城市地下隧道工程的防水控制要点

摘要：本文通过简述渗水问题对地下结构物使用寿命的不利影响，分析了城市地下隧道易出现渗水的原因，从不同方面总结了工程实施过程中的各项预防措施及控制要点，为地下工程的防水施工提供参考。

关键词：防水；混凝土；质量

随着社会经济的发展和城镇化进程的不断加快，城市用地紧张的局面愈演愈烈。为了节约有限的地面空间，最大限度的利用土地资源，地下工程越来越多的出现在我们的视野，尤其是近年来城市地下隧道工程的不断修建。地下隧道在缓解城市交通拥堵、提高出行效率、节能环保等方面的作用日益明显，但地下隧道面临的主要问题是防水。如何解决地下工程容易出现的渗水问题，保证结构的使用功能和寿命是值得我们分析研究课题。

1结构渗水的危害

雨水的pH值约为5.6，呈弱酸性，雨水随着结构裂缝的不断渗入，一方面水中的酸性物质与混凝土发生化学反应，对混凝土中细骨料及胶凝材料形成冲刷，逐渐增大裂缝的宽度，最终导致渗水速度越来越快；另一方面雨水中的酸性物质与钢筋产生酸性反应，加快钢筋的锈蚀，钢筋锈蚀严重时体积膨胀，结构出现纵向裂缝，保护层脱落，钢筋截面减小，承载力降低，缩短结构的使用寿命，影响结构物的耐久性。雨水还会对结构内部的装饰工程造成侵蚀，装饰层遇水后表面形成水渍，对装饰工程的观感质量产生不利影响。

2渗水的原因

2.1地下水位较高，变化幅度大，结构设计过程中防水考虑不足

工程勘察设计阶段，技术人员对地质水文情况勘察不够精细，设计人员对结构抗渗考虑不足，导致结构对水压力的抵抗力不足，表面出现渗水。

2.2结构表面出现裂缝，地下水从裂缝处渗入

施工人员在混凝土浇筑过程中对混凝土质量控制不到位，包含原材料质量、商品混凝土质量、浇筑、振捣、养护等，导致混凝土结构出现裂缝。

2.3施工缝处出现渗水

施工缝未按照设计及规范要求留置，施工缝位置处理不当，上下两层混凝土粘接不牢固存在细微缝隙，在施工缝处未采取必要构造措施。

2.4结构表面对拉螺杆孔洞渗水

防水混凝土模板加固时未采用止水拉杆，拆模后拉杆孔洞未镶填密实，地下水沿止水螺杆向结构渗入。

2.5防水卷材施工质量控制不良

混凝土基层处理不到位；卷材粘接不牢固，出现破损，薄弱位置未按要求设置附加层，局部出现较大的气泡、孔洞，水体通过卷材进入结构内部导致渗水。

2.6沉降缝处渗水

沉降缝止水带位置偏位严重，止水带破损，搭接不牢固，沉降缝处防水处理不到位。

3预防的措施

3.1深化设计，采取必要的构造措施

仔细研究地址勘察报告，充分考虑地基承载力和水文条件，合理设置沉降缝，防止地基承载力不匀引起结构开裂；合理设置构造钢筋并进行变形验算，防止出现收缩裂缝；考虑混凝土自身防水能力的同时，按照地下工程防水等级标准进行必要的防水层设计。

3.2混凝土内加入防水剂，膨胀剂

为使混凝土中产生自应力使结构处于受压状态，根据实验配合比在混凝土中掺水泥用量10%左右的膨胀抗裂纤维防水剂，使混凝土生产预压应力，避免和减少混凝土的受拉应力，以减少裂缝的出现和减小裂缝的宽度。

3.3加强养生，减少裂缝

防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，尤其早期养护更为重要，防水混凝土养护不得少于14d。在湿润条件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，不致引起早期失水，有利于水泥水化，特别是浇筑后的前14d，水泥硬化速度快，强度增长几乎可达28d标准强度的80%。由于水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞，切断毛细通路，并使水泥石结晶致密，混凝土强度和抗渗性均能很快提高；14d以后水泥水化速度逐渐变慢，强度增长亦趋缓慢，虽然继续养护依然有益，但对质量的影响不如早期大，所以应注意前14d的养护。混凝土初凝后及时进行养生，顶板和底板采用土工布覆盖，侧（中）墙采用塑料薄膜或土工布覆盖；冬期施工减少洒水频率，采用棉被覆盖保温养护。

3.4控制混凝土原材料质量，采用低水化热泥水

防水混凝土宜选用坚固耐久、粒形良好的洁净石子，最大粒径不宜大于40mm；砂宜选用坚硬、抗风化性强、洁净的中粗砂，含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%，不宜采用海砂；水泥品种宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。

3.5对拉螺杆设置止水环，螺杆孔洞处理

混凝土墙模板采用对拉螺栓固定。外墙穿墙螺栓采用三段式止水螺杆，内杆焊有直径不小于50mm的止水环，止水环与内杆必须采用双面满焊，焊缝饱满且没有孔洞，焊接过程中及时清理焊渣，以达到防渗效果。模板拆除后应及时将两端的外杆和橡胶喇叭头取出，用1：2水泥砂浆加膨胀剂将螺杆孔洞封堵，封堵时要分层进行，以免出现收缩裂纹影响防水效果，封堵完成后及时进行洒水养护。

3.6正确留置结构施工缝

防水混凝土应连续浇筑，宜少设施工缝。当必须留设施工缝时，其位置不应设在剪力最大处或底板与侧墙交接触，应高出底板表面不小于300mm的墙体上；板墙结合的水平施工缝，宜留在板墙接缝线以下150~300mm处。施工缝处第一次混凝土浇筑前，应设置止水钢板，第一次浇筑混凝土至止水钢板高度的一半的位置。

3.7施工缝的处理

水平施工缝浇筑混凝土前，将表面的浮浆和杂物凿除清理干净，露出坚硬的石子，然后涂刷厚度不小于1mm的水泥基渗透结晶防水涂料，再铺30~50mm厚与混凝土内成分相同的水泥砂浆，并及时浇筑混凝土，振捣密实，以加强上下层的衔接，防止施工缝处混凝土烂根、蜂窝麻面，减少裂缝的出现，增强结构防水效果。

3.8防水卷材施工前混凝土表面基层处理

防水卷材施工前混凝土表面基层应符合以下要求：①混凝土基层表面应平整、清洁、干燥；无空鼓、松动、起砂、脱皮现象；②基层表面高低不平或凹坑较大时，采用1：1水泥砂浆进行分层找平；③平、立面交接处的阳角采用砂轮打磨机做成直径不小于20mm的圆弧；④突出基层表面的石子、水泥浆流坠、钢筋端头等尖锐硬物铲除干净。

3.9卷材搭接宽度及粘结质量

①在结构转角处、阴阳角部位、穿墙管道以及其它细部节点按照设计要求做防水附加层处理，附加层处卷材宽度为500mm；②附加层压实铺牢，不得出现空鼓；③卷材辊压粘结牢固，不得有气泡、皱褶现象；④搭接缝及收头的卷材均匀，搭接处卷材边端密封封严；⑤铺贴后卷材表面平整、顺直，纵横向搭接长度满足设计及规范要求，横向接头错开长度不小于300mm。

3.10加强沉降缝处防水处理

沉降缝处的外贴止水带和中埋式止水带固定牢固，位置居中，在施工过程中及时挂起，防止损坏。沉降缝两侧混凝土浇筑完毕后，将缝内泡沫板、混凝土碎渣等杂物清理干净至止水带位置，采用风机将缝内浮尘清除后，用聚硫密封胶灌实，上部再粘贴防水卷材及附加层，防止水分从沉降缝位置渗入。

3.11结构两侧采用粘性土回填

防水卷材和外侧保护层施工完毕后进行土方回填，结构两侧及顶板处宜采用粘性土进行回填，必要对其掺灰改良。粘性土透水性差，掺白灰处理后稳定性好、板结后强度高，在结构两侧和顶面形成一个封闭的隔水层，从源头上起到隔水防渗的作用。

4结语

防水是地下工程的重要组成部分，也是施工过程控制中的关键部位和薄弱环节，防水效果的好坏直接影响结构的适用性和耐久性。在城市地下隧道施工过程中严格按照技术规范的规定，采用科学合理的施工工艺，加强施工过程中质量的控制，确保防水效果，最终实现良好的经济效益和社会效益。

参考文献

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[2]陈香凤.酸雨对钢筋混凝土结构耐久性的影响分析[J].山西建筑，2009（33）：56~58.

[3]叶浩斌.建筑防水工程研究[D].华南理工大学，2012：11~12.

作者:魏国梁 王孝红 苏防敏 单位:中建七局安装工程有限公司