)簡(jiǎn)述滲水問(wèn)題對(duì)地下結(jié)構(gòu)物使用壽命的不利影響，分析了城市地下隧道易出現(xiàn)滲水的原因，從不同方面總結(jié)了工程實(shí)施過(guò)程中的各項(xiàng)預(yù)防措施及控制要點(diǎn)，為地下工程的防水施工提供參考。

關(guān)鍵詞：防水；混凝土；質(zhì)量

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城市用地緊張的局面愈演愈烈。為了節(jié)約有限的地面空間，最大限度的利用土地資源，地下工程越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的視野，尤其是近年來(lái)城市地下隧道工程的不斷修建。地下隧道在緩解城市交通擁堵、提高出行效率、節(jié)能環(huán)保等方面的作用日益明顯，但地下隧道面臨的主要問(wèn)題是防水。如何解決地下工程容易出現(xiàn)的滲水問(wèn)題，保證結(jié)構(gòu)的使用功能和壽命是值得我們分析研究課題。

1結(jié)構(gòu)滲水的危害

雨水的pH值約為5.6，呈弱酸性，雨水隨著結(jié)構(gòu)裂縫的不斷滲入，一方面水中的酸性物質(zhì)與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)混凝土中細(xì)骨料及膠凝材料形成沖刷，逐漸增大裂縫的寬度，最終導(dǎo)致滲水速度越來(lái)越快；另一方面雨水中的酸性物質(zhì)與鋼筋產(chǎn)生酸性反應(yīng)，加快鋼筋的銹蝕，鋼筋銹蝕嚴(yán)重時(shí)體積膨脹，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縱向裂縫，保護(hù)層脫落，鋼筋截面減小，承載力降低，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。雨水還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裝飾工程造成侵蝕，裝飾層遇水后表面形成水漬，對(duì)裝飾工程的觀感質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

2滲水的原因

2.1地下水位較高，變化幅度大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中防水考慮不足

工程勘察設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員對(duì)地質(zhì)水文情況勘察不夠精細(xì)，設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)抗?jié)B考慮不足，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)對(duì)水壓力的抵抗力不足，表面出現(xiàn)滲水。

2.2結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫，地下水從裂縫處滲入

施工人員在混凝土澆筑過(guò)程中對(duì)混凝土質(zhì)量控制不到位，包含原材料質(zhì)量、商品混凝土質(zhì)量、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.3施工縫處出現(xiàn)滲水

施工縫未按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求留置，施工縫位置處理不當(dāng)，上下兩層混凝土粘接不牢固存在細(xì)微縫隙，在施工縫處未采取必要構(gòu)造措施。

2.4結(jié)構(gòu)表面對(duì)拉螺桿孔洞滲水

防水混凝土模板加固時(shí)未采用止水拉桿，拆模后拉桿孔洞未鑲填密實(shí)，地下水沿止水螺桿向結(jié)構(gòu)滲入。

2.5防水卷材施工質(zhì)量控制不良

混凝土基層處理不到位；卷材粘接不牢固，出現(xiàn)破損，薄弱位置未按要求設(shè)置附加層，局部出現(xiàn)較大的氣泡、孔洞，水體通過(guò)卷材進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部導(dǎo)致滲水。

2.6沉降縫處滲水

沉降縫止水帶位置偏位嚴(yán)重，止水帶破損，搭接不牢固，沉降縫處防水處理不到位。

3預(yù)防的措施

3.1深化設(shè)計(jì)，采取必要的構(gòu)造措施

仔細(xì)研究地址勘察報(bào)告，充分考慮地基承載力和水文條件，合理設(shè)置沉降縫，防止地基承載力不勻引起結(jié)構(gòu)開(kāi)裂；合理設(shè)置構(gòu)造鋼筋并進(jìn)行變形驗(yàn)算，防止出現(xiàn)收縮裂縫；考慮混凝土自身防水能力的同時(shí)，按照地下工程防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的防水層設(shè)計(jì)。

3.2混凝土內(nèi)加入防水劑，膨脹劑

為使混凝土中產(chǎn)生自應(yīng)力使結(jié)構(gòu)處于受壓狀態(tài)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)配合比在混凝土中摻水泥用量10%左右的膨脹抗裂纖維防水劑，使混凝土生產(chǎn)預(yù)壓應(yīng)力，避免和減少混凝土的受拉應(yīng)力，以減少裂縫的出現(xiàn)和減小裂縫的寬度。

3.3加強(qiáng)養(yǎng)生，減少裂縫

防水混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)其抗?jié)B性能影響極大，尤其早期養(yǎng)護(hù)更為重要，防水混凝土養(yǎng)護(hù)不得少于14d。在濕潤(rùn)條件下，混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)緩慢，不致引起早期失水，有利于水泥水化，特別是澆筑后的前14d，水泥硬化速度快，強(qiáng)度增長(zhǎng)幾乎可達(dá)28d標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80%。由于水泥充分水化，其生成物將毛細(xì)孔堵塞，切斷毛細(xì)通路，并使水泥石結(jié)晶致密，混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性均能很快提高；14d以后水泥水化速度逐漸變慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)亦趨緩慢，雖然繼續(xù)養(yǎng)護(hù)依然有益，但對(duì)質(zhì)量的影響不如早期大，所以應(yīng)注意前14d的養(yǎng)護(hù)。混凝土初凝后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，頂板和底板采用土工布覆蓋，側(cè)（中）墻采用塑料薄膜或土工布覆蓋；冬期施工減少灑水頻率，采用棉被覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。

3.4控制混凝土原材料質(zhì)量，采用低水化熱泥水

防水混凝土宜選用堅(jiān)固耐久、粒形良好的潔凈石子，最大粒徑不宜大于40mm；砂宜選用堅(jiān)硬、抗風(fēng)化性強(qiáng)、潔凈的中粗砂，含泥量不應(yīng)大于3%，泥塊含量不應(yīng)大于1%，不宜采用海砂；水泥品種宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。

3.5對(duì)拉螺桿設(shè)置止水環(huán)，螺桿孔洞處理

混凝土墻模板采用對(duì)拉螺栓固定。外墻穿墻螺栓采用三段式止水螺桿，內(nèi)桿焊有直徑不小于50mm的止水環(huán)，止水環(huán)與內(nèi)桿必須采用雙面滿焊，焊縫飽滿且沒(méi)有孔洞，焊接過(guò)程中及時(shí)清理焊渣，以達(dá)到防滲效果。模板拆除后應(yīng)及時(shí)將兩端的外桿和橡膠喇叭頭取出，用1：2水泥砂漿加膨脹劑將螺桿孔洞封堵，封堵時(shí)要分層進(jìn)行，以免出現(xiàn)收縮裂紋影響防水效果，封堵完成后及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

3.6正確留置結(jié)構(gòu)施工縫

防水混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，宜少設(shè)施工縫。當(dāng)必須留設(shè)施工縫時(shí)，其位置不應(yīng)設(shè)在剪力最大處或底板與側(cè)墻交接觸，應(yīng)高出底板表面不小于300mm的墻體上；板墻結(jié)合的水平施工縫，宜留在板墻接縫線以下150~300mm處。施工縫處第一次混凝土澆筑前，應(yīng)設(shè)置止水鋼板，第一次澆筑混凝土至止水鋼板高度的一半的位置。

3.7施工縫的處理

水平施工縫澆筑混凝土前，將表面的浮漿和雜物鑿除清理干凈，露出堅(jiān)硬的石子，然后涂刷厚度不小于1mm的水泥基滲透結(jié)晶防水涂料，再鋪30~50mm厚與混凝土內(nèi)成分相同的水泥砂漿，并及時(shí)澆筑混凝土，振搗密實(shí)，以加強(qiáng)上下層的銜接，防止施工縫處混凝土爛根、蜂窩麻面，減少裂縫的出現(xiàn)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水效果。

3.8防水卷材施工前混凝土表面基層處理

防水卷材施工前混凝土表面基層應(yīng)符合以下要求：①混凝土基層表面應(yīng)平整、清潔、干燥；無(wú)空鼓、松動(dòng)、起砂、脫皮現(xiàn)象；②基層表面高低不平或凹坑較大時(shí)，采用1：1水泥砂漿進(jìn)行分層找平；③平、立面交接處的陽(yáng)角采用砂輪打磨機(jī)做成直徑不小于20mm的圓??；④突出基層表面的石子、水泥漿流墜、鋼筋端頭等尖銳硬物鏟除干凈。

3.9卷材搭接寬度及粘結(jié)質(zhì)量

①在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處、陰陽(yáng)角部位、穿墻管道以及其它細(xì)部節(jié)點(diǎn)按照設(shè)計(jì)要求做防水附加層處理，附加層處卷材寬度為500mm；②附加層壓實(shí)鋪牢，不得出現(xiàn)空鼓；③卷材輥壓粘結(jié)牢固，不得有氣泡、皺褶現(xiàn)象；④搭接縫及收頭的卷材均勻，搭接處卷材邊端密封封嚴(yán)；⑤鋪貼后卷材表面平整、順直，縱橫向搭接長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，橫向接頭錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度不小于300mm。

3.10加強(qiáng)沉降縫處防水處理

沉降縫處的外貼止水帶和中埋式止水帶固定牢固，位置居中，在施工過(guò)程中及時(shí)掛起，防止損壞。沉降縫兩側(cè)混凝土澆筑完畢后，將縫內(nèi)泡沫板、混凝土碎渣等雜物清理干凈至止水帶位置，采用風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)浮塵清除后，用聚硫密封膠灌實(shí)，上部再粘貼防水卷材及附加層，防止水分從沉降縫位置滲入。

3.11結(jié)構(gòu)兩側(cè)采用粘性土回填

防水卷材和外側(cè)保護(hù)層施工完畢后進(jìn)行土方回填，結(jié)構(gòu)兩側(cè)及頂板處宜采用粘性土進(jìn)行回填，必要對(duì)其摻灰改良。粘性土透水性差，摻白灰處理后穩(wěn)定性好、板結(jié)后強(qiáng)度高，在結(jié)構(gòu)兩側(cè)和頂面形成一個(gè)封閉的隔水層，從源頭上起到隔水防滲的作用。

4結(jié)語(yǔ)

防水是地下工程的重要組成部分，也是施工過(guò)程控制中的關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)，防水效果的好壞直接影響結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性。在城市地下隧道施工過(guò)程中嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，采用科學(xué)合理的施工工藝，加強(qiáng)施工過(guò)程中質(zhì)量的控制，確保防水效果，最終實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者:魏國(guó)梁 王孝紅 蘇防敏 單位:中建七局安裝工程有限公司