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摘要：由于水具有无孔不入的渗透性和各方向都有压力的特性，导致了城市明挖隧道防水工程的质量较难保证，渗漏问题普遍存在。因此，城市明挖隧道防水处理是业内一个很大的技术难题。然而，随着科学科技的发展以及新材料新工艺的应用，推动了城市明挖隧道防水施工技术的革新。本文主要对城市明挖隧道防水技术进行了探讨。
关键词：城市；明挖隧道；防水
一、城市明挖隧道渗漏的危害
目前，城市明挖隧道普遍存在渗漏现象，主要表现在侧墙、顶板的渗水、漏水和路面冒水。这是因为隧道为地下结构，在施工期间和建成后都不可避免的长期受到地下水影响。当地下水水压变大时，而防水工程又存在缺陷时，地下水就会通过一定的通道进入到隧道内部，形成渗漏。隧道的渗漏会导致混凝土结构损坏，腐蚀隧道内设备，影响外观和危害隧道内人员车辆的安全，甚至会造成地面建筑物不均匀沉降。
二、城市明挖隧道防水的设计
城市明挖隧道防水分为结构外防水和结构自防水。
结构外防水一般选用高聚物改性沥青类、高分子复合防水卷材或塑料防水板防水层。铺贴高聚物改性沥青卷材时采用热熔法施工，铺贴合成高分子卷材时采用冷粘法施工，塑料板防水层一般由缓冲层、热塑性圆垫圈、射钉、防水板组成，铺设工艺为先用射钉和垫圈将缓冲层固定在基面之上，铺设防水板时边铺边将其与暗钉垫圈粘结牢固。
自防水主要是靠防水混凝土解决，即以水泥、砂、石为原料，通过调整配合比或掺入减水剂、密实剂、加气剂、膨胀剂等外加剂来改善混凝土的密实性、防水性。防水混凝土所用基料的质量与配比、外加剂的品种与掺量是影响混凝土的密实性、抗裂抗收缩性、抗渗性的主要因素。
三、城市明挖隧道渗漏的原因分析
渗漏问题的成因既有施工不用心和施工工艺方面的原因，也有施工管理和材料方面的原因。但归纳起来主要有：
（一）外防水结构破损失效
当混凝土基面不平整，导致防水卷材本身不能与基面密贴；阴阳角没有做倒角或圆角，导致防水卷材局部变薄；安装时的冲击和背面突出物等很容易将防水板刺穿；卷材和板材搭接处处理不当等原因造成外防水结构破损失效。
（二）结构混凝土开裂
纵向及横向施工缝龄期差导致混凝土开裂；围护结构侵限导致结构混凝土过早承受侧向荷载引起开裂；养护不及时导致混凝土开裂；隧道变形缝设置不当引起开裂；混凝土原材料不合格及入模温度等引起混凝土开裂。
（三）施工缝漏水
由于结构配筋过密，导致施工缝处振捣存在死角，造成该部位混凝土结构不密实而存在渗水通道；止水带安装不规范，不能形成有效密闭的止水环。
（四）拉杆孔漏水
未使用防水拉杆，拉杆孔封堵不当。
（五）钢筋保护层不足引起渗漏
施工作业面狭小，钢筋配置过密，导致混凝土振捣密实度很难达到设计抗渗的要求，钢筋保护层厚度不足，形成渗水通道。
四、城市明挖隧道渗漏的预防和处理
（一）保护外防水结构
1、保证基面平整度。
2、阴阳角都做成倒角或圆弧，同时在转角处、阴阳角和特殊部位增设1～2层附加防水卷材。
3、将混凝土基面上凸出的对拉杆、钢筋、钢管、铁丝等从根部切断，并用砂轮磨平后填塞水泥砂浆抹平。
4、侧墙防水板在与橡胶垫圈焊接时，要掌握焊接温度与时间，避免将防水板焊焦、焊穿。
5、严格按照设计施工，保证防水板及卷材足够的搭接长度。
（二）防止结构混凝土开裂
1、缩短结构纵横向施工缝龄期差
结构纵向施工缝是指由于同一段结构分两次以上浇筑所产生的平行于结构走向的施工缝。结构横向施工缝是指垂直于结构走向的施工缝，即结构分段施工缝（包含变形缝）。若施工缝龄期差别过大，则先行浇筑的混凝土已经收缩完毕，而二次浇筑的混凝土才开始收缩，由于结构混凝土内收缩应力释放不能同步，从而会导致混凝土开裂。
2、防止围护结构侵限
对于明挖隧道，其围护结构的施工质量直接关系到主体结构的防水效果。以地下连续墙或密排钻孔桩来说，若施工过程中其垂直度控制不好，将造成围护结构大面积侵限。使主体结构混凝土浇筑之后，部分原本需要由围护结构承担的侧向土压力将直接转嫁至主体结构混凝土，而此时结构混凝土的龄期极短，从而导致结构开裂。
3、及时养护
及时得当的养护措施是避免混凝土开裂的重要保证，混凝土浇筑完毕后12小时内必须加以覆盖并保湿养护。混凝土浇水养护的时间，对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7天；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14天。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，且混凝土养护用水应与拌制用水相同。
4、合理设置变形缝
采用防水混凝土的明挖隧道，变形缝的合理间距对控制混凝土裂缝具有极其重要的意义。合理地选择变形缝的间距，可起到避免或减少在施工过程和使用时结构不产生超出允许的裂缝宽度。一般根据结构混凝土采用的温度选择变形缝的距离
5、混凝土材料控制
为防止和限制结构混凝土裂缝的产生和开展，对混凝土配比进行适当调整，添加磨细I级粉煤灰及有高效减水功能与补偿收缩功能的TMS防水剂等。
（1）水灰比：在实际混凝土配比中，严格控制最大水灰比，并通过减水外加剂来解决和易性的问题。根据实际情况和施工实践经验，一般水胶比≤0.45。
（2）砂率：根据工程实际情况与以往施工实践经验，选定防水混凝土的砂率在35～40%。
（3）灰砂比：根据工程实际情况与以往施工实践经验，选定灰砂比为1：2～1：2.5。 6、入模温度控制
混凝土入模温度应该小于30℃，结构混凝土的内外温差不宜超过25℃。混凝土夏季施工应使用冰水搅拌混凝土，或加冷却水管、搭遮阳棚等降温措施。
（三）防止施工缝漏水
竖直向止水带两边砼要加强振捣，采用细振捣棒进行振捣，结合大振捣棒振动钢筋和模板，直接或间接振动死角处混凝土，以保证缝边砼自身密实，同时将止水带与砼表面的气泡排出。
水平向止水带待止水带下充满砼并充分振捣后，放平止水带并压出少量的砼浆，然后浇灌止水带上部砼，振捣上部砼时要防止止水带变形。
变形缝外侧橡胶嵌条施工时，为避免三向受力、影响防水质量，在双组份聚硫橡胶嵌条与聚苯板间采用牛皮纸隔离层，双组份聚硫橡胶嵌条与两侧基层粘结牢固。缝槽嵌填双组份聚硫橡胶嵌条之前，清洗槽内浮渣、尘土积水，遇水膨胀橡胶嵌条粘结的砼基面平整、干燥、干净、无任何污染。在侧墙底部封口处双组份聚硫橡胶嵌条与止水带粘在一起。
（四）拉杆孔防水
最好能不用对拉杆，采用外支撑。若现场确实需要采用拉杆对拉的方法固定模板，要使用防水拉杆，即在拉杆中部要有钢板止水环，以增加渗水半径。拆模时也要彻底将外露的拉杆齐根切除并磨平，及时用膨胀水泥将对拉钢筋所形成的表面孔洞填塞密实，以防漏水。
（五）保护层厚度不足引起的混凝土渗漏
钢筋混凝土保护层对防止结构发生渗漏至关重要，一般迎水面的保护层厚度不得小于5cm，背水面的保护层厚度不得小于3.5cm。
五、结语
城市明挖隧道工程施工中，防水是一个复杂而重要的系统工程。因此，在城市明挖隧道工程施工的过程中，必须要充分认清城市明挖隧道防水施工中存在的质量问题，继而加强对施工技术要点控制，只有这样才能够保证城市明挖隧道防水工程的质量和安全，杜绝渗漏。
参考文献
[1]王睿.隧道工程渗水原因分析及防治措施研究；廊坊师范学院学报；2010年04月第10卷第2期
[2]赵杰；石英光；杨金彪.地下防水工程渗漏原因分析及防治措施；城市建设理论研究；2013年第2期
[3]不详.隧道及地下工程防水渗漏分析；http：//news.dichan.sina.com.cn新浪地产；2011/12/30 9：25：22
关键词：城市；明挖隧道；防水
一、城市明挖隧道渗漏的危害
目前，城市明挖隧道普遍存在渗漏现象，主要表现在侧墙、顶板的渗水、漏水和路面冒水。这是因为隧道为地下结构，在施工期间和建成后都不可避免的长期受到地下水影响。当地下水水压变大时，而防水工程又存在缺陷时，地下水就会通过一定的通道进入到隧道内部，形成渗漏。隧道的渗漏会导致混凝土结构损坏，腐蚀隧道内设备，影响外观和危害隧道内人员车辆的安全，甚至会造成地面建筑物不均匀沉降。
二、城市明挖隧道防水的设计
城市明挖隧道防水分为结构外防水和结构自防水。
结构外防水一般选用高聚物改性沥青类、高分子复合防水卷材或塑料防水板防水层。铺贴高聚物改性沥青卷材时采用热熔法施工，铺贴合成高分子卷材时采用冷粘法施工，塑料板防水层一般由缓冲层、热塑性圆垫圈、射钉、防水板组成，铺设工艺为先用射钉和垫圈将缓冲层固定在基面之上，铺设防水板时边铺边将其与暗钉垫圈粘结牢固。
自防水主要是靠防水混凝土解决，即以水泥、砂、石为原料，通过调整配合比或掺入减水剂、密实剂、加气剂、膨胀剂等外加剂来改善混凝土的密实性、防水性。防水混凝土所用基料的质量与配比、外加剂的品种与掺量是影响混凝土的密实性、抗裂抗收缩性、抗渗性的主要因素。
三、城市明挖隧道渗漏的原因分析
渗漏问题的成因既有施工不用心和施工工艺方面的原因，也有施工管理和材料方面的原因。但归纳起来主要有：
（一）外防水结构破损失效
当混凝土基面不平整，导致防水卷材本身不能与基面密贴；阴阳角没有做倒角或圆角，导致防水卷材局部变薄；安装时的冲击和背面突出物等很容易将防水板刺穿；卷材和板材搭接处处理不当等原因造成外防水结构破损失效。
（二）结构混凝土开裂
纵向及横向施工缝龄期差导致混凝土开裂；围护结构侵限导致结构混凝土过早承受侧向荷载引起开裂；养护不及时导致混凝土开裂；隧道变形缝设置不当引起开裂；混凝土原材料不合格及入模温度等引起混凝土开裂。
（三）施工缝漏水
由于结构配筋过密，导致施工缝处振捣存在死角，造成该部位混凝土结构不密实而存在渗水通道；止水带安装不规范，不能形成有效密闭的止水环。
（四）拉杆孔漏水
未使用防水拉杆，拉杆孔封堵不当。
（五）钢筋保护层不足引起渗漏
施工作业面狭小，钢筋配置过密，导致混凝土振捣密实度很难达到设计抗渗的要求，钢筋保护层厚度不足，形成渗水通道。
四、城市明挖隧道渗漏的预防和处理
（一）保护外防水结构
1、保证基面平整度。
2、阴阳角都做成倒角或圆弧，同时在转角处、阴阳角和特殊部位增设1～2层附加防水卷材。
3、将混凝土基面上凸出的对拉杆、钢筋、钢管、铁丝等从根部切断，并用砂轮磨平后填塞水泥砂浆抹平。
4、侧墙防水板在与橡胶垫圈焊接时，要掌握焊接温度与时间，避免将防水板焊焦、焊穿。
5、严格按照设计施工，保证防水板及卷材足够的搭接长度。
（二）防止结构混凝土开裂
1、缩短结构纵横向施工缝龄期差
结构纵向施工缝是指由于同一段结构分两次以上浇筑所产生的平行于结构走向的施工缝。结构横向施工缝是指垂直于结构走向的施工缝，即结构分段施工缝（包含变形缝）。若施工缝龄期差别过大，则先行浇筑的混凝土已经收缩完毕，而二次浇筑的混凝土才开始收缩，由于结构混凝土内收缩应力释放不能同步，从而会导致混凝土开裂。
2、防止围护结构侵限
对于明挖隧道，其围护结构的施工质量直接关系到主体结构的防水效果。以地下连续墙或密排钻孔桩来说，若施工过程中其垂直度控制不好，将造成围护结构大面积侵限。使主体结构混凝土浇筑之后，部分原本需要由围护结构承担的侧向土压力将直接转嫁至主体结构混凝土，而此时结构混凝土的龄期极短，从而导致结构开裂。
3、及时养护
及时得当的养护措施是避免混凝土开裂的重要保证，混凝土浇筑完毕后12小时内必须加以覆盖并保湿养护。混凝土浇水养护的时间，对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿碴硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7天；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14天。浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，且混凝土养护用水应与拌制用水相同。
4、合理设置变形缝
采用防水混凝土的明挖隧道，变形缝的合理间距对控制混凝土裂缝具有极其重要的意义。合理地选择变形缝的间距，可起到避免或减少在施工过程和使用时结构不产生超出允许的裂缝宽度。一般根据结构混凝土采用的温度选择变形缝的距离
5、混凝土材料控制
为防止和限制结构混凝土裂缝的产生和开展，对混凝土配比进行适当调整，添加磨细I级粉煤灰及有高效减水功能与补偿收缩功能的TMS防水剂等。
（1）水灰比：在实际混凝土配比中，严格控制最大水灰比，并通过减水外加剂来解决和易性的问题。根据实际情况和施工实践经验，一般水胶比≤0.45。
（2）砂率：根据工程实际情况与以往施工实践经验，选定防水混凝土的砂率在35～40%。
（3）灰砂比：根据工程实际情况与以往施工实践经验，选定灰砂比为1：2～1：2.5。 6、入模温度控制
混凝土入模温度应该小于30℃，结构混凝土的内外温差不宜超过25℃。混凝土夏季施工应使用冰水搅拌混凝土，或加冷却水管、搭遮阳棚等降温措施。
（三）防止施工缝漏水
竖直向止水带两边砼要加强振捣，采用细振捣棒进行振捣，结合大振捣棒振动钢筋和模板，直接或间接振动死角处混凝土，以保证缝边砼自身密实，同时将止水带与砼表面的气泡排出。
水平向止水带待止水带下充满砼并充分振捣后，放平止水带并压出少量的砼浆，然后浇灌止水带上部砼，振捣上部砼时要防止止水带变形。
变形缝外侧橡胶嵌条施工时，为避免三向受力、影响防水质量，在双组份聚硫橡胶嵌条与聚苯板间采用牛皮纸隔离层，双组份聚硫橡胶嵌条与两侧基层粘结牢固。缝槽嵌填双组份聚硫橡胶嵌条之前，清洗槽内浮渣、尘土积水，遇水膨胀橡胶嵌条粘结的砼基面平整、干燥、干净、无任何污染。在侧墙底部封口处双组份聚硫橡胶嵌条与止水带粘在一起。
（四）拉杆孔防水
最好能不用对拉杆，采用外支撑。若现场确实需要采用拉杆对拉的方法固定模板，要使用防水拉杆，即在拉杆中部要有钢板止水环，以增加渗水半径。拆模时也要彻底将外露的拉杆齐根切除并磨平，及时用膨胀水泥将对拉钢筋所形成的表面孔洞填塞密实，以防漏水。
（五）保护层厚度不足引起的混凝土渗漏
钢筋混凝土保护层对防止结构发生渗漏至关重要，一般迎水面的保护层厚度不得小于5cm，背水面的保护层厚度不得小于3.5cm。
五、结语
城市明挖隧道工程施工中，防水是一个复杂而重要的系统工程。因此，在城市明挖隧道工程施工的过程中，必须要充分认清城市明挖隧道防水施工中存在的质量问题，继而加强对施工技术要点控制，只有这样才能够保证城市明挖隧道防水工程的质量和安全，杜绝渗漏。
参考文献
[1]王睿.隧道工程渗水原因分析及防治措施研究；廊坊师范学院学报；2010年04月第10卷第2期
[2]赵杰；石英光；杨金彪.地下防水工程渗漏原因分析及防治措施；城市建设理论研究；2013年第2期
[3]不详.隧道及地下工程防水渗漏分析；http：//news.dichan.sina.com.cn新浪地产；2011/12/30 9：25：22