【摘   要】介绍了天津某铁路隧道根据工程场地地质水文情况，对隧道主体结构、施工缝、变形缝、穿墙管道等进行的防水设计，重点阐述了施工缝、变形缝、穿墙管道等细部构造的防水施工工艺。

【关键词】铁路隧道；防水设计；施工工艺；施工缝；变形缝；穿墙管道前言

近年来，铁路建设飞速发展，受我国复杂地形影响，隧道在其中占了不小的比例。在大规模建设的环境下，铁路隧道防水也越来越得到重视，防水体系由过去的“以排为主”转变为“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”以及“防水和结构设计并重，统一考虑”。

目前大部分铁路隧道防水体系，都以结构自防水为根本，施工缝、变形缝等接缝防水为重点，并辅以附加防水层加强防水。

一、工程概况

天津市某铁路隧道位于市区，连接了天津东西两大火车站，全长5km，设计时速为80km/h，线路先后穿越城市立交桥、河流等.隧道设计为单洞双线。

二、工程地质水文情况

工程场地平坦，现地面标高为2.78~2.80m，原地面标高为0.2~0.5m，人工堆填土约2.5m。场地主要地貌为冲击平原，经人工改造，地形较平坦，岩性主要为黏性土、淤泥质土、淤泥、粉土、粉砂及细砂。

隧道范围内地层主要为第四系全新统新近沉积层(Q4 si )：第Ⅰ陆相层(Q4 al )、第Ⅰ海相层(Q 4 m )、第Ⅰ陆相层(Q4 al )、第Ⅰ陆相层(Q 3 ml )、第Ⅰ海相层(Q 3 al )、第Ⅳ陆相层(Q3aI)、第Ⅲ海相层(Q 3 m )、第V陆相层(Q 3 al )：表层覆盖第四系全新统人工堆积层(Q 4 ml )。

隧道内表层地下水类型为第四系孔隙潜水。赋存于第Ⅰ陆相层及其以下粉砂和粉土中的地下水具有微承压性，为微承压水。

潜水地下水位埋藏较浅，勘测期间水位埋深为0.9~4.8m。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给，水位具有明显的丰、枯水期变化，受季节影响明显。

微承压水以冲击层⑤ 21 粉质黏土、⑤ 11 黏土为相对隔水顶板。⑤ 31 、⑥ 31 粉土、⑤ 43 、⑥ 43 、⑥ 44 粉砂、⑥ 54 细砂，为主要含水地层。含水层厚度较大，分布相对稳定。勘测期间对微承压水进行了稳定水位观测，测得埋深为3.73~7.85m。其承压水头为隔水顶板到稳定水位距离。

根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号)，经取样化验，地下水腐蚀性情况为：1) 潜水对混凝土结构存在硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H1；2) 微承压水对混凝土结构存在硫酸盐腐蚀，环境作用等级为H1。

三、工程防水设计

隧道防水等级设计为一级，结构不允许渗水，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，混凝土中添加一定比例的具有补偿收缩功能的HE抗裂高效防水剂，以防止产生裂缝。主体结构外侧设置防水层，防水层由LECB防水板和无纺布构成。图1为隧道主体结构防水构造。

3.2 施工缝防水设计

主体结构的施工缝采用中埋式钢板橡胶止水带和水泥基渗透结晶型防水涂料进行防水处理，同时预埋可重复注浆的注浆管。图2为施工缝处防水构造。

3.3 变形缝防水设计

变形缝采用中埋式可注浆橡胶止水带、外贴式止水带、双组分聚硫嵌缝胶进行防水处理。图3为侧墙与顶板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

管道与主体结构衔接处是防水的薄弱环节之一，本工程中采用多种方式对该部位进行加强处理。除外包防水层及LECB防水板外，还增加了丁基橡胶密封胶粘带、钢片止水环、缓膨型止水条、双组分聚硫密封胶，有效地对防水体系进行了加强处理。图5为穿墙管防水处理示意图。

3.5 其他防水处理

本工程局部无法安止水带(如遇箍筋无法穿越)时，采用遇水膨胀止水条进行过渡连接。

四、细部构造防水施工工艺

4.1 施工缝防水施工、

1) 混凝土浇筑前，在施工缝中部安装止水带。止水带可直接固定在结构钢筋上，间距不得大于400m，固定应牢固、可靠，避免出现扭曲、变形等现象。

2) 底板、顶板施工缝部位的止水带应采用盆式安装方法，保证振捣时产生的气泡顺利排出，使止水带部位混凝土与止水带间咬合密实，不透水。

3) 止水带部位的混凝土应充分振捣，保证施工缝部位混凝土密实，这是止水带发挥止水作用的关键。振捣时，严禁振捣棒触及止水带。

4) 钢边橡胶止水带仅允许现场对接接头(采用机械对接)，其他形式的接头(十字、T字)均要求提供预制接头，接头部位抗拉强度不得低于母材抗拉强度的80%。

5) 施工缝部位浇筑混凝土前，需对工缝表面进行凿毛处理，并确保不破坏止水带。施工缝表面应清理干净并涂刷界面剂，界面剂为水泥基渗透结晶型防水涂料，涂刷厚度为0.8mm。

纵向施工缝除涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料外，还需浇灌30~50mm厚的掺有水泥基渗透结晶型防水材料的1：1水泥砂浆，并及时浇筑混凝土。

6) 施工缝部位采用预埋式可重复注浆的注浆管进行防水加强处理。施工缝部位出现渗漏时，可利用预埋注浆管进行注浆堵漏，注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面结构中线上，固定间距为200~225mm，沿施工缝通长设置。注浆管采用搭接法进行连接，有效搭接长度不小于2cm(即出浆段的有效搭接长度)。注浆管每隔4~5m引出1根注浆导管，利用注浆导管进行注浆，使浆液从注浆管孔隙内均匀渗出，填充到两道嵌缝胶范围内的空隙，达到止水的目的。注浆导管的开孔部位应做好临时封堵，避免浇筑混凝土时杂物进入，堵塞导管。注浆导管应在结构内穿行一段距离后再引出结构表面，引出位置距施工缝应不小20cm。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，表面应先凿毛，使施工缝表面坚实、平整、干燥、无污物。止水胶施工完毕后，应尽量避免遇水，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) 变形缝迎水面安装外贴式止水带，并同自粘防水板密贴，止水带固定应牢固、可靠，不得出现扭曲、变形等现象。

2) 止水带必须满贴在防水层上，并且保证振捣时产生的气泡能够顺利排出，使止水带之间咬合密实，不透水。底板的混凝土保护层在外贴式止水带处要中断，以确保外贴式止水考与防水层粘结密封。

3) 变形缝中部安装可注浆橡胶止水带，止水带采用硫化搭接，确保注浆孔的使用功能。

4) 变形缝根据实际宽度在中部安装衬垫板和PE泡沫棒。

5) 变形缝靠隧道内侧安装接水盒，接水盒底部应与隧道内的排水系统衔接良好。顶部接水盒安装必须牢固可靠，以免影响铁路运营安全。接水盒与主体结构接缝处用双组分聚硫密封胶填充。

4.3 穿墙管道防水施工

① 结构外包防水层应同管道连接，并适当增加搭接量，连接前对管道进行除锈处理。

② 管道如果采用金属材料，应在管道位于结构中部处安装钢片止水环，并焊接牢固。

③ 钢片止水环与管道焊接处密贴缓膨型止水条。

④ 管道与结构内侧预留嵌缝，填充双组分聚硫密封胶。

五、结语

随着工程科技的不断发展，防水技术有了较大的提高，但隧道要做到真正“无水”，还有很多问题需要解决。首先，防水理念的认识有待完善，应“防、排、截、堵结合，因地制宜，乎合治理”以及“防水和结构设，并重，统一考

虑”。其次，隧道防水应进行整体考虑，充分发挥围护结构和初期支护的防水作用，为防水作业的“无水施工”提供更好的外部环境。另外，防水施工是设计思想的执行，也直接关系到防水效果的好坏，应高度重视防水施工的过程控制，使设计不折不扣地反映到施工上。

来源：防水施工网