区间隧道结构防水施工方案

区间隧道结构防水施工方案

一、管片自防水

管片自身防水是隧道防水的一个重要关键环节。管片混凝土采用密实级配并掺入适量的防水剂以提高管片自身抗渗性能，提高了隧道结构的强度和整体性，延长隧道使用寿命。据业主提供的地质资料显示，本标段隧道通过的地层，地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，因此根据实际地下水的情况，采用相应的防水措施。

本标段管片混凝土设计强度为C50，抗渗等级S12，其渗透系数K≤5×10-13m/s，满足防水等级的标准，即不允许渗漏水，结构表面无湿渍。对管片结构的钢筋采用隔离法进行保护，采用高精度钢模、钢模制作允许误差为±0.5mm。为做好管片的防水，在管片制作过程中注意以下几点技术措施：

（1）选用符合国标的优质原材料，并加强材料的进场检验。

（2）针对防水要求，优选防水混凝土配合比。

（3）完善制作工艺和养护措施，加强生产过程中的质量监督和计量装置的检验校核。

（4）加强管片生产的质量控制，保证管片的制作精度。

（5）加强管片出厂前的试验与检验，杜绝不合格产品出厂。

（6）加强管片堆放、运输的管理，保证管片完好无损进入安装现场。

（7）管片进场后及时做外观检查。

（8）加强盾构姿态控制，尽可能避免管片被压碎或出现大于0.2mm的裂纹。

二、管片接缝防水

（一）管片接缝处的防水是隧道防水的一个关键环节，主要措施有：

（1）管片之间设置沟槽，其内设置高弹性三元乙丙橡胶密封垫。

（2）螺栓孔采用可更换的遇水膨胀橡胶密封圈加强防水。

（3）管片在使用期间用做注浆的吊装孔应用微膨胀水泥聚氨酯密封胶封堵。

（4）弹性密封垫的构造经试验确定，要求在张量为8mm时能抵抗0.6MPa的水压。

三元乙丙橡胶密封垫性能指标见下表。

三元乙丙橡胶密封垫性能指标表

针对接缝处的防水要求，所采用的密封垫沿管片沟槽宽度为33mm，近而保证施工过程中相邻密封垫产生15mm搭接误差时仍达到设计的防水要求；同时，控制管片错台不得超过10mm。为防止隧道上半部拱顶滴漏水危及行车安全，对隧道拱顶45°范围作嵌缝密封，嵌缝材料采用氯丁乳胶水泥。在弹性密封垫寿命期满后，虽无法更换密封垫，但作为第三道防水线的嵌缝材料是容易剔除并重新嵌填密封胶。作为第一道防水的衬背注浆和第三道防水的嵌填密封胶，仍能保证隧道的长期防水效果。管片的接缝防水详见图。

（二）、管片接缝施工注意事项

（1）加强施工测量，提高盾构掘进质量，减小隧道轴线偏差，以使橡胶密封垫各部位受力均匀，提高防水效果。

（2）盾构推进过程中，严格控制盾构姿态，避免盾构机“蛇形”运动过大造成管片环缝错台，引起接缝渗水。

（3）针对坚硬岩地层，由于同一断面软硬岩层不均，在盾构机推进过程中，管片可能会有“上浮”趋势，而造成管片环缝错台渗水。采取加大注浆量，减小浆液的初凝时间等

措施，提高管片的稳固性。

（4）管片吊装前密封垫、密封条牢固地粘贴在管片的凹槽内，粘贴前清除接触面的灰尘，保证管片四周与橡胶密封垫点贴密实。吊装过程中加强管理，防止剥离、脱落或损伤；提前接触水的管片，其橡胶垫、条涂缓膨保护剂，防止提前吸水膨胀。

（5）加强管片拼装施工管理，提高拼装质量，对接缝部位的防水效果至关重要。操作人员经过岗位培训上岗。拼装后的初始圆度和衬砌环面平整度严格控制，以避免千斤顶在推进时造成管片破损而渗漏。另外管片拼装完毕后，及时将推进油缸顶紧管片以防止管片环缝松张，同时及时拧紧连结管片的纵、横向螺栓。

（6）提高管片背后注浆质量。衬砌脱出盾尾后，及时有效地向衬砌背后注浆。填充衬砌环背后空隙，增大防水层厚度。尤其对软弱围岩段，增加对隧底的压浆，使隧底土体稳定，减少管片的后期沉降，有利于长远防水。

（7）封顶块纵向插入时要求采用减摩润滑剂；密封垫必须用足够粘力的粘接剂固定于管片上；遇水膨胀橡胶表面应涂有满足缓膨胀要求的缓膨胀剂。

（8）管片角部应粘贴未硫化的丁基橡胶腻子薄片。管片通缝拼装后形成的“+”形缝及错缝拼装后形成“T”形缝是防水的一个薄弱环节，因此要求在管片角部粘贴橡胶薄片，以加强角部防水，包括防止同步注浆浆液的漏入。

三、嵌缝及手孔封堵

本标段工程嵌缝设计为：临近洞门20环按整环进行嵌缝，其余环纵缝范围为拱顶45°和拱底90°范围内。嵌缝材料选取与基层（管片）粘结性较好的氯丁乳胶水泥作为嵌缝材料，先将嵌缝槽洗刷干净，然后涂刷一道基面处理剂，再按要求置入PE薄膜，最后用氯丁乳胶水泥砂浆嵌填密实。对于变形缝嵌缝采用柔性材料，内层置入PE条，外采用聚硫密封胶充填。嵌缝前同样先进行基面处理，密封胶采用专用挤压枪压入，保证充填密实。

手孔及吊装孔（注浆孔）采用遇水膨胀橡胶止水圈进行止水，并对螺栓进行防锈处理。

手孔及吊装孔在施工过程中管片安装就位后，必须用密封材料进行密封处理。

四、吊装孔及螺栓孔防水

（1）螺栓孔采用可更换的遇水膨胀橡胶密封圈作为螺栓孔密封圈，利用压密与膨胀双重作用加强防水，螺孔处的防水详见下图。

（2）吊装孔兼作注浆孔时，注浆结束后清除孔内残留物，填入弹性密封材料，并用密封塞封堵孔口。密封圈和密封塞采用遇水膨胀橡胶制作。

螺孔处的防水结构图

五、洞门防水

隧道洞门主要指盾构区间隧道与竖井的连接部位及盾构隧道与其它工法施工的通道或隧道的连接部位，这些部位拐角多，结构复杂、施工缝、变形缝多，是防水工作的难点。洞门采用C40防水混凝土，在刚性接头中设置柔性填缝材料，竖向施工缝设置三道防水装置，水平施工缝设一道遇水膨胀橡胶带。在主体完工后，进行嵌缝作业，并注入密封剂。详见下图。

洞门施工工艺框图

六、联络通道及接口防水

(1)联络通道防水

联络通道采用暗挖矿山法施工，其防水方法采用初支背后注浆、湿铺法双面自防水卷材加300g/m2无纺布、二次衬砌采用防水混凝土相结合的方法进行联络通道的防水。

联络