技术领域
[0001] 本
发明涉及地下工程防水施工技术领域，特别地，涉及一种适用于
地下水富集区、岩溶发育区、
煤系
地层封闭区、城市地下水敏感区的地下工程防水施工方法。
背景技术
[0002] 从岩性上说，岩体本身存在的不均质且有不同方向、规模、层理、节理、裂隙等特性。地下水通过这些裂隙向低位槽谷排泄，形成地下水径流。可是在隧道在开挖过程后，不仅不可避免地对周边围岩产生了扰动，使岩体的裂隙进一步扩大化，形成的“压
力”薄弱区，将使地下水沿这些裂隙往隧洞内流动。所以，地下工程的修建极大可能的改变地下水径流规律，特别是在开挖后形成的隧洞，在自然条件下地下水的缓慢渗流变得水流速度加快，变成了明流，渗水量也将越来越大，将可能导致地表
水体及井泉枯竭、地表塌陷、植被破坏、地下水系统失衡等一系列水问题。同时，对已完工程的隧道渗漏水修复处理也是比比皆是，在后期修复等方面产生较大的成本、资源浪费。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种地下工程防水施工方法，以解决现有地下工程施工方法容易改变地下水径流规律，导致地表水体及井泉枯竭、地表塌陷、植被破坏、地下水系统失衡等一系列水问题；在后期修复等方面产生较大的成本、资源浪费的技术问题。
[0004] 本发明提供一种地下工程防水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：a、隧洞开挖、初期支护以及初期支护后的防水基面处理；b、喷膜材料制作；c、对防水基面采用施喷成膜技术
喷涂；d、
钢筋工程施工；e、WEYTHIN
纤维素纤维
混凝土搅拌；f、WEYTHIN
纤维素纤维混凝土浇筑；g、仰拱，完成地下工程防水施工。
[0005] 进一步地，步骤e中WEYTHIN纤维素纤维混凝土搅拌采用
水泥裹砂石法二次搅拌工艺，具体实施步骤为：e1、先使WEYTHIN纤维素纤维、粗
骨料、水充分拌合；因WEYTHIN纤维素纤维分散性好，不会产生任何结团，而WEYTHIN纤维素纤维本身
吸附了集料间的自由水壳，将使WEYTHIN纤维素纤维充分吸附在骨料表面；e2、将步骤e1拌合的混合料与水泥稀浆混合拌合，水泥稀浆采用先制备水泥浆再与砂混合而成；e3、实施混合物料搅拌，搅拌过程中采用振动搅拌，对混凝土施以振动，使水泥颗粒在颤动状态下进一步破坏水泥凝聚团，减少物料颗粒之间的粘性和内
摩擦力，同时振动使水泥颗粒的碰撞次数、运动速度增大，
加速水泥水化反应。
[0006] 进一步地，步骤f的具体实施步骤为：f1、混凝土浇筑前根据隧洞顶中心线对台车先行固定，再将各个
门架上的支承
丝杆通过支承丝杆内部的千斤顶伸长或收缩顶紧到钢模板梁上进行固定；f2、安装端头模板，新搅拌的WEYTHIN纤维素纤维混凝土通过T字弯管
泵送，形成隧洞两侧均匀且对称浇筑；f3、采用分层方法浇筑施工，采用
自下而上浇筑，WEYTHIN纤维素纤维混凝土自由下落高度小于2m；隧洞内拱腰以下WEYTHIN纤维素纤维混凝土振捣采用插入式振捣为主和高频附着式振捣为辅相结合的浇筑，浇筑过程须放缓，以防端头模板、拱墙与仰拱界面处模板的爆模；腰线以上采用低频附着式振捣为主和插入式振捣为辅的方式浇筑；f4、拱顶进行WEYTHIN纤维素纤维混凝土浇筑时，只用低频附着式振捣，并适当提高WEYTHIN纤维素纤维混凝土的流动性；附着式振捣时，每次振捣时间60s～80s。以每车
罐车装10m3、12m3新拌砼为例，每车18min左右即可浇筑完。每车混凝土浇筑后，预留
30min～40min再进行下一车混凝土浇筑，但又不达到混凝土初凝时间，以防端头模板、拱墙与仰拱界面处模板的爆模以及衬砌台车偏移。
[0007] 进一步地，地下工程防水施工采用地下工程施工与防水施工同步操作，互不干扰且同时进行；WEYTHIN纤维素纤维的三维织网衬砌混凝土以及在
基层和
面层喷涂一层具有可弥合性防水
薄膜，形成阻隔水的整体。
[0008] 进一步地，地下工程防水施工采用砼外掺技术，在衬砌混凝土中掺入WEYTHIN纤维素纤维，促进混凝土浇筑后水泥继续水化，使骨料颗粒的表面都被水泥浆有效地包裹，以减少微裂缝产生和发展。
[0009] 进一步地，步骤a的具体实施步骤为：隧洞开完后，若初支喷射砼基面干净、无明水流窜，清理喷射砼基面上的锐利突出物，从砼基面剔凿20mm深，将锐利突出物从根部割除，并在割除部位用抗渗水泥
砂浆抹平，以免防水层被损坏，特别凹进的阴
角部位要适当进行补喷混凝土；若初支面存在潮湿、渗水，采用短纤
无纺布或预铺式白色非
沥青高分子自粘胶膜防水卷材作为初支混凝土找平基层，以保证液体
橡胶材料反贴到防水板或者二衬混凝土结构上；短纤无纺布或预铺式白色非沥青高分子自粘胶膜防水卷材在施工前作为
找平层，在二衬混凝土结构浇筑完成后作为外防水的保护层，以解决渗水侵蚀初支混凝土而造成结构破坏以及对外防水材料的
质量影响；若初支基面干燥，喷射混凝土平整度较好，可直接将初支作为基面。
[0010] 进一步地，使用TS06全站仪测量
定位，在城市轻轨轨顶标高以上1.0m使用红油漆确定喷涂边线。
[0011] 进一步地，步骤b的具体实施步骤为：将喷膜材料在干燥、通
风、阴凉的隧洞内存储；喷涂机按A、B两组份材料现场配料，配料按照A料2.5公斤、B料泵1.5公斤的配比；A料使用手动
搅拌机搅拌液体橡胶；B料为
固化剂稀释，按照50Kg水+15Kg固化剂的比例稀释至固化剂颗粒全部融化为液态为止。
[0012] 进一步地，步骤c的具体实施步骤为：采用冷制冷喷、五遍施喷成膜技术喷涂；A料和B料通过双管进入喷涂机分别加压后，再经过双管、双枪交叉雾化混合后喷涂；喷膜料试喷，施工前在调试桶内调试
喷枪输送喷涂料流量和速度，喷射5s-10s之间，待聚合正常，才进行喷膜施工；施工顺序：由低向高，从下往上，先横后竖；隧道喷膜厚度1mm-3mm，采用五遍施喷法，施工顺序由下往上均匀喷涂，喷涂路径先横后竖为一遍，连续5遍即可。
[0013] 进一步地，步骤g的具体实施步骤为：混凝土衬砌台车长度为12.1m，12m即为一模；开挖纵向6m长的仰拱，仰拱开挖到设计底标高后，将渣土运出洞外，仰拱混凝土采用自流式浇筑。
[0014] 本发明具有以下有益效果：
[0015] 本发明地下工程防水施工方法，采用了提高结构自防水能力并喷涂一定厚度的防水胶膜层，解决可能由于材料搭接缝和串水而产生的渗漏问题，最终形成集
皮肤式胶膜层、防水卷材、致密的砼结构层为一体的无缝隙“防水”；通过衬砌砼添加WEYTHIN纤维素纤维，提高砼的“界面薄弱区”拉
应力和水化反应，从而进一步提高抗渗、耐久性，以达到有效的渗流水阻隔作用，从而避免了地下工程的修建时改变地下水径流规律和后期隧洞渗漏水的处理问题。采用的材料均属于绿色防水生态产品，无毒、对环境无污染，不担心对水质产生污染。不仅适用于不同衬砌类型的隧洞防水，也使用于明挖基坑防水，可最大限度减少地下水规律的破坏，特别是新建、扩建、改建工程附近有地表水体、井泉、地质敏感区等地区使用。同时也减少了后续渗漏
水处理而所造成的成本浪费及质量问题。
[0016] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0017] 构成本
申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1是本发明优选实施例的防水施工工艺
流程图；
[0019] 图2是本发明优选实施例的WEYTHIN纤维素纤维砼宏观结构示意图。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和
覆盖的多种不同方式实施。
[0021] 图1是本发明优选实施例的防水施工工艺流程图；图2是本发明优选实施例的WEYTHIN纤维素纤维砼宏观结构示意图。
[0022] 如图1和图2所示，本实施例的地下工程防水施工方法，包括以下步骤：a、隧洞开挖、初期支护以及初期支护后的防水基面处理；b、喷膜材料制作；c、对防水基面采用施喷成膜技术喷涂；d、
钢筋工程施工；e、WEYTHIN纤维素纤维混凝土搅拌；f、WEYTHIN纤维素纤维混凝土浇筑；g、仰拱，完成地下工程防水施工。本发明地下工程防水施工方法，采用了提高结构自防水能力并喷涂一定厚度的防水胶膜层，解决可能由于材料搭接缝和串水而产生的渗漏问题，最终形成集皮肤式胶膜层、防水卷材、致密的砼结构层为一体的无缝隙“防水”；通过衬砌砼添加WEYTHIN纤维素纤维，提高砼的“界面薄弱区”拉应力和水化反应，从而进一步提高抗渗、耐久性，以达到有效的渗流水阻隔作用，从而避免了地下工程的修建时改变地下水径流规律和后期隧洞渗漏水的处理问题。采用的材料均属于绿色防水生态产品，无毒、对环境无污染，不担心对水质产生污染。不仅适用于不同衬砌类型的隧洞防水，也使用于明挖基坑防水，可最大限度减少地下水规律的破坏，特别是新建、扩建、改建工程附近有地表水体、井泉、地质敏感区等地区使用。同时也减少了后续渗漏水处理而所造成的成本浪费及质量问题。WEYTHIN纤维素纤维是一种复合纤维，可大幅提高混凝土及砂浆的均质性，有效抑制早期的塑形裂缝和干缩裂缝，表面具有耐
碱涂层，能增加纤维及混凝土的防
腐蚀性能；具有很好的亲水性能。
[0023] 本实施例中，步骤e中WEYTHIN纤维素纤维混凝土搅拌采用水泥裹砂石法二次搅拌工艺，具体实施步骤为：e1、先使WEYTHIN纤维素纤维、粗骨料、水充分拌合；因WEYTHIN纤维素纤维分散性好，不会产生任何结团，而WEYTHIN纤维素纤维本身吸附了集料间的自由水壳，将使WEYTHIN纤维素纤维充分吸附在骨料表面；e2、将步骤e1拌合的混合料与水泥稀浆混合拌合，水泥稀浆采用先制备水泥浆再与砂混合而成；e3、实施混合物料搅拌，搅拌过程中采用振动搅拌，对混凝土施以振动，使水泥颗粒在颤动状态下进一步破坏水泥凝聚团，减少物料颗粒之间的粘性和内摩擦力，同时振动使水泥颗粒的碰撞次数、运动速度增大，加速水泥水化反应。
[0024] 本实施例中，步骤f的具体实施步骤为：f1、混凝土浇筑前根据隧洞顶中心线对台车先行固定，再将各个门架上的支承丝杆通过支承丝杆内部的千斤顶伸长或收缩顶紧到钢模板梁上进行固定；f2、安装端头模板，新搅拌的WEYTHIN纤维素纤维混凝土通过T字弯管泵送，形成隧洞两侧均匀且对称浇筑；f3、采用分层方法浇筑施工，采用自下而上浇筑，WEYTHIN纤维素纤维混凝土自由下落高度小于2m；隧洞内拱腰以下WEYTHIN纤维素纤维混凝土振捣采用插入式振捣为主和高频附着式振捣为辅相结合的浇筑，浇筑过程须放缓。以每车罐车装10m3或12m3新拌砼为例，每车18min左右即可浇筑完。每车混凝土浇筑后，预留30min～40min再进行下一车混凝土浇筑，但又不达到混凝土初凝时间，以防端头模板、拱墙与仰拱界面处模板的爆模以及衬砌台车偏移；腰线以上采用低频附着式振捣为主和插入式振捣为辅的方式浇筑；f4、拱顶进行WEYTHIN纤维素纤维混凝土浇筑时，只用低频附着式振捣，并适当提高WEYTHIN纤维素纤维混凝土的流动性；附着式振捣时，每次振捣时间60s～
80s。
[0025] 本实施例中，地下工程防水施工采用地下工程施工与防水施工同步操作，互不干扰且同时进行；WEYTHIN纤维素纤维的三维织网衬砌混凝土以及在基层和面层喷涂一层具有可弥合性防水薄膜，形成阻隔水的整体。
[0026] 本实施例中，地下工程防水施工采用砼外掺技术，在衬砌混凝土中掺入WEYTHIN纤维素纤维，促进混凝土浇筑后水泥继续水化，使骨料颗粒的表面都被水泥浆有效地包裹，以减少微裂缝产生和发展。
[0027] 本实施例中，步骤a的具体实施步骤为：隧洞开完后，若初支喷射砼基面干净、无明水流窜，清理喷射砼基面上的锐利突出物，从砼基面剔凿20mm深，将锐利突出物从根部割除，并在割除部位用抗渗水泥砂浆抹平，以免防水层被损坏，特别凹进的阴角部位要适当进行补喷混凝土；若初支面存在潮湿、渗水，采用短纤无纺布或预铺式白色非沥青高分子自粘胶膜防水卷材作为初支混凝土找平基层，以保证液体橡胶材料反贴到防水板或者二衬混凝土结构上；短纤无纺布或预铺式白色非沥青高分子自粘胶膜防水卷材在施工前作为找平层，在二衬混凝土结构浇筑完成后作为外防水的保护层，以解决渗水侵蚀初支混凝土而造成结构破坏以及对外防水材料的质量影响；若初支基面干燥，喷射混凝土平整度较好，可直接将初支作为基面。
[0028] 本实施例中，使用TS06全站仪测量定位，在城市轻轨轨顶标高以上1.0m使用红油漆确定喷涂边线。
[0029] 本实施例中，步骤b的具体实施步骤为：将喷膜材料在干燥、
通风、阴凉的隧洞内存储；
[0030] 喷涂机按A、B两组份材料现场配料，配料按照A料2.5公斤、B料泵1.5公斤的配比；A料使用手动搅拌机搅拌液体橡胶；B料为固化剂稀释，按照50Kg水+15Kg固化剂的比例稀释至固化剂颗粒全部融化为液态为止。
[0031] 本实施例中，步骤c的具体实施步骤为：采用冷制冷喷、五遍施喷成膜技术喷涂；A料和B料通过双管进入喷涂机分别加压后，再经过双管、双枪交叉雾化混合后喷涂；喷膜料试喷，施工前在调试桶内调试喷枪输送喷涂料流量和速度，喷射5s-10s之间，待聚合正常，才进行喷膜施工；施工顺序：由低向高，从下往上，先横后竖；隧道喷膜厚度1mm-3mm，采用五遍施喷法，施工顺序由下往上均匀喷涂，喷涂路径先横后竖为一遍，连续5遍即可。
[0032] 本实施例中，步骤g的具体实施步骤为：混凝土衬砌台车长度为12.1m，12m即为一模；开挖纵向6m长的仰拱，仰拱开挖到设计底标高后，将渣土运出洞外，仰拱混凝土采用自流式浇筑。
[0033] 实施时，提供一种以“防”为主的隧道施工技术及在施工的过程控制，通过在原防排水设计的
基础上使用新材料、新工艺技术，以达到有效阻隔水作用。织网、弥合组合防水施工技术不仅适用于多数的地下工程防水施工，而且实用材料无毒，对环境无污染，同时操作便捷，对工期无影响。隧洞防水新
型材料使用的组合防水隔水结构，包括提高结构自防水能力，喷涂一定厚度的防水胶膜层，解决可能由于材料搭接缝和串水而产生的渗漏问题，最终形成集皮肤式胶膜层、防水卷材、致密的砼结构层为一体的无缝隙“防水”。通过衬砌砼添加WEYTHIN纤维素纤维，提高砼的“界面薄弱区”拉应力和水化反应，从而进一步提高抗渗、耐久性；其次，喷涂雾化后的A料：波力尔液体橡胶、B料：固化剂稀释剂组合材料，使隧洞喷射砼基面、土工无纺布或防水卷材面层，以达到有效的渗流水阻隔作用，从而避免了地下工程的修建时改变地下水径流规律和后期隧洞渗漏水的处理问题。
[0034] 采用皮肤式、无缝隙的防水结构优化，在衬砌混凝土添加WEYTHIN纤维素纤维、喷射砼基层或防水层面层上再添加一道可弥合的胶膜层新材料，避免隧洞等地下工程修建造成的地下水径流破坏。采用织网、弥合组合防水施工技术，包括原防水防线，所述新材料、新工艺均为加强隧洞以“防”水施工为主的组合体施工方法。提高混凝土结构自防水能力和混凝土的“匀质性”。通过砼外掺技术，在衬砌砼中掺入WEYTHIN纤维素纤维，促进砼浇筑后水泥继续水化，使骨料颗粒的表面都被水泥浆有效地包裹。减少微裂缝产生和发展。三维织网，提高水泥石与集料之间的拉结力。WEYTHIN纤维素纤维搅拌后不聚团，在无限空间内形成三维织网，而本身具有较好地拉应力，在过渡区起着拉结水泥砂浆基体和骨料颗粒的作用；避免了可能由于材料搭接缝和串水而产生的渗漏问题。增加一道2mm厚的皮肤式柔性防水胶膜层。胶膜层具有自弥合性、超高弹性、整体无缝、不透水性等优秀特性，而且不透水性可达0.9MPa，而本身的可弥合性也避免了从射钉缝隙渗漏水的可能性。有效渗漏水阻隔的多级组合结构。WEYTHIN纤维素纤维混凝土、防水板、防水涂膜层组成的封闭成环的生态防水系统，将水阻隔在隧洞衬砌之外。织网、弥合组合生态防水施工技术，在原防水防线上使用新材料、新工艺完善防水结构，防水性能更高，防水效果更佳，使用范围更广。采用的新材料均属于绿色防水生态产品，无毒、对环境无污染，不担心对水质产生污染。不仅适用于不同衬砌类型的隧洞防水，也使用于明挖基坑防水，可最大限度减少地下水规律的破坏，特别是新建、扩建、改建工程附近有地表水体、井泉、地质敏感区等地区使用。同时也减少了后续渗漏水处理而所造成的成本浪费及质量问题。
[0035] 本实施例的组合防水施工技术，主要是利用了WEYTHIN纤维素纤维的三维织网衬砌混凝土和在基层、面层喷涂一层具有一定可弥合性防水薄膜，形成阻隔水的整体。施工可同步操作，又互不干扰同时进行。下面介绍采用本实施例的施工流程图，如图1所示：
[0036] (1)隧洞开挖、初期支护后对基面处理
[0037] 初支喷射砼基面干净、无明水流窜。喷射砼基面上如有钢筋、
铁丝、钢管、锚头等锐利突出物时，从砼基面剔凿20mm深，将锐利突出物从根部割除，并在割除部位用抗渗水泥砂浆抹平，以免防水层被损坏，特别凹进的阴角部位要适当进行补喷混凝土。
[0038] 若初支面存在潮湿、渗水，采用400g/m2短纤无纺布或预铺式白色非沥青高分子自粘胶膜防水卷材作为初支混凝土找平基层(无纺布是作为基层，保证液体橡胶材料反贴到防水板或者二衬混凝土结构上，施工前作为找平层，二衬浇筑完成后作为外防水的保护层，解决了渗水侵蚀初支混凝土，造成结构破坏对外防水材料的质量影响)；若初支基面较为干燥，喷射混凝土平整度较好，可直接将初支作为基面。
[0039] 使用TS06全站仪测量定位，在城市轻轨轨顶标高以上1.0m使用红油漆确定喷涂边线。
[0040] (2)喷膜材料制作
[0041] 喷膜材料在干燥、通风、阴凉的隧洞内存储。
[0042] 喷涂机按A、B两组份材料现场配料，配料按照A料2.5公斤、B料泵1.5公斤的配比。
[0043] A料使用手动搅拌机搅拌液体橡胶，液体橡胶1吨可喷涂300m2(喷射胶膜层A料：波力尔液体橡胶)；③B料为固化剂稀释，按照50Kg水+15Kg固化剂(喷射胶膜层B料之一：固化剂)的比例稀释至固化剂颗粒全部融化为液态为止。
[0044] (3)冷制冷喷、五遍施喷成膜技术喷涂
[0045] A料和B料通过双管进入喷涂机(喷涂机PLR-GX160)分别加压后，再经过双管、双枪(双管双枪喷枪)交叉雾化混合后喷涂。
[0046] ①喷膜料试喷。施工前不可直接向防水界面喷射，可在调试桶内调试喷枪输送喷涂料流量和速度，喷射5～10s之间，待聚合正常，才进行喷膜施工。
[0047] ②施工顺序：由低向高，从下往上，先横后竖。隧道喷膜厚度2mm，采用五遍施喷法，施工顺序由下往上均匀喷涂，喷涂路径先横后竖为一遍，连续5遍即可。
[0048] (4)钢筋工程施工
[0049] (5)WEYTHIN纤维素纤维混凝土搅拌
[0050] ①WEYTHIN纤维素纤维混凝土的搅拌采用二次搅拌法——水泥裹砂石法，先使WEYTHIN纤维素纤维、骨料和水充分拌合，因其分散性极好，无任何结团，而纤维本身吸附了集料间的自由“水壳”，将使纤维素纤维充分吸附在骨料表面。其次与水泥混合拌合，再加水拌合制成。
[0051] ②搅拌过程采用振动搅拌，对混凝土施以振动，使水泥颗粒在颤动状态下进一步破坏水泥凝聚团，减少物料颗粒之间的粘性和内摩擦力，同时振动使水泥颗粒的碰撞次数、运动速度增大，加速水泥水化反应。
[0052] (6)WEYTHIN纤维素纤维混凝土浇筑
[0053] ①混凝浇筑前先对自行式全断面液压钢模衬砌台车隧道洞顶中心线固定，各个门架上的支承丝杆通过其内部的千斤顶伸长或收缩顶紧到钢模板梁上进行固定。安装端头模板，新拌混凝土通过泵车、竖向泵管、泵管“T”字弯管泵送、输送软管，两侧均匀同时对称浇筑。
[0054] ②采用分层方法浇筑施工，软管通过台车各个窗口，自下而上，自由下落高度小于2.0m。隧道洞内拱腰以下WEYTHIN纤维素纤维混凝土振捣采用插入式振捣为主和高频附着式振捣为辅相结合的浇筑，浇筑过程须放缓，以防端头模板、拱墙与仰拱界面处模板的爆模。腰线以上采用低频附着式振捣为主，插入式振捣为辅的方式。拱顶WEYTHIN纤维素纤维混凝土浇筑时只用低频附着式振动器振捣，每次振捣60-80s，并适当提高WEYTHIN纤维素纤维混凝土流动性。
[0055] (7)仰拱
[0056] 因为混凝土衬砌台车长度为12.1m，12m即为一模。因此开挖纵向6m长的仰拱，仰拱开挖到设计底标高后，将渣土运出洞外，仰拱混凝土采用自流式浇筑。
[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
