城市隧道防水后铺法施工技术探讨

城市隧道防水后铺法施工技术探讨

游贵良

广州市花都区交通运输局，广东省广州市 510800

摘要：本文结合地下道路隧道工程实例，在防水卷材的施工方法的选择上，就预铺法和后铺法结合以往施工经验进行定性比较，得出后铺法施工防水卷材可避免钢筋安装时戳破防水卷材，易于保证防水卷材施工质量，同时可以简化防水卷材施工工序，缩短施工工期。

关键词：城市隧道；围护结构；主体结构；防水卷材；预铺法；后铺法；结构自防水。

1 引言

地下工程防水是地下工程开发过程中必不可少的重要环节，关系到地下工程施工的质量和后期运营寿命。传统的防水卷材施工是预铺法[1～3]，近年来，国内有学者改进施工工艺和材料，高博洋等探讨了预铺反粘防水技术（粘贴至结构层一侧）在地下工程防水卷材施工中的应用[4]。后铺法在地下工程防水卷材中也有应用，但相关研究较少。

2工程概况

项目位于广州某地，属亚热带季风气候，地势相对平坦，主要为河流冲积平原地貌单元，局部为剥蚀残丘地貌单元。地质勘查发现的溶洞见洞率较高，约为42%。

项目按城市主干路进行设计，设计车速60km/h，道路宽度25.6~90m，线路全长约3.34km。其中，隧道段长1.8km，隧道线位主要经过农田和村庄。隧道为地下一层结构，外高4.5m～9.15m，隧道防水方案为预铺法+后铺法相结合的方案，基坑结构底板采用预铺法，侧墙、顶板采用后铺法。主体结构与围护结构之间的外放值为900mm作为后铺防水层操作空间使用。

3隧道结构防水体系

本工程隧道采用明挖法施工，隧道地下结构的防水是一项系统化的工程，首先应做好隧道明开挖时围护结构的防水，继而做好结构自防水和结构外包防水。本工程明挖法施工隧道采用防水钢筋混凝土和全包柔性防水层组成双道防水防线。

3.1 明挖工程围护结构的防水要求

对于明挖结构，应加强围护结构的防水，围护结构应为防水防线的一条重要组成部分，应做到施工无明水；若围护结构表面有渗漏水现象，应对围护结构背后注浆堵水，做到侧墙铺设柔性防水层无明水施工；底板垫层做好引排水、降水工作，做到施工底板柔性防水层无明水施工。

本工程的围护结构主要采用放坡开挖（坡面采用网喷混凝土防护），重力式挡墙、SMW桩，钻孔灌注桩、地下连续墙等+2～5道内支撑的围护结构，其中，采用了高压旋喷桩作为止水帷幕，配合钻孔灌注桩等围护结构，再结合基坑降排水系统，将地下水降至基坑下1～2m。

3.2结构自防水

主体结构采用C40防水钢筋混凝土，设计年限为100年。混凝土的原材料和配合比、最低强度等级、最大水胶比和每立方混凝土的水泥用量等应符合耐久性要求，满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需要。

特殊部位包括施工缝、变形缝的防水施工是重要控制节点，本项目隧道环向施工缝设置钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条+水泥基渗透涂料，水平施工缝设置钢板止水带+遇水膨胀止水条+水泥基渗透涂料，钢板止水带厚度为3mm。

水泥基渗透结晶型防水材料是一种复合型水泥基类防水材料，由硅酸盐水泥、石英砂、特殊活性化学物质等优质原材料组成，经与水拌合后配制成可刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料，亦可采用干撒压入未完全凝固的水泥混凝土表面。该材料与水作用后，活性化学物质具有较强的渗透性，能以水为载体深入渗到水泥混凝土的内部孔隙中，促使未水化的水泥颗粒发生水化反应，生成大量的针状结晶体，填塞封闭毛细孔道，具有优良的防水抗渗功能；当混凝土中产生新的微细裂缝时，在潮湿条件下或有水渗入时，活性化学物质将会再度激活，催化发生新的水化反应，在缝隙中生成新的针状结晶体，填塞堵住微细裂缝，具有优良的自修复功能。

3.3外包防水层

本次防水材料为新型防水涂料加高分子防水卷材，其中涂料需经过专业培训的操作人员使用专业设备进行作业，在清理干净的（无浮尘）的基底上进行反复、交叉、连续喷涂至设计厚度，经24小时养护干燥并验收合格后，再进行高分子自粘胶膜防水卷材施工。

4主体防水施工方案

主体结构采用明挖顺作法进行施工，主体结构施工依照“纵向分段，竖向分层”流水作业， 每段从下到上顺作施工。主体防水施工与主体施工同步穿插进行。防水施工总流程为：垫层→底板防水卷材→底板防水保护层→底板结构（施工缝、变形缝同步进行）→侧墙结构（施工缝、变形缝同步进行）→侧墙防水涂料、卷材、保护层→侧墙回填→顶板结构（施工缝、变形缝同步进行）→顶板防水涂料、卷材→回填。各部位防水做法见下：

不同于常用的侧墙防水卷材采用预铺法施工，本工程高分子防水卷材采用了后铺法施工。相比之下，侧墙预铺法施工，容易导致钢筋绑扎时戳破已经铺好的防水卷材，尤其是施工作业面采用电焊等作业，如有熔渣溅落在防水卷材上，将存在防水卷材被破坏，且被隐藏不易发现的风险。而后铺法施工避免了以上破坏卷材的现象，但防水卷材需要作业空间，本工程隧道结构与围护结构之间预留了900mm的防水卷材后铺的作业空间。防水构造图见下图。

隧道结构防水构造图

5结论和建议

本文探讨了隧道工程防水卷材与侧墙施工顺序先后问题，根据经验判断，得出防水卷材采用预铺法施工时，需待防水卷材铺设及养护完毕，再绑扎钢筋，浇筑隧道主体结构，这种方式容易导致在架设钢筋时戳破已经铺设好的防水卷材，导致建成后防水效果较差，隧道在运营期容易出现渗漏水的现象，甚至影响隧道使用寿命。而采用后铺法施工侧墙防水卷材，可以大大简化施工工序，在浇筑主体结构混凝土前不需要等待防水卷材的养护，可较大程度上避免防水卷材被钢筋戳破，施工效率高，防水效果较好。本文是对防水卷材施工工艺精细化改进的尝试，提高了地下隧道防水层施工的便利性和可靠性，为同类工程防水卷材施工提供了可供参考的经验。

参考文献:

[1] 王国庆，刘贝贝，王丹，何永胜，管志刚.新郑机场T2航站楼地下防水[J].中国建筑防水，2014

[2] 孙前进. 高分子自粘贴胶膜预铺防水卷材施工技术研究[J]. 工程技术研究,2021

[3] 曹淇铭.高分子防水卷材在隧道工程防水标准措施落实中的应用分析[J].大众标准化,2022

[4] 高博洋，林涛，林宏伟，彭方灵.关于预铺反粘防水应用技术问题的探讨[J].中国建筑防水,2019