中铁隧道局集团有限公司市政工程公司 浙江省 324000
摘要：隧道变形缝是工程结构伸缩、沉降、位移、变形的调节装置，对结构安全和防水有重要影响。变形缝的渗漏受多种因素影响，如何解决好变形缝的渗漏问题一直是行业内研究的一个课题。从设计和施工两方面开展了大量的研究和工程实践，设计通过变形缝间距优化，减少变形缝的数量，施工方面通过优化混凝土工艺，减少混凝土早期收缩、提高变形缝的防水构造的施工质量，减少渗漏点的出现。
关键词：明挖暗埋；水下隧道；变形
1 明挖隧道变形缝设计与施工现状
1.1 变形缝间距优化
混凝土规范提出的变形缝间距在20～30 m之间。按照规范的间距设置，变形缝的混凝土收缩和温差冷缩引起的变形量是可控的。变形缝的施工质量控制难度大，渗漏风险大。有资料表明，伸缩缝渗漏占隧道渗漏的90%以上。从设计和施工两个角度，都试图通过优化，减少变形缝的数量。隧道结构的优化设计以理论计算并参考工程经验的设计方法具有很大的不确定性。
1.2 混凝土早期干缩
按照GB 50108—2008《地下工程防水技术规范》的防水要求，明挖隧道的迎土面裂缝宽度小于0.2 mm。本文中的60 m隧道标准段混凝土底板和顶板均采取一次性浇筑，底板未见贯穿性裂缝，顶板出现了3条贯穿性裂缝，裂缝位置有规律性，位置在在板的中部、距隧道伸缩缝一端10～18 m的位置，基本呈平行状态。裂缝宽度肉眼可见，宽度大于0.2 mm的限值，在裂缝稳定2个月后，采取环氧胶进行封闭处理。越冬后，观察裂缝后期发展不明显，基本处于稳定状态，对伸缩缝张开未造成叠合效应。
1.3 变形缝的防水构造设计
“以堵为主，以排为辅，堵排结合”是隧道防水设计的大原则。隧道防水等级一般设定为II级，变形缝一般采用橡胶止水带，辅以柔性外包防水层加强层的做法。有数据表明，运营期间有30%的渗漏水发生在变形缝位置且难以根治。变形缝防水构造的施工难度大，措施有效性不好，防水的可靠性不足。
2防水修复技术
2.1 方案确定
本文中的隧道渗漏的主要原因是变形缝间距设置偏大，受到季节性温差的作用，混凝土结构冷缩造成的。总体修复原则是以堵的措施减少渗水量，以排的措施进行减压，堵排结合使渗漏在控制范围内，保障实现正常使用年限内，隧道内不见明水，正常验收、正常使用。在外围护结构内侧至中埋止水带的空腔内注射丙烯酸盐遇水膨胀灌浆料进行堵漏处置，设置排水沟、排水井、接水盒进行疏导。
2.2 丙烯酸遇水膨胀灌浆料
丙稀酸盐灌浆是以丙烯酸盐为主体成分的水溶性灌浆材料。由丙烯酸盐（A组分）、引发剂（B组分）和促进剂（C组分）3组分组成。通过双液灌浆泵灌浆，固化后形成一种弹性凝胶体。丙烯酸盐灌浆料工作机理是粘结、填塞、涨塞防渗。丙稀酸盐凝胶体在浸水环境下膨胀200%。在干湿循环的环境下能牢固的粘附在混凝土表面，不会失水脱落。
2.3 堵漏施工
（1）施工工艺。在变形缝位置剔凹槽→清理槽内垃圾→抽排槽内积水→在凹槽上口采用水不漏材料封堵形成封浆层、预埋注浆管→水不漏养护成型→注射丙烯酸盐浆体。
（2）由高往低进行修补变形缝。剔槽尺寸为宽100 mm，深300 mm，并清理变形缝中的垃圾以及填缝板，同时将凹槽内的水抽出一部分。再在变形缝处剔凿的凹槽口部50 mm以内采用水不漏封堵变形缝上口，并预埋注射丙烯酸盐的针头，间距500 mm，同时在隔墙腋角处利用水不漏将隔墙变形缝隔开，只对底板和外侧墙注射丙烯酸盐浆体，水不漏凝结后，通过针头将丙烯酸盐浆体注射到变形缝中，直到压力表反压时停止注浆。堵漏节点设计如图1、图2所示。
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图1 堵漏节点一
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图2 堵漏节点二
为防止变形缝处的渗漏水沿两层止带间的间隙上行，在变形缝内形成“连通器”的效应，对墙体及管廊仓顶板处的变形缝处中埋止带以内空腔采取注射丙烯酸盐浆体的二次防水处理措施。
2.4 车行道疏排施工
2.4.1 排水设计
车行道在底板变形缝处设置横向水沟，收集地面渗漏上来的水，在检修道内沿纵向设排水沟，将集水排向最低处B11段集水沟，通过排水泵排出。
2.4.2 施工工艺
弹线切缝→变形缝处剔出凹槽→清理凹槽内垃圾→涂刷水泥基渗透结晶材料→变形缝处凹槽放入卵石→凹槽上面覆盖10号槽钢→在槽钢两侧纵边打膨胀螺栓并与槽钢焊接固定→槽钢两侧纵边缝隙嵌塞密封膏→在检修道纵向剔出凹槽→涂刷水泥基渗透结晶→检修道纵向凹槽放入卵石
2.5 人行道变形缝疏排施工
人行道在底板变形缝处剔凿形成横向水沟，变形缝的渗漏水通过横向汇集排水至两侧纵向泄水槽下方槽钢暗沟内，再由每个节段的内的泄水槽下方槽暗沟将水自然排至B11段的横截沟里，B11段的横截沟利用自然找坡将积水汇集至南侧的水泵房内，统一由水泵房内的雨水抽排系统排至隧道外。
2.6 管廊仓增设接水盒
车行道原设计有不锈钢接水盒，用于局部渗水的导排。对人行道、管廊仓在每条变形缝处沿顶板及外墙同样设置接水盒，用于局部渗水的导排。接水盒与人行仓墙体接水盒连通将水导排到人行仓水槽里排出。
施工顺序：弹线切缝→在管廊仓侧墙、顶板的变形缝两侧剔出凹槽→在凹槽内钻膨胀螺栓孔洞→清理凹槽内的垃圾→安装接水盒并采用膨胀螺栓将其固定→接水盒纵边嵌塞密封膏。
2.7 质量和安全措施
2.7.1 质量措施
将渗水处理的各项要求以及注意事向操作班组交底，每道工序报检合格后方可下一道工序的施工，不合格材料不允许进场。剔凿凹槽时要求横平竖直，严格按照方案要求剔凿，重点对排水坡度、交叉连接处的质量控制。
2.7.2 安全措施
灌浆材料应密封储存，远离火源，不得随意倾倒。现场必须通风良好，操作人员应穿工作服，戴防护口罩、乳胶手套和眼镜。现场施工和照明用电应符合规定，防止触电事故；严禁烟火，配备一定量的灭火器。
3 结束语
隧道工程变形缝间距优化设计时对季节性温差引起的混凝土收缩要充分估算，对使用阶段的长期变形要充分估计，变形缝变形量超出预期造成止水带破坏出现渗漏要有预案，对于明挖法施工的隧道、地下通道，设置排水沟和接水盒，采取止水与疏导的防水设计方案非常必要。
参考文献：
[1]谢明.地下通道结构变形缝设置的若干思考[J].城市道桥与防洪，2015，（3）：180–184.