地铁区间隧道初衬全封闭防水施工控制技术探索

地铁区间隧道初衬全封闭防水施工控制技术探索

邹聪

重庆单轨交通工程有限责任公司 400000

摘要：地铁隧道工程中做好防水格外重要。本文根据某隧道实际情况展开分析，对施工要点进行讨论，其中包括：防水层结构设计、防水层和缓冲层材料选择和混凝土喷射工程，并重点叙述混凝土喷射工程技术要点，以期为相关人员提供参考。

关键词：地铁；隧道；防水

引言：地铁隧道施工过程中，防水线施工质量有待提高，究其原因，一方面是材料本身存在缺陷，另一方面是施工工艺不够完善。为了加强隧道防水效果，对防水施工工艺的探索尤为关键。

1工程概况

某段隧道底层为冲洪积黏土层，残留堆积土质砂岩，A段隧道每天水流量达到296m³,B段隧道每天水流量达到425m³。地面层含水量和渗透能力容易发生较大变化。据此得出，该隧道工程的重点是初衬防水工作。

2施工技术要点

2.1防水层结构设计

地铁隧道开挖以后会形成网喷混凝土初期支护，第一道防水线即由初期支护和周围岩石组成，待第一道防水线稳定以后第一次铺设防水层，并浇筑二次防水混凝土。第一道防水线的施工要点是对于初期支护混凝土的处理，铺设防水层是为了使防水线处于完全封闭的状态。在第二道防水线施工中，为了避免混凝土的变形导致初期支护混凝土表面变得粗糙，同时减少第二次初砌时的开裂，应该最大程度地减小初期支护中混凝土的束缚力，从而使得二次初砌拉应力保持在混凝土抗压能力的范围内^[1]。对于防水层的选择，一般采用表面平滑不透水的材料，其中塑料是比较理想的材料之一。

全封闭防水结构有两种设计方法，第一种是在初期支护混凝土上直接铺设防水层；第二种是在初期支护混凝土与防水层之间铺设缓冲材料，用以平整初期支护混凝土表面，避免不平整的混凝土影响施工效果，此方法通常用于防水级别较高的隧道防水建设中。

2.2防水层和缓冲层材料选择

用于防水层的材料要综合考虑其防水性能和价格，其中LDPE膜价格较低，而且防水性能能够满足大多数要求，而与其相比，EVA膜性能较好，但价格稍昂贵一些，因此在满足要求的情况下以上两种材料是比较理想的选择。目前发现的缓冲层材料主要有无纺布和聚乙烯塑料衬垫，相比起来，聚乙烯本身具有较好的弹性和伸缩性，而且原材料广泛，价格低廉，因此实际施工中多数情况下会选择后者。

2.3混凝土喷射工程

2.3.1主材料管控

喷射混凝土施工中主要材料为水泥、砂石、水和石子，在施工过程中需要对材料的规格和质量实施管控。例如石子体积不宜过大，其直径应限制在15mm以内；砂石的配制需要严格按照配级表进行，并采取最佳级配；除此以外，水泥等材料也要符合标准，确保质量达标。在以上材料质量达标的基础上按照合理的比例进行混合。

2.3.2外加剂添加

合理使用外加剂能够增加混凝土的强度和防水性能，因此实际工程中外加剂的添加必不可少。在混凝土中可以添加782型速凝剂，该速凝剂主要成分为矾，其具有较强的碱性，能够使混凝土快速凝固，增加其强度。另外，喷射混凝土结构当中存在大量的孔隙，而水泥硬化过程中会产生一定的收缩和变形，同时伴有水蒸气产生，水蒸气会加强混凝土孔隙的产生，而且会使孔隙变大，通过在混凝土中加入防水剂便可以较好地解决此问题，同时在一定程度上加强混凝土的防水性能。

2.3.3喷射混凝土

喷湿法是目前混凝土喷射比较普遍的方法，施工中使用喷湿机喷射混凝土，同时将钢筋网和钢架加入其中，在此基础上进行分层喷射，最终使喷射混凝土达到30~50cm厚度。喷射之前借助高压风力将钢架连接处的渣土清理干净，然后将其位置设置妥当，以减少钢架连接处出现渗水的可能。喷湿法喷射混凝土可以保证材料均匀混合，材料比例适当，能够使混凝土密实度得以提升，进而加强抗渗能力和抗压性能。

2.3.4受喷面处理

喷射混凝土施工中为了防止受喷面渗水或涌水，因此需要采取措施处理受喷面。一方面加强治水，先在集中出水部位设置导水管，待初衬强度符合要求同时地下水重新分布以后再灌入水泥砂浆堵住漏水部分。只有当混凝土表面不存在水分时才能展开后续工作。另一方面采用压力较高的水冲刷受喷面，将其表面杂质冲洗干净，以便使围岩与混凝土良好接触，提高抗渗能力。

2.3.5缓冲层处理

缓冲层的铺设最重要的是控制其平整度，因此铺设以前需要标出隧道纵向中心线，铺设时确保隧道纵向中心线与缓冲层材料横向中心线重合。此外，采用木质螺丝将其与喷射混凝土固定在一起，并对重点部位加强处理。在铺设具有热塑性的塑料圆垫片时需保证拱顶间隔为50cm，边墙间隔100cm，底板间隔150cm。

2.3.6防水板铺设

在防水板铺设施工中，混凝土凹凸表面的接缝处需留出一定的搭接位置，利用塑料热合机将防水膜焊接在喷射水泥上时利用反弯法进行施工，此法可以防止后期防水膜发生剥离掉落。为了达到最大的防水效果，通常在利用热合机将防水膜焊接成双焊缝以后需要采用充气法对焊缝处进行密封性检验，一旦在焊缝处产生气泡则说明焊接部位没有充分合实，需要加以修整，直至不再产生气泡。

2.3.7初衬堵漏

初衬具有很强的防水性，初期支护喷射砼的厚度为100~300mm，选择C20喷射砼，其抗渗等级达到S6，对于风化程度较严重的地层，需要向其中灌注水泥砂浆，之后第一道防水线便形成了。孔隙小而窄时采用堵漏剂封堵，孔隙大而深时采用注浆堵漏的方式进行封堵。

2.3.8变形缝处理

变形缝处理需按照标准进行，将中孔型EVA外贴式止水带焊接于变形缝中线处，并且保持止水带与变形缝中线平行，在补强焊接处理中，需注意采用同种止水带，焊接部位要求焊接长度大于30mm，同时焊接宽度大于30cm，只有这样才可以确保焊接牢固。距离环向变形缝两边50cm之内的空间设置注浆系统，注意防水板与注浆圆盘需要牢固焊接^[2]。临时将注浆导管外露部分封住，以防止后期工程混凝土将其封堵。

结论：综上所述，隧道区间初衬结构的防水工程中要保证材料的质量并合理配比，控制规格，在此基础上做好施工裂缝的焊接；除此之外，注浆堵漏施工最好多次反复进行，最终实现防水线的全封闭效果。在今后的工作中要不断探索，提高技术水平，为我国的轨道建设做出突出贡献。

参考文献：

1. 肖文飞.地铁隧道防水的质量要求和施工控制[J].建筑技术,2019,50(11):1337-1339.

2. 曾昭富.地铁区间隧道初衬全封闭防水施工控制技术策略探讨[J].智能城市,2018,4(12):81-82.