1 设计概况

厦门第二东通道工程（A1标）地处厦门市市区，是链接岛内湖里区与岛外翔安区交通网络中的重要线路。隧道主体长2834.796m，采用单箱双室钢筋混凝土箱型结构，主干路地面层由主线地面层、FZL和FZLY（FZL右幅）组成，总长2746.01m。施工所在地属亚热带季风气候，夏季湿润且雨水充沛，勘察得平均水位高程为3.05m。隧道内部主体结构横断面见图1。

图1 厦门第二东通道主体结构横断面图

隧道结构渗漏主要表现在结构施工时的接缝：预留变形缝、结构砼浇筑施工缝、结构收缩裂缝、穿墙管缝隙等薄弱环节。其中，隧道主体结构背后贴近地基土体，地下水渗漏会使钢筋混凝土结构发生腐蚀，降低混凝土和钢筋粘结力，结构长期作用下影响结构承载能力。鉴于厦门沿海地区特殊的地理环境，防水施工技术应借鉴国内外类似工程结构的经验，达到技术先进、安全实用的目的^[1]。结构自防水指的是保证钢筋混凝土结构的自防水能力，即保证混凝土自身在施工和运营期间达到密实性和耐久性要求^[2-4]。除此之外，隧道节段施工接缝的防水措施不容忽视，加强变形缝、施工缝和预留孔洞等细部结构的防水至关重要。

本文基于厦门第二东通道隧道工程项目，介绍了针对城市超宽隧道结构防水施工方法以及隧道细部结构防水施工关键技术，为隧道工程防水提供较高的参考价值。

2 结构防水施工

2.1 混凝土结构自防水

考虑到隧道混凝土结构自身防水状况，结构采用C40防水混凝土，对混凝土的原材料组成和自身特性提出要求^[5]。

（1）混凝土原材料组成：限制混凝土中胶材用量（280kg/m³）和水胶比（<0.5），水泥类型选用低水化热水泥，水泥细度应大于300m²/kg，水泥中C₃A和C₃S较少，其中C₃A的含量不大于8%。粗骨料选用连续级配且针片状含量小于5%的碎石。防水混凝土的入泵坍落度控制在160～200mm。

（2）混凝土特性：混凝土耐蚀系数须大于0.8。若存在腐蚀性较强的介质，混凝土原材料中可掺入防腐蚀剂。为了最大限度止水，围护结构形成止水帷幕，当无明水流出时方可进行防水施工^[6]，。除了满足《地下工程防水技术规范》的相关要求外，还必须结合结构所承受的水力梯度、排水条件和透水破坏程度来确定结构的抗渗水平。

2.2 施工缝防水

隧道主体结构侧墙高度较高（5.85m），不能一次浇筑到设计标高，采取水平方向分段竖向分层浇筑的施工技术。侧墙下部1m与隧道底板一起浇筑，侧墙预交带与上部侧墙之间形成纵向水平施工缝。隧道侧墙和顶板采用分阶段施工，先浇节段与下一节段之间形成环向施工缝。侧墙环向和纵向施工缝防水如图3（a~b）所示。针对隧道主体背后钢管桩支护及隧道横向钢支撑防护进行具体分析，对施工缝位置防水处理进行优化：

（1）在结构的特殊宽度区域，可以设置后浇带，但必须保证中心结构的一次性浇筑^[7]。水平施工缝位于结构底板下方或上方1.0m处，可根据现场实际情况进行适当调整。

（2）在浇筑水平和垂直施工缝的混凝土之前，必须事先清除表面的浮浆和瓦砾，并在水平施工缝上施加5kg/m²水泥基防水涂料。垂直施工缝防水注意混凝土基础上加防水处理剂。

（3）圆形和纵向施工缝分别使用埋在中间的止水带和钢板止水带。止水带附近应安装可重复灌浆的灌浆管，钢板止水带接头应全焊连接。施工缝应振捣时应轻轻振捣，振动器不得与止水带或止水板接触，以免损坏其密封性。

（a）                                   （b）

图3 环向、纵向施工缝防水示意

2.3 变形缝防水

隧道主体结构设置变形缝以适应温度变化引起的混凝土变形，变形缝将隧道主体结构分为独立的节段。由于橡胶具有较高的机械强度且能够释放一定的可恢复变形，目前已成为隧道工程中倍受青睐的密封防水构件。当隧道主体结构承受静载和活载时，混凝土结构会发生水平和垂直方向的位移，橡胶板和橡胶止水带能够通过自身的可恢复变形缓冲其位移，从而，确保隧道的安全正常运行。

厦门第二东通道主体结构变形缝能有效阻止隧道在外部因素作用下变形、开裂和破坏，它是一种构造缝，变形缝防水方法如下：

（1）隧道主体结构不超过60m设置一道变形缝，变形缝宽度约为2cm；

（2）在隧道侧壁变形缝外侧粘贴止水带，在变形缝中心内埋止水带；；

（3）在变形缝两侧内侧安装1.2mm厚的不锈钢水槽，变形缝内侧涂抹密封胶。

（4）在顶板变形缝外侧，防水涂料层与板间应设置双面胶粘带和喷涂防水涂料加强层来加强止水。

（5）变形缝施工处理措施详见下图。

图4 主体结构顶板变形缝防水示意图  图5 主体结构底板变形缝防水示意图

图6 主体结构侧墙变形缝防水示意图

3 防水节点施工和辅助防水层施工

3.1 防水节点施工

隧道防水节点主要涉及桩头位置和穿墙管的防水，其防水施工注意事项如下：

（1）桩头施工：桩头防水采用水泥基渗透结晶防水涂料、止水钢板和水膨胀密封剂。抗浮桩的桩头应在断桩后埋入底板中。主筋呈喇叭形伸入底板，桩身与底板整体结合。预留桩基采用套管通过底板，套管内注入M10防水砂浆。抗浮桩防水和预留桩基防水如图7-8所示。

图7 抗浮桩防水示意图          图8 预留桩基防水示意图

（2）穿墙管施工：穿墙管在浇筑混凝土前埋设。止水法兰与主管道满焊密实，止水法兰表面涂抹防水涂料层用作防腐处理。套管式穿墙防水构造的翼环与套管满焊连接，套管表面在施工前清理干净。

图9 穿墙管防水示意图

3.2 辅助防水层施工

（1）防水涂层施工：若基层表面有气孔、蜂窝和麻面等现象，必须进行修复，基面必须清洁防水^[8]。涂层内外角应形成圆弧，内外角直径应大于50mm。

（2）预制防水卷材基层处理：预制防水卷材的外表面应提前清理干净，平整度应符合D/L≤1/20。基底表面的不平整部分应用1:2.5水泥砂浆抹面。当基底表面条件较差时，可预先涂覆适当浓度的无纺缓冲层进行保护。

4 结论

本文基于厦门第二东通道（隧道工程）项目，开展了城市超宽隧道防水施工关键技术研究。从主体结构自防水施工、结构重要部位防水施工等方面进行了研究。重点介绍了混凝土结构自防水、施工缝和变形缝、重要防水节点的防水施工方法。施工现场防水效果良好，主体结构表面未出现渗水现象，为隧道工程防水施工提供参考。

参考文献：

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[2]张亚洲,姚占虎,魏驰,张习颖,赵小鹏,吴荣华,成晓青.盾构隧道防水技术主要问题探讨及展望[J].隧道建设(中英文),2022,42(11):1832-1843.

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[4]范瑾.防水板自动铺设台车在高原隧道施工中的应用[J].价值工程,2022,41(28):72-74.

[5]王业刚,李经国.提高隧道防水板铺挂质量的方法和辅助装置研究[J/OL].隧道建设(中英文):1-11[2023-01-04].http://kns.cnki.net/kcms/detail/44.1745.u.20220926.1719.004.html

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[7]姜弘, 盾构法隧道抗浮锚杆节点的防水构造. 上海市,上海市城市建设设计研究总院,2014-05-14.

[8]何小英,石登恒,刘永祯.广西靖那高速公路隧道防水施工技术[J].中国建筑防水,2016(01):15-18.DOI:10.15901/j.cnki.1007-497x.2016.01.004.