隧道防水 铁路隧道防水设计与施工技术分享

根据工程场地的地质和水文条件，介绍了天津某铁路隧道主体结构、施工缝、变形缝和穿墙管的防水设计，重点阐述了施工缝、变形缝和穿墙管等细部构造的防水施工技术。

铁路隧道；防水设计；施工工艺；施工缝；变形缝；穿墙管

前言

近年来，随着铁路建设的快速发展，由于我国复杂地形的影响，隧道占了很大比例。在大规模建设的环境下，铁路隧道的防水问题越来越受到重视。防水体系由“以排水为主”转变为“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”，“防水与结构设计并重，统一考虑”。

目前，大多数铁路隧道防水系统以结构自防水为基础，重点是施工缝和变形缝的防水，辅之以附加防水层来加强防水。

一个

工程测量

天津某铁路隧道位于市区，连接天津东西火车站，全长5公里，设计时速80公里，线路穿越城市立交桥、河流等。隧道设计为单线双线隧道。

二

工程地质和水文

工程场地平坦，目前地面标高2.78 ~ 2.80米，原地面标高0.2 ~ 0.5米，人工填土约2.5米..场地主要地貌为冲击平原，人工改造后较为平坦。岩性主要为粘性土、淤泥质土、粉土、粉土、粉土和细砂。

隧道内地层主要为第四系全新统新近沉积(Q4 si):第一陆相地层(Q4 al)、第一海相地层(Q 4 m)、第一陆相地层(Q4 al)、第一陆相地层(Q 3 ml)、第一海相地层(Q 3 al)、第四陆相地层(Q3aI)和第三海相地层(Q

隧道内地表水为第四系孔隙水。第一大陆层及以下淤泥和淤泥中的地下水为微承压水。

地下水位埋深较浅，本次勘察水位埋深为0.9~4.8m。潜水主要依靠大气降水的入渗和地表水的入渗，水位高低季变化明显，受季节影响明显。

21层粉质粘土和11层冲击层粘土作为微承压水相对防水顶板。31、31淤泥、43、43、44淤泥和54细砂为主要含水地层。含水层较厚，分布相对稳定。本次勘察观测了微承压水的稳定水位，实测埋深为3.73 ~ 7.85米，承压水头为防水屋面至稳定水位的距离。

根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建社[2005]157号)，经取样检测，地下水腐蚀性如下:1)潜水对混凝土结构有硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1；2)微承压水对混凝土结构有硫酸盐腐蚀，其环境作用水平为H1。

三

工程防水设计

隧道防水等级设计为一级，结构不渗水，表面无湿渍。

3.1主体结构防水设计

隧道主体结构采用C40P10钢筋混凝土，混凝土中加入一定比例的he抗裂高效防水剂，具有收缩补偿功能，防止裂缝产生。防水层设置在主体结构外部，主体结构由LECB防水板和无纺布组成。图1是隧道主体结构的防水结构。

3.2施工缝防水设计

主体结构施工缝采用中埋钢板橡胶止水带和水泥基渗透结晶型防水涂料处理，并预埋可重复灌浆的灌浆管。图2为施工缝的防水结构。

3.3变形缝防水设计

变形缝应采用预埋灌浆橡胶止水带、外贴止水带和双组分聚硫密封胶进行防水处理。图3为侧墙与屋面变形缝防水处理示意图，图4为底板变形缝防水处理示意图。

3.4穿墙管道防水设计

管道与主体结构的连接是防水的薄弱环节之一，本工程采用多种方法对这一部分进行加固。除防水层和LECB防水板外，增加了丁基橡胶密封胶带、钢板止水环、缓膨胀止水条和双组分聚硫密封胶，有效加强了防水体系。图5为穿墙管防水处理示意图。

3.5其他防水处理

当本工程无法就地安装止水带时(箍筋穿越时)，将采用遇水膨胀的止水带进行过渡连接。

四

细部结构防水施工技术

4.1施工缝的防水施工

1)混凝土浇筑前，在施工缝中间安装止水带。止水带可直接固定在结构钢筋上，间距不大于400米，固定应牢固可靠，避免扭曲变形。

2)楼板和屋面施工缝处的止水带应采用盆式安装方法，以保证振捣时产生的气泡顺利排出，使混凝土与止水带处的止水带咬合密实，不透水。

3)止水带处的混凝土应充分振捣，以保证施工缝处混凝土的密实度，这是止水带止水功能的关键。振捣时，严禁用振捣棒触碰止水带。

4)现场对接(机械对接)只允许用于钢边橡胶止水带。其他接头(十字型、T型)要求预制接头，接头部位抗拉强度不得低于母材抗拉强度的80%。

5)在施工缝处浇筑混凝土前，应使施工缝表面变粗糙，不得损坏止水带。施工缝表面应清理干净并涂界面剂，界面剂为水泥基渗透结晶型防水涂料，涂层厚度为0.8毫米。

纵向施工缝除涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料外，还应浇筑1: 1水泥砂浆，掺入水泥基渗透结晶型防水材料，厚度为30~50mm，混凝土应及时浇筑。

6)施工缝应采用预埋注浆管进行加固，可重复注浆。当施工缝出现渗漏时，可采用预埋注浆管进行注浆堵漏。注浆管以200 ~ 225毫米的固定间距固定在施工缝表面结构的中心线上，并沿施工缝的长度设置。注浆管采用搭接方式连接，有效搭接长度不小于2厘米(即出浆段的有效搭接长度)。每隔4~5m从注浆管中引出一根注浆导管，利用注浆导管进行注浆，使浆液从注浆管的孔隙中均匀渗出，在两种密封胶的范围内填满空缝隙，从而达到止水的目的。灌浆导管的开口处应进行临时封堵，以避免浇筑混凝土时杂物进入堵塞导管。灌浆导管在引出结构表面前，应在结构内行进一定距离，引出位置应距施工缝不小于20厘米。图6为施工缝注浆管设置示意图。

7)粘贴遇水膨胀止水胶的施工缝表面应先进行粗糙处理，使施工缝表面坚实、光滑、干燥、无污垢。止水带胶施工完成后，尽量避免遇到水；否则会提前膨胀，导致止水能力下降。

4.2变形缝防水施工

1)变形缝应安装一个面向水面的外贴止水带，止水带应紧贴自粘防水板。止水带应牢固可靠地固定，不得扭曲或变形。

2)止水带必须与防水层充分贴合，振动时产生的气泡能顺利排出，使止水带之间咬合密实，不透水。底板混凝土保护层应在外贴止水带处中断，以保证外贴止水带试验与防水层粘结密封。

3)变形缝中间应安装可灌浆橡胶止水带，止水带应硫化重叠，以保证灌浆孔的使用功能。

4)根据实际宽度在变形缝中间安装衬板和PE泡沫棒。

5)接水盒应安装在隧道内侧附近的变形缝处，接水盒底部应与隧道内的排水系统连接良好。顶部接水盒必须安装牢固可靠，以免影响铁路运行安全。接水箱与主体结构的连接处填充有双组份聚硫密封胶。

4.3穿墙管道防水施工

结构外包防水层应与管道连接，搭接量应适当增加。连接前，管道应除锈。

如果管道由金属材料制成，应在管道中部安装钢板止水环，并焊接牢固。

钢板止水环和管道的焊接部位应紧密贴合缓膨止水片。

管道与结构内部之间应预留密封，并填充双组分聚硫密封胶。

五

结论

随着工程科学技术的不断发展，防水技术有了很大的提高，但如果隧道真的“无水”，还有很多问题需要解决。首先需要提高对防水概念的认识，要做到“防、排、截、堵相结合，因地制宜，和谐管理”和“防水与结构设计并重，统一检查”。

关于”。其次，隧道防水要统筹考虑，充分发挥围护和初期支护的防水功能，为防水作业的“无水施工”提供更好的外部环境。另外，防水施工是设计思路的落实，也直接关系到防水效果。我们应该高度重视防水施工的过程控制，使设计在施工中得到真正的体现。