市政下穿通道工程防水能力综合提升技术研究

市政下穿通道工程防水能力综合提升技术研究

王明德

中交一公局西南工程有限公司，四川 成都 610000

摘要：通过对混凝土、防水材料的原材质量和施工工艺研究，结合太原市某下穿通道的实例，介绍了下穿通道工程防水能力综合提升施工控制技术，可供同类工程参考。

关键词：市政下穿通道；防水能力综合提升

1引言

随着城市迅猛发展，地面空间压力越来越大，城市地下空间开发力度将逐步增大。目前新一线城市正在大力开发地下空间，地铁、下穿通道等工程逐年增多，随着地下工程的高速发展，防水性能的需求也越来越高。建筑结构的安全性能和使用性能能否顺利实现，从某种程度上来说也主要取决于地下工程的防水性能，若防水质量不达标，后期结构渗漏水，将对使用性能和安全性能带来极大的隐患。

为进一步解决地下工程的防水质量隐患，以山西省太原市某下穿通道工程为依托，进一步研究地下通道防水施工工艺，保证地下工程整体结构防水性能。

2施工技术

2.1地质特点

工程位于山西省太原市小店区，因该工程区域位于太原市地势较低的部位，地下水位较高，地勘显示地下水埋深介于1.8~3.8m之间，地下水类型为潜水与微承压水的混合水，主体结构最大埋深10.1m，富水期整个结构处于地下水范围内，结构的防水质量至关重要。

2.2常见防水质量问题分析

1.混凝土

混凝土自防水性能对于结构防水质量起到至关重要的作用，如果混凝土自防水性能无法达到设计要求，在后续完工后经常会发生结构渗水，严重渗漏水会加速结构老化，破话结构性能，危害使用安全。混凝土自防水性能主要依靠混凝土的紧密性，紧密性提升主要取决于粗骨料级配的连续性、外加剂掺量、搅拌质量、振捣质量。

2.施工缝、伸缩缝、预埋件安装等造成的渗漏

地下防水的薄弱环节主要包括施工缝、变形缝、预埋件等部件的安装，在处理措施上的不当，施工不够细致，在选材方面不够理想等原因造成地下水渗漏的案例比比皆是。主要造成渗漏的原因包括：(1)在浇筑混凝土时，固定止水带的堵头模板由于刚度不够而导致模板跑位，产生气泡或缝隙，给毛细水提供了通道，水就能够从接触面缝隙处渗漏。(2)止水带在安装上出现问题，使得断面深度不足，接头处理不到位，带体被拉断、撕裂、偏移，影响止水能力。(3)在浇筑之前遇水膨胀止水带遇水膨胀或者止水带、止钢板断面的深浅不一，从而导致止水失效。(4)施工缝处没有清洗干净，导致渗漏。

3.对拉杆件孔处理不当造成的渗漏

传统对拉杆件，墙体上的拉杆对于墙体的止水性能造成损坏，对拉杆件附近混凝土振捣质量、对拉孔处理质量以及拉杆对于混凝土结构造成的毛细通道都严重影响着结构的防水性能。

2.3施工工艺技术的探讨

1. 混凝土配合比

防水混凝土的防水性能主要依靠自身的紧密性，密实度、孔隙率、连通孔都是影响其紧密性的关键因素。同时因施工振捣、养生而产生的蜂窝、孔洞、裂缝等也会影响其抗渗性能。研究表明，当混凝土表面出现＞0.1mm的裂缝时，将会造成其结构渗水。通过以上结论可知，想要提升混凝土防水性能就要从密实度、孔隙率、和易性等方面入手。

本次研究对防水混凝土配合比主要从减小混凝土成型后的孔隙，减少游离水蒸发，避免内部留下大量孔隙，影响结构抗渗性能方向研究，根据查找类似研究文献，当水灰比大于0.65后混凝土的抗渗性能急剧下降。为此在本次研究过程中通过研究水灰比对混凝土抗渗性能的影响，同时为保证混凝土和易性，严格控制水灰比，经多次试配最终确定水灰比采用0.539，同时掺入适量减水剂，确保了混凝土和易性的前提下，有效地减小用水量，降低内部孔隙的产生。

同时为了降低后期裂缝的产生，在混凝土中掺入适量膨胀剂，用以补偿混凝土的收缩、防止开裂，提高了混凝土结构的自防水能力。

2. 止水拉杆的选用

地下通道结构尺寸普遍较大，部分主干路的下穿通道侧墙厚度会达到1m以上，且高度较大，仅利用双排脚手架难以保证模板平顺度，且存在“胀模”、“爆模”的风险，而常规的对拉杆对结构防水破坏严重，后期修复困难，且拉杆位置容易发生锈蚀，对结构主体造成损伤。三段式止水拉杆，可杜绝传统拉杆带来的各种弊病。将内杆与带胶螺帽连接固定后，放置在钢筋骨架当中，安装好模板后将外杆与内杆进行连接，内外侧模板均安装完成后对模板进行加固。拆除模板时仅需将外杆旋出，最后将带胶螺帽回收、清洗、上油，外杆和带胶螺母均可周转使用。整体模板拆除完成后，用防锈漆对内杆两端的端头进行防锈处理，然后用防水水泥砂浆对带胶螺帽遗留的锥形孔进行填补、压实。相较传统拉杆，三段式止水拉杆具有以下优点：

1. 加工工艺复杂但是外杆和相较螺帽可周转使用，降低废料产生。

2. 内杆尺寸根据结构尺寸进行加工，工人加固模板时尺寸统一，降低人员操作水平参差不齐造成模板平顺度差的问题。

3. 拉杆孔为锥形，具有一定的尺寸截面，填塞防水水泥砂浆不易脱落，能够保证防水效果。

4. 外杆拆除后，拉杆孔处理完成后，结构表面平顺，不会留下切割传统拉杆造成的表面破损。同时也可避免戳破外层防水卷材。

图2.1三段式止水拉杆

3.中埋式止水带定位钢筋

常规设计的中埋式止水带通过上下层纵向分布筋弯制后，通过上下层钢筋位置限制止水带位移，或者通过后期在分布筋上焊接弯制后的钢筋用以固定。但弯制工程量大，并且受钢筋弯制质量、上下层钢筋变形等影响，止水带固定效果较差，经常发生止水带位移、刺破等情况，补救措施不彻底往往在后期运营过程中会发生渗漏水情况。通过对类似工程的研究，结合相关文献及施工经验，改良了止水带固定钢筋形式，改为F型固定钢筋。该种形式的固定钢筋具有以下优点：

1. 可以结合模板形式，增大固定宽度，保证止水带平顺。

2. 固定钢筋施工是在止水带安装完成后进行，可适当调整直线段长度，从而调整止水带固定的位置，能够保证止水带居中。

3. 在混凝土浇筑过程中，因固定钢筋与止水带平行，可保证不会刺破止水带，保证止水带的完整性。

4.施工缝处理

受工艺限制，下穿通道混凝土无法一次完成浇筑，常规做法是在侧墙倒角以上0.5~1m范围内留施工缝，而施工缝又是防水性能的薄弱点。本次设计单位在施工缝的位置设计了钢板止水带以及遇水膨胀止水带。在常规施工缝位置发生渗漏水的工程上，主要原因就是两种措施的施工质量出现了问题，使得止水效果减弱，从而在施工缝位置发生渗漏水。本次工程当中借鉴了相关工程经验，查找相关研究文献，制定了改进措施。对于钢板止水带，往往是固定位置不居中、不牢靠，在混凝土冲击下造成止水带偏移。本次研究过程中，改进了固定钢筋形式，采用F型钢筋，将F型钢筋焊接在钢筋骨架上，然后将钢板止水带卡在两根竖向钢筋中间，横向钢筋保证了钢板止水带的水平，竖向钢筋可保证钢板止水居中，且在混凝土浇筑过程中抗冲击性能更强，不会发生偏移现象。遇水膨胀止水带凹槽的留设是关键，大了不能有效固定且会消耗膨胀量降低止水效果，小了镶嵌不到位可能会有缝隙留下过水路径。本次研究过程中采用不锈钢方管预留凹槽，可保证槽口光滑平顺，且尺寸均匀，保证后期安放止水带能够密贴，起到良好的止水效果。

3结论

本次针对下穿通道主体结构防水性能的研究，从多个节点对结构防水质量加以研究，通过科学的方法，研习优秀文献，确保了通道结构的防水性能。通过本项目对市政下穿通道工程防水能力综合提升技术研究，取得良好的技术效果。

参考文献

（1）段利亚.抗渗混凝土及其抗渗机理.工程应用，1009-9441(2009)05-0038-02；

（2）张冬梅．浅议市政工程地下通道施工技术.施工技术，2015，第5卷第28期；

（3）唐晋、王亮.市政工程地下结构关键部位防水施工技术及注意要点.中国高新科技，2019年第12期。