论明挖隧道变形缝渗漏原因及治理

论明挖隧道变形缝渗漏原因及治理

钱金成

武汉光谷资源开发投资有限公司 湖北省武汉市430000

摘要：地下明挖隧道防水要求高，结构防水质量是整个工程质量的关键，若装饰完成通车后出现漏水后期将难以处理，成本也将非常巨大。而明挖隧道中最易出现渗漏且最难处理的部位是变形缝处，本文将根据实际的工程施工经历，浅谈明挖隧道变形缝出现渗漏的原因、治理方法及预防措施。

关键词：明挖隧道；变形缝；渗漏；原因；治理；预防

引言

随着建筑行业和市场经济的发展以及地上交通愈加的拥堵的现状，地下空间的利用开始受到越来越广泛的关注，地下隧道等结构的开发也越来越受到重视。地下通道尤其是明挖湖中隧道的开发带来的问题也尤为明显，最主要的就是渗漏问题。明挖隧道结构厚度大，容易出现大体积混凝土质量通病。根据众多地隧道结构工程施工经验，变形缝处出现渗漏实属常见。目前对于明挖隧道变形缝渗漏治理还没有完全行之有效的方法。为较好的解决变形缝处渗漏治理难题，找到合适的变形缝渗漏治理方法，特编写此论文分析变形缝渗漏原因、研究变形缝处渗漏的治理方法及相关的预防措施。

1渗漏原因

变形缝顾名思义是在结构中起变形调节作用的，沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。变形缝将结构分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。正由于变形缝处结构的断开与不连续性，该处成为了渗漏的薄弱点，尤其是明挖湖中隧道，变形缝的存在更是增加了结构渗漏的隐患与风险，明挖湖中隧道变形缝处渗漏几乎是无可避免。

也正由于此，在正常的设计与施工中，明挖隧道变形缝处都会有相应的防水加强措施，一道甚至是多道防线，如钢边橡胶止水带、背贴式止水带、防水卷材加强层等。

图1 变形缝防水构造

尽管变形缝处在防水方面增加了多道设防，在实际施工过程中也难免出现误差，实际施工无法精确控制，稍不注意就会造成防水加强层失效，从而出现漏水现象。

根据实际施工过程并结合变形缝处防水细部做法，对变形缝处渗漏总结原因主要有以下几点：

（1）中埋式钢边橡胶止水带两翼混凝土包裹不严实，特别是止水带下部混凝土振捣不密实不到位或留有空隙。

（2）中埋式钢边橡胶止水带埋设位置不准确或固定不牢固，在浇筑时被混凝土挤偏位或在施工过程中未保护好被破坏。

（3）混凝土分段浇筑前，未将遗留在钢边橡胶止水带上的木屑、碎渣等杂物清理干净，导致混凝土浇筑不密实。

（4）背贴式止水带处混凝土预留的凹槽表面不平，素浆层过薄，止水带下有残存空气，与混凝土衔接不良。

（5）背贴式止水带与覆盖层施工间隔过长，造成素灰层干缩或混凝土收缩。

以上几点是实际施工过程中比较常见也最容易发生的问题，也有的是由于混凝土原材料有问题，配合比不合理，或者振捣时间过长导致混凝土出现离析等现象，这些都是变形缝处渗漏不可忽略的因素。

2渗漏治理

由于变形缝是起结构伸缩和沉降等调节作用的，在治理过程中需充分考虑这一点，因此材料的选择成了渗漏治理的关键。大体积混凝土受热胀冷缩的影响，会产生不同程度的伸缩，若地基未处理好还会产生不均匀沉降，因此在治理过程中，不能选择环氧树脂、堵漏王等刚性堵漏材料，治标不治本，后期结构伸缩后又会产生裂缝导致渗漏。变形缝堵漏材料需选用聚氨酯、沥青麻丝、非固化橡胶沥青等具有保持其原有变形能力的材料。

变形缝渗漏治理的方法也应根据具体的防水设计做法和实际施工情况综合考虑，需分析不同渗漏情况产生的不同原因，有针对性的根据具体渗漏情况因地制宜的采取最合理的治理措施，保证堵漏效果的同时也节约了工期和成本。

（1）变形缝渗漏最严重的情况是该处混凝土漏振等出现空洞、漏筋现象，这种情况属于混凝土质量问题，需要将该处混凝土全部凿除，漏出坚实的混凝土基面，在界面涂刷水泥基渗透结晶涂料并根据实际情况施工其他防水加强措施，如遇水膨胀止水条或预埋注浆管等，再重新浇筑高一级标号的细石混凝土。后期根据渗漏情况注入聚氨酯等防水材料止水。

（2）若整条变形缝出现渗漏且渗漏量较小，应为止水带没有完全发挥其止水效果，这种情况属于轻微渗漏，无需将之前的防水加强措施去除，可在其基础上钻孔注浆增加防水措施。具体为在迎水面钻斜孔，并注入聚氨酯灌浆材料进行止水，示意图如下所示。

图2 迎水面钻斜孔注浆止水

1—注浆嘴；2—钻孔

（3）若整条变形缝出现渗漏且渗漏量较大，说明背贴式止水带和中埋式钢边橡胶止水带基本失去作用，可将原防水加强层去除，重新施工防水加强层。具体为剥除背贴式止水带，清除中埋式钢边橡胶止水带上部变形缝内的泡沫塑料板等填充物，用沥青麻丝塞填，埋设注浆管并用堵漏王封缝，最后在缝内注入油溶性聚氨酯。完成以后在施工缝凹槽处采取涂刷非固化橡胶沥青等柔性材料的方式进行防水加强，类似于起到了和背贴式止水带同样的止水效果。

图3 变形缝清理注浆止水

（4）若变形缝处部分位置由于中埋式钢边橡胶止水带翼缘混凝土不密实出现渗漏，只需在出现渗漏的部位做渗漏处理。具体为在翼缘相应位置垂直钻孔至翼缘处，注入聚氨酯与环氧树脂混合料止水，将不密实的混凝土填充密实，可有效阻断渗水路径，既能起到止水作用，又能起到补强作用。施工时注意钻孔深度的控制，不能破坏止水带翼缘。

图4 钻孔至止水带两翼钢边并注浆止水

1—注浆嘴；2—钻孔；3—背贴式止水带；4—中埋式钢边橡胶止水带

3渗漏处理要点

明挖隧道工程一般墙体结构厚度较大，配筋较密，钻孔难度较大，有条件可配置钢筋探测仪查明钢筋布置再进行钻孔。施工注意事项如下：

（1）根据规范要求，钻孔直径不得大于20mm，钻孔较深时可先用小钻头钻孔再接长钻孔钻，可大幅提高成孔效率。

（2）由于变形缝有伸缩性，不能使用刚性而应使用延性的灌浆材料。变形缝处理注浆材料主要为油溶性聚氨酯，也可根据现场试验结果按照一定比例注入油溶性与水溶性聚氨酯混合浆液，但不能全部注入水溶性聚氨酯。

（3）封缝材料堵漏王后期强度较高，根据实验3d龄期强度40Mpa以上，但刚施工完强度较低。为防止注浆压力太大顶破封缝材料，施工时要求严格控制注浆压力不小于静水压力的两倍，且不大于10Mpa。

（4）注浆必须从侧墙变形缝底部开始，自下而上注浆，侧墙变形缝注浆完成后再进行顶板变形缝注浆。

（5）用麻丝做变形缝填缝材料的时候，麻丝应经过沥青浸渍，且在施工的时候缝内先涂沥青。

4预防措施

明挖隧道渗漏治理须遵循“防、堵、排”的原则进行综合治理，以防为主、以堵为辅、堵排结合。渗漏预防是工作的前提和关键，要做到变形缝少漏水甚至是不漏水，必须严格做好每一道施工工序，处理好每一处防水节点。

施工时具体应从以下几点进行预防：

（1）加强原材料控制，严格控制好原材料配合比，如水灰比以及混凝土坍落度等。

（2）加强施工过程控制，变形缝防水位置混凝土浇筑要细致，浇筑时注意止水带上不能直接下料，振捣时振动棒距离止水带10cm左右，并不碰触固定钢筋，保证止水带上下混凝土振捣密实，严禁出现漏振或过振现象。

（3）墙体内的止水带周围应防止骨料集中。如钢筋过密，可适当调整混凝土粗骨料粒径或采取其它技术措施

（4）中埋式止水带及背贴式止水带需安装牢固，钢板止水带之间焊接应满焊、严密，严禁在止水带的中心圆环处穿孔，施工过程中需采取相应的保护措施，保护止水带不受破坏，若被破坏了需重新安装，确保起到防水效果。

（5）明挖隧道变形缝宜设置在结构截面的突变处、底面荷载的悬殊段和地质明显不同的地方，不得设置在结构转角处。

5结论

明挖隧道大体积混凝土防水施工，必须从施工初期控制，应以混凝土自防水为主，其他防水措施为辅。渗漏治理应遵循“以堵为主、堵排结台、刚柔相济，因地制宜和综合治理”的原则，多道设防针对性的进行渗漏治理。在设计阶段，应考虑变形缝设置的合理位置，且应进行防水加强等措施；在施工阶段，应严格按照规范及设计施工，层层把关施工质量，做好过程质量的控制；在治理阶段，需根据变形缝不同的渗漏情况针对性的采取相应的治理方法，要充分考虑变形缝存在的作用，治理过程中不能改变其柔性结构，并需根据实际治理效果适时的采取多种方法，双管齐下甚至是三管齐下，从根本上解决变形缝处渗漏问题。

主要参考文献及设计规范

[1] 叶琳昌，叶筠.建筑物渗漏水原因与预防措施. 中国建筑工业出版社，2007.

[2] 沈春林，王玉峰，苏立荣，郑家玉.中国建材工业出版社，2008.

[3]地下工程渗漏治理技术规程.中国建筑工业出版社，JGJ/T 212-2010.

[4] 地下防水工程质量验收规范.中国建筑工业出版社，GB 50208-2011.

[5] 地下工程防水技术规范.中国计划出版社，GB 50108-2008.

[6]大体积混凝土施工规范.中国计划出版社，GB 50496-2009.

[7] 混凝土结构工程质量验收规范.中国建筑工业出版社，GB 50204-2002.