隧道防排水的施工程序和施工方法-毕业论文

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摘 要

现如今，我国有大量的隧道工程在稳步进行着，而隧道又分为铁路隧道和海底隧道，但是无论是哪一种，防排水技术对于隧道而言是非常重要的，不仅仅在于前期的建造成本，因为隧道是百年工程，是要长期运行的，在结构渗漏水上应该进行严格控制，渗漏水量越小，对于后期运营排水产生的风险和费用就会越小,特别对于海底隧道来说更是重要，能不能防住水就意味着能不能把隧道修建完成。

关键词：隧道 防排水技术 渗透

Abstract

Nowadays, there are a lot of tunnel projects in China steadily, and the tunnels are divided into railway tunnels and submarine tunnels, but no matter what kind, the waterproof and drainage technology is very important for the tunnel, not only in the pre-construction Cost, because the tunnel is a hundred-year project and is to be operated for a long time. Strict control should be carried out on the structural leakage water. The smaller the amount of leakage water, the smaller the risk and expense of operating drainage in the later period, especially for seabed tunnel Even more important, whether it can prevent water or not means that the tunnel can be built.

Keywords: The tunnel Waterproofing and drainage technique penetration

目 录

第一章 诸论............................................................................................................ 1

1.1 论文写作的背景及意义 .................................................................................... 1 1.2 国内的研究现状 ................................................................................................ 1 1.3 研究的目的 ........................................................................................................ 1 1.4 研究的方法 ........................................................................................................ 2 1.5 研究的内容及结构框架 .................................................................................... 2 …… ............................................................................................... 错误!未定义书签。 本章小结 .................................................................................................................... 2 第二章 隧道防水的施工程序和方法 ...................................................................... 3

2.1 铁路隧道防水施工技术的分析 ........................................................................ 3 2.2 隧道防水施工技术的应用 ................................................................................ 6 …… ............................................................................................................................... 6 本章小结 .................................................................................................................... 7 第三章 隧道排水的施工程序和方法 ...................................................................... 8

3.1 软式透水管施工技术 ........................................................................................ 8 3.2 排水沟的施工技术 .................................................................................... 8 3.3 排水边沟的施工技术 ........................................................................................ 8 3.4 排水板技术 ........................................................................................................ 9

................................................................................................................................... 9

本章小结 .................................................................................................................... 9 第四章 港珠澳大桥海底隧道段防排水技术 ......................................................... 10

4.1 隧道段介绍….. ................................................................................................. 10 4.2 GINA止水带——避免管节与管节之间产生裂缝…… .................................... 12 4.3 聚脲防水涂料…… ............................................................................................ 13 …… ............................................................................................................................. 13 本章小结 .................................................................................................................. 15 第五章 结论与展望 ................................................................................................ 16

5.1 结论 .................................................................................................................. 16 5.2 展望 .................................................................................................................. 16 …… ............................................................................................................................. 16 参考文献 ................................................................................................................. 17 致 谢....................................................................................................................... 18 附 件：…… ........................................................................................................... 19

第一章 诸论

1.1 论文写作的背景及意义

现如今，我国有大量的隧道工程在稳步进行着，而隧道又分为铁路隧道和海底隧道，但是无论是哪一种，防排水技术对于隧道而言是非常重要的，不仅仅在于前期的建造成本，因为隧道是百年工程，是要长期运行的，在结构渗漏水上应该进行严格控制，渗漏水量越小，对于后期运营排水产生的风险和费用就会越小,特别对于海底隧道来说更是重要，能不能防住水就意味着能不能把隧道修建完成。而且我在上海隧道珠海横琴马骝洲项目实习的过程中对此技术难点有相关关注，因此希望借此提出一些我的观点和意见。

1.2 国内的研究现状

1.2.1 铁路隧道

我国在铁路隧道建设方面的发展非常的迅猛，到2015年年底，共有3784条铁路隧道正在施工，总长度为8692 km。规划隧道4384座，总长度为9345 km；运营隧道13411 座，总长度为13038 km。在2015年一有1316座铁路隧道新增开通运营，总长达2160 km，其中有18座隧道长度在10 km以上，总长245 km。狮子洋隧道、秦岭隧道、太行山隧道、高黎贡山隧道等著名隧道都是中国人修建的铁路隧道，有的甚至是世界上最长的铁路隧道。 1.2.2 海底隧道

中国在掌握隧道施工技术之后也修建了很多的水下隧道,这些水下隧道的结构形式主要为水底深埋暗挖隧道或沉管隧道。中国目前自主修建的水下隧道有：海底隧道、厦门海底隧道、青岛胶州湾隧道、港珠澳大桥海底隧道、汕头苏埃湾海湾隧道、大连湾海底隧道、渤海隧道、上海崇明海底隧道等。其中胶州湾隧道的长度在国内属于第一名，在世界海底隧道排名中占第三。我国的第一条外海沉管隧道是港珠澳大桥海底隧道，不仅创下多项世界级的记录，还是世界上最长的公路沉管隧道，是唯一的深埋沉管隧道。

1.3 研究的目的

隧道在我国已经很常见了，因为穿山越河都是需要它的，然后又因为其独特的特性，

水就成为了其中很重要的一点，不管是铁路隧道还是水下隧道，防排水都是其重中之重，所以我就选择了隧道的防排水技术，当然这不是我的目的，我是在接触的过程中觉得隧道的防排水也不是很简单的技术，首先是觉得好奇，在接触的过程中就就得有意思，最后觉得还比较喜欢，希望可以得知现在的发展情况，未来的发展趋势等。

1.4 研究的方法

本研究主要采用了以下研究的方法：一是将案例与规范结合的分析方法，通过对案例的分析，结合规范来比较，更加容易的得到一些结论。二是文献研究法。从文献资料中查询现有的隧道防排水施工技术，然后用来对后面的案例进行相互的验证。

1.5 研究的内容及结构框架

本文参照了国际先进的理论，研究了现在的隧道防排水施工技术，并且通过案例提供一些想法，去分析未来的隧道防排水施工技术的方向。

全文一共分为五章 第一章为“绪论”

第二章为隧道防水的施工程序和方法 第三章为隧道排水的施工程序和方法 第四章为隧道防排水技术案例分析 第五章为“结论与展望”

本章小结

在这一章中，主要是回答了该论文写作的的研究背景以及意义,也是对于这篇论文的说明，想简单的讲解一下现在隧道防排水的基本状况，方便给大家了解和参考。

第二章 隧道防水的施工程序和方法

2.1 铁路隧道防水施工技术的分析

2.1.1 注浆止水技术

注浆止水技术在止水防水效果明显，只要没有错误的操作，事先进行孔口管的预埋，控制好注浆的步骤和速度，就可以通过管道进行注浆从而达到防水止水的效果，简单来说就是先设计好管道预埋，然后将相对应的材料注入到相对应的地点达到止水的效果。对于注浆止水技术的关键问题在于注浆材料的选择，因为如果选择的材料不合适，小则漏水渗水，大则导致整个工程出现问题，导致事故的发生，这就会非常的危险，而且选择的材料还要是绿色环保的无危害的材料，或是危害较小的建筑材料。所以该技术的重点在于绿色环保和防水效果相结合，选择最适合的材料进行施工。

2.1.2 防水层施工技术

防水层施工技术并不是特别复杂，但是它的施工技艺要求较高，需要施工师傅根据具体的施工情况去调节，所以受人为因素影响较大。第一，在处理防水板接缝的防渗漏的时候，对于技术有高要求，且需要高度集中和仔细，一旦工人出现操作失误，都会导致不好的结果，防水板直接脱落、接缝没有封闭等情况。第二，工人在隧道进行施工的过程中，由于工程量比较大，这会导致所有的路段的施工水平不能保持一致。第三，外部自然环境的改变，也会对施工造成影响，增加施工难度。例如，在进行防水板焊接的时候，雨水多发，会导致湿度的改变，不仅仅增加了施工时的难度，而且对施工后的效果检测也会很困难。这样就只能依靠工人的个人经验，对防水板焊接进行定义是否合格，但是这样会大大增加安全的不确定性，是非常危险和不科学的。

2.1.3 结构自身防水技术

结构自身防水技术很方便，顾名思义就是自身材料和结构就有防水的效果，这种方法可以有效的减少工程建设时间和建造成本，因为混凝土材料本身就含有一定的防水效果。在建设的过程中，严格按照设计的标准和施工质量，选择适合的混凝土材料，就可以使得隧道有一定的防水效果，可是实际运用起来，具有较大的不稳定性。首先，如果

是以混凝土材料去设计出来的图纸，由于本身混凝土自身强度是不足以支撑整个隧道，所以就会在工程的中后期就会发生问题，甚至因为注重混凝土材料的防水效果，而导致混凝土自身强度不够，产生出事故，这些都是因为现有的施工技术和质量不能达到实际的高度所造成的。其次是混凝土本身的防水效果本就不是突出，若是长期使用防水效果还是不理想。所以这项技术的推广要解决的问题就是混凝土材料的防水效果，不仅提升防水效果，混凝土强度也不能打折扣，这样就能很好解决结构自身防水的问题。

2.1.4 衬砌缝隙防水施工技术

这里主要的有变形缝、沉降缝和施工缝，它们各有不同，有各有用处也可以相结合使用，起到多重防水的效果。 1）衬砌变形缝防水

变形缝的防水的形式有很多，除了有传统的防水工艺，还会设置排水系统和可持续的防水设备，主要有下列几种：第一种，是在变形缝施工过程中构建止水带，然后，在变形缝施工结束之后，用注浆止水技术进行注浆，达到二重防护的效果，也是大大提高了防水效果。第二种，是在施工中设置排水系统，使用软水管固定在施工好的混凝土上，通过软水管把渗透或者流入的水排出，这个方法的想法就是即使渗透进来，也可以通过排水系统排出去，从而达到防水的效果。第三种，就是在中间设置第二道防水层，做出可以排水的止水带，其实简单来说就是第一种和第二种方法的结合使用，即是设置止水带，并且中间也设置排水系统，这样的双层防护，也是非常有效的。第四种，就是在变形缝表面安装接水盒，其实这也不算是一种方法，算是对于上面的方法都失效了后的最后防线，避免水流进入隧道中，影响隧道正常的运营。 2）沉降缝处理

沉降缝的处理大都是使用中埋式橡胶止水带进行处理，这个橡胶止水带因为是橡胶制作而成的，所以具备一定的形变能力，可以适应沉降缝或是伸缩缝带来的形变，然后是在混凝土浇筑的过程中部分或者全部埋进混凝土中，平铺展开，接头处封闭起来，这样起到一个封闭止水的效果。这个橡胶止水的重点在于位置的准确，平铺展开，接头处的搭接，还要避免有尖锐的石子或是钢筋对橡胶的穿刺。

3）衬砌施工缝防水

施工缝防水对比与变形缝防水的施工难度要更高一点，因为施工缝相对于变形缝而言会更窄，所以这里难度也会变大。在施工缝的防水施工中，为了提高防水的效果，有的会设置两道止水带，这样就会有效避免渗漏水的情况。在施工缝施工结束后，还可以对施工缝进行灌浆的方法做二次处理，这样更是对施工缝的防水效果有一个巨大的提

升。施工缝防水技术简单来说就是在施工缝处进行止水，做到防止渗水漏水的情况，这个技术关键就是使用合适的止水带，而且要控制好如何不会在长时间的使用过程中产生脱落等问题，因为在隧道里面是有车辆通过的，这些都会产生风荷载，可能会导致止水带的脱落或松动等情况。例如在港珠澳大桥隧道段里就有用到这一技术，选择了Gina止水带，因为这种止水带就很符合海底隧道的全部要求，所以也产生了良好的止水效果，也充分发挥了施工缝防水技术的作用。

2.1.5 喷涂防水层施工技术

喷涂防水层主要就是在防水层进行喷涂防水材料，或者是在关键部位喷涂防水材料，从而达到这个防水的效果，这项技术对于喷涂材料的要求较高。施工工艺流程为基层处理---特殊部位处理---防水层施工---养护。具体施工细节都大同小异，而且这种方式成本较低，施工难度也不大，算是比较广泛使用，重要的是合适的防水涂料，还有绿色环保的要求。在港珠澳大桥隧道段也有使用到这个技术，就是聚脲的使用。

2.1.6 防水板施工技术 1） 基层处理

基层处理又分为两种分别为基体表面处理和出口点处理。在处理基体表面之前，要对地基先进行清理，表面要平整，不可以凹凸不平，更加不可以有杂物，如果有不平整的地方还可以进行平整作业，平整之后就可以铺设防水层了。处理出水口时，表面不能破损，不能出现漏水的情况，然后出水口是否堵塞等情况，然后铺设防水板，最后就是测试水流能否顺利排出。 2） 铺设防水板

铺设防水板时方向要保持一致，位置不要太紧也不要太松，方向调整是便于焊接，铺设好就要固定好，可以用重物压着等，混凝土浇筑结束之后还要检查防水板是否与混凝土粘合，要检查防水板表面是否出现裂痕 ，防水板的周长也应该超过基面周长2~3cm， 3） 焊接防水板

防水板焊接是最关键的步骤，多采用热焊接方法，在PE膜接触的表面进行加热处理，使之粘合，铺设的防水板要清洁干燥，最后使用专业的焊接机和相对应的焊接方法焊接。

2 .2隧道防水施工技术的应用

现有的隧道通过施工和建设技术，还有功能来区分主要是三种，盾构隧道、沉管隧道以及山岭隧道。盾构隧道，就是用盾构机来打通隧道，现在主要是公路或是城市铁路等，比如地铁或是一些穿山隧道等，沉管隧道，主要是应用于水下隧道，比如港珠澳大桥的隧道段，山岭隧道，这个主要运用在铁路建设，是最常见的铁路设计。都有各自的特点，根据具体的环境有不同的方法，也都各自有优缺点，最后就是这些我们国家才有了隧道数量和总长都是世界第一的成就。 2.2.1 盾构隧道技术

盾构隧道一般是用于城市铁路建造，但是也有用于公路隧道的建造，因为这项技术的关键是盾构机，现在我国的盾构机技术也是世界领先的，各种刀盘的配合使用。这个隧道的防水要求也是有的，因为一般是地铁隧道，所以比较害怕水流渗透堆积在地铁当中，这就会造成很大的问题。主要是使用自身结构防水技术和衬砌缝防水施工技术，防水材料的选择，施工建设的质量，都会高要求，也因为是城市地下交通建设的原因，对于这些的标准都是很高的，这样不仅仅利于之后对于抵御自然灾害或是隧道的维修等都会非常的方便。

2.2.2 沉管隧道技术

沉管隧道大多用于水下隧道，或是海底隧道，主要是用混凝土预制的管节沉到设计好的地点，然后在水下进行拼接，然后在排出管道中的水就可以形成水下隧道，所以沉管隧道对于防水的要求是最严格的，若是一个地方渗漏水，小了可能会淹没掉暂时无法使用，大了可能造成整个隧道被水压直接毁坏，造成的损失将不可估量。预制的管节之中是做了防水处理的，所以主要是管节与管节的连接处，这样就可以整体提高沉管隧道的防水能力。近段时间来，我国的工程师也进行了大量的研究，也有一些成果，港珠澳大桥就是最好的证明，但是不要骄傲，我相信以后会有更多更好的沉管隧道出现。

2.2.3 山岭隧道技术

山岭隧道是我国早期隧道修建所使用的方法，由于时间较长，所以施工技术也很成熟，而且也具备很高的灵活性。山岭隧道一般来说对于防水的要求没有很高，主要是没有较多的水流渗入，一般都会比较注重排水，因为把水流排出去就好了，但是不是说没

有防水，还是有相关的防水技术，只不过相对于以上的两种会较与简单，主要的防水技术有初期支护，防水层和二次衬砌，因为这些对于长期进行隧道建设的工人来说都很熟悉，其次这些技术由于难点不高，施工方式也就简单，而且还因为具有施工工期快，造价低等优点，所以适用于早期广泛使用，但是到目前有部分都已经出现严重的渗漏水现象，导致后期的维护费用增加，所以这种方法也较少使用。

本章小结

本章首先解答了隧道防水施工技术和隧道防水施工技术的应用，通过这两个来解答现有的隧道防水施工技术的情况，便于去了解。

第三章 隧道排水的施工程序和方法

3.1 软式透水管施工技术

软式透水管的主要用处就是将渗透进来的水排出去，或者是引导到排水沟处，这样就不会导致渗透进来的水无法排出一直渗透，最后导致结构的破坏或是关键部位的失效所造成更大的问题。软式透水管是又高强度尼龙纱和纤维材料制成，具有很好的抗拉强度和抗压强度，是为了防止被拉断或者被土或混凝土压坏，抗酸碱性能力强，怕被水土中的酸碱性直接腐蚀，透水管内部还有过滤层，防止泥沙和垃圾等进入透水管产生堵塞，其中的材料都是透水性尼龙土工织物，排水能力强，最后内部有螺旋钢丝缠绕，且经过相关的防腐蚀等处理的聚氯乙烯材料组成，能够有效减少压力。在铺设的时候事先已经设计好宽度，然后要注意填料中不要有尖刺等，然后将强度高的方向垂直于路堤轴线方向布置，最后检查是否有拉伸或是扭曲等情况，没有就可以添加填料，最后再及时平整。

3.2 排水沟的施工技术

排水沟主要是排出隧道内部路面的水，以及渗透进来少量的水，都是通过软式透水管引导到排水沟最后在统一排出去，所以排水沟是隧道内最主要的排水系统。排水沟一般是位于路面正下方，且两边会向中间有一个倾斜角度，隧道中间又会对两个洞口有一定的倾斜角度，所以渗流坡度、孔径和渗透孔密度等都会对排水沟的排水能力产生影响。所以可以这么做，提高透水性孔隙密度和孔隙直径，这可以使得集水能力增加，改善过滤层的分级条件，有效的过滤排水沟中的杂物可以防止排水沟堵塞从而增强排水能力，缩短横向排水管距离，可以有效减小排水沟的排水压力，如果遇到暴雨等情况也能及时排出积水，保持路面没有积水。施工工艺：第一，测量放线，要确定好具体的位置和高程等信息，第二，制作模版，按照设计图纸和标准进行规范的操作就好，第三，浇筑砼，这里需要注意养护不然达不到需求强度就需要重新来，第四，盖板钢筋，就是钢筋的加工和安装等工作，第五，模版安装，第六，盖板预制混凝土，第七，盖板安装。

3.3 排水边沟的施工技术

排水边沟是在道路两边的排水管道，主要是收集路面的少量积水，大都数是车辆带

进来不小心洒出来的，还起到一个引导的作用，将路面的水都集中到排水沟。目前大部分的排水边沟都是圆形的，少量有矩形的。这里排水边沟的作用还是比较大的，基本的防锈蚀，防酸碱还是有得，而且还要具备放火功能，要是不小心隧道内起火，或是有易燃液体，都是要靠它。具体施工工艺和排水沟大同小异，但是也要严格按照标准规范来施工。

3.4 排水板技术

这也是较为新颖的技术，排水板是一种一面凸起的板块材料，主要有凸壳型排水板和毛细型排水板两种，主要材质分别又聚乙烯和聚氯乙烯制成，有良好的粘结性和排水性，可以结合防水板一起使用效果更佳。排水板其实就是具备排水能力的防水板，主要区别就是具备抗压强度和排水功能。凸壳型排水板一般是使用在初支和二衬之间的空隙之中，利用这空隙来排水，而毛细型排水板则是在防水板上的刻槽来排水，而且具备一定的主动性。

图1 凸壳型排水板立体结构示意图

排水技术的理念都是“堵不如疏”，就是水流进来了没关系，防不住水那就把水排出去就好。所以单一的只是防水是没有用的，就算可以做到一滴水都渗透不进来，要是水是被外来带入如隧道的呢，所以防水很重要，排水也很重要两者缺一不可，结合在一起才会万无一失。

本章小结

本章首先解答了隧道排水施工技术，通过这个来解答现有的隧道防水施工技术的情况，便于去了解。

第四章 港珠澳大桥海底隧道段防排水技术

4.1 隧道段介绍

港珠澳大桥隧道段是现如今最长的海底公路隧道，也是建设难度最大，规模最大的隧道工程。连接着两岸三地，这不仅仅是一座桥，一条路，这还是文化交流的路，是友谊的桥梁。港珠澳大桥因为横跨了珠江口，为了生态还有航运等问题考虑，所以决定修建一段海底隧道，但是茫茫大海要修建海底隧道不行啊，还需要地基啊，于是就填海造成了东、西两座人工岛，然后中间的海底隧道段用的是沉管技术修建。而沉管技术是什么事呢？简单的说就是把一段段的隧道沉到水下，然后在拼接成隧道。港珠澳大桥隧道段首先是将8个22.5m（专业术语叫“节段”）的小管连接成为180m的大管（“管节”），然后在计算好的位置下沉，然后在海底连接起来，形成海底隧道，这里我只是轻描淡写了一句在海底连接，可是这里的难度却是大到在深海中的“天宫对接”，也称这为“深海之吻”。

其实说道海底隧道，很多人都以为隧道是在河床表面上或是海底表面上，就像是水族馆那样子的，一抬头就可以看到大海的吧，这样的确非常的美，未来的海底隧道应该就是这么好看，但是现在的海底隧道甚至是水下隧道全都是在泥土下面的。首先都会清理海底的淤泥，然后在较为坚硬的海底做地基，然后在地基上放置和拼接沉管，然后就会进行回填，港珠澳大桥隧道段是回填了碎石，然后经过一段时间的沉淀，就又会有厚厚的淤泥（回淤）把隧道藏在下面，然后就不惧风雨了。隧道段也不是一次建成的，是经历过重大的偏移的，因为这么长的一条海底隧道，沉管的下沉位置要是偏移预定位置一毫米，那么到了尽头最后对接的偏差可能就是几米甚至几十米，而且还是在海洋之中，还会有海浪等影响，简单来说就是隧道的水下施工对于技术要求非常大，任何一点失误都会导致整个港珠澳大桥的隧道段的不成功，所以标准和质量的把控都是要求最好的。

港珠澳大桥采取了很多新的技术，因为常规的技术和材料都没法使用，然后海底隧道对于各项材料都有极高的要求，最基本的都是具备防水的能力，还都要有较高的抗压强度，因为在海底不仅是有水压力，还有回填的碎石和回淤等都会造给到隧道很大的压力，所以这就单单拿混凝土来说应该都是需要非常高技术要求的，而且混凝土还需要保持良好的流动性和耐久性，流动性是为了防止在浇筑的时候混凝土流动性太差就会导致有些地方会有气泡，会浇筑不到，而耐久性也是为了可以在水下保持活性，可以更长久的使用。

可能你的想象中的海底隧道是这样的：

可实际上是这样的：

4.2 Gina止水带——避免管节与管节之间产生裂缝

Gina止水带也是其中的一项很好的运用，因为在管节与管节的之间的防水全靠它，这不仅仅是要防水还要做到封闭、承受得住巨大的水压力等等。因为在水下的沉管对接本来难度就不小，而且还要用止水带使它们连接起来，形成一整个隧道，其中的难度之大，大家可以想象，这里就选择了Gina止水带，最后经过重重困难完成了住部分的防水工作。

连接区域止水的唯一的要求就是：压紧压紧再压紧！管节在水下压紧使用了一种特殊的技术——“水力压接”。 对接前，新来的管节两侧都有水压力；对接后，抽掉中间的水，新来的管节就被牢牢地压住了！

对流体压强有所了解的人就会很了解这个物理过程，其实原理就是利用水压力造成压强差，所以就可以把垄断管节牢牢的连接在一起，起到止水的作用，这就是工程师的智慧吧，借助水的力量，成就大自然的鬼斧神工。

图：水力压接过程

相对于其它的止水带，GINA止水带有很多优点，也是目前最为合适的材料，第一是结构简单，使用和操作都不难，因为是用水压力去将管节连接在一起，第二，因为结构简单，使用和操作也不难，所以施工难度不大，只需要将止水带预埋在沉管中，通过挤压就可以形成止水结构，所以造价也不高，第三，由于是水压力形成止水结构，所以就不要钢结构以及螺丝等配件，也不用进行防腐处理，第四，随时可以施工，而且非常适用于湿法检修沉管

4.3 聚脲防水涂料

聚脲这种材料出现的还挺早，但是才开始开发出涂料的功能和使用，所以聚脲防水涂料算是一种较为新型的防水喷涂材料，不要小看这个小小的喷涂材料，小小的身子里可是有大大的能量。这个材料的分子结构其中有大量的氢键，这就导致了其非常特殊的一种特性就是即使是破了一个小洞，水也不会立马泄露进来，而且它产生形变若是较小还能恢复自己的形变，若是形变较大的话，它这一可以特性也会减缓水进入的时间，为维修救援争取了大量的时间。

聚脲防水涂料具有很多优点，第一，聚脲涂料力学性能优异，在耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性、耐介质性、热稳定性等方面都很好，第二，聚脲成形很快，相比较聚氨酯材料而言大大缩短了工期，而且施工方便快捷、简单明了，第三，温度对于聚脲的成形影响不大，在-28度都可以施工成膜，第四，不会被潮湿环境影响，没有明水就可以成膜，也变相说明防水性能优越，第五，可以做到封闭无缝，且可以配制多种颜色。

沉管节段接头聚脲防水层施工主要工艺流程如图1。

图1 聚脲防水层施工流程图

4.3.1 基层处理

先对聚脲喷涂部位进行打磨处理，清除表面杂物、灰尘等，保持工作面干净整洁，油污可以使用丙酮或者酒精清洗，这些处理是避免聚脲材料与工作面结合不当。

4.3.2 第1道底涂作业

通常使用环氧材料对聚脲喷涂范围进行涂刷，一般采用辊涂施工或机械喷涂工艺。应做好合格基层的保护，防止出现二次污染。这里起到封闭孔洞、排除气体、增加密闭

性、增加聚脲与工作面附着力的作用。

4.3.3 腻子找平

需等待第一道底涂作业完成后，用腻子找平基层表面不平整的部位。一般需要人工手动涂抹，保持表面均匀，腻子表面的少量针眼需要用修补腻子补平（允许有少量小针眼，不允许有大的孔洞），等待腻子完成且干燥后可以进行下一步工序施工。

4.3.4 接缝处铺设隔离膜

找平工序完成后，需要用隔离膜均匀铺设在聚脲喷涂范围，贴紧沉管表面，可以用毛巾对隔离膜内表面进行擦拭，这一步的主要目的是为了保证没有气泡和缝隙的产生。

4.3.5 第2道底涂作业

第2道与第1道底涂材料相同，宜在聚脲层喷涂前4~24 h内进行，主要是为了增加聚脲层附着力。

4.3.6 聚脲喷涂

1）需要在检查一遍需喷涂的设备管线，检查之前的施工是否规范，符合喷涂聚脲要求。

2) 需要对施工人员进行相应的安全防护工作，作业人员需要佩戴工作服、护目镜、防护面具、口罩、手套、安全鞋等，还要记得对无需喷涂部位进行遮挡，要保持施工现场通风正常。

3)需要检查环境，不要在阴雨天气进行施工作业，虽然是在水下，但是最好不要冒风险，安全第一。

4)聚脲涂料由甲组(A组)和乙组(B组)两种组份组成。需要将B料进行充分搅拌15min。喷涂设备主加热器需要加热到60～70℃，压力设定在17.24MPa（2 500 psi）左右，可以根据现场具体情况进行调整。

5) 喷涂作业时，喷涂平面距离适中，移动速度均匀即可，在喷涂立面和底面时应保持快速，轻而薄，多喷涂几遍，以避免流挂，喷涂均匀即可。

6)喷涂作业结束后，需要对端部进行收边处理，主要是为了保证密封效果，也可以使用角磨机进行修整，注意防止防水层不要受到破坏和磨损。

4.3.7 缺陷修补

这一步是为了防止出现鼓包或针孔等，进行检查。若出现不规范的现象，需要进行修补，若是缺陷较大，喷涂前要对基底重新处理。

4.3.8 聚脲涂层检测

聚脲涂层要进行七天的养护，要使用专业的超声涂层测厚仪和粘结强度检测仪等进行检测，主要是检测强度等问题，还要观察外表面质量，出现问题需要即使修补。

4.3.9 聚脲防水层的保护

这里是最后一步，在保护和养护期间，避免直接与硬物撞击，还需要进行顶板C20细石混凝土保护层施工，这是为了防止从内部直接碰撞。

本章小结

本章主要介绍了港珠澳大桥隧道段里面所运用了的防排水施工技术和材料，发现港珠澳大桥运用许多新技术在里面，还蕴含了中国工程师的智慧。

第五章 结论与展望

5.1 结论

本文以港珠澳大桥隧道段为案例，详细讲解施工技术与施工材料得出结论如下： 一是我国的隧道防排水施工技术还算是比较顶尖的，但是不要沾沾自喜，还要继续努力，也还有很多技术难点没有达到。

二是在防水材料上都有很多选择，可以在不同的情况选择合适的材料。 三是现在对于相关施工技术的应用都比较成熟，都有相对应的措施。

5.2 展望

在未来隧道的施工建设过程中，我们可能会遇到一些极其复杂的地形，这些复杂地形的防排水是未来一个重要的研究方向。应该有在任何地形都有相应的防排水技术手段可提供使用，这也是一条漫漫长路，还需要努力。

通过以上的案例可以看出，隧道防排水的技术不仅仅是在于技术方面，更加适合和良好的材料也是很重要的，我觉得未来的防排水技术会出现许多的新型材料来提供选择，当然施工技术的提升或者是方式的改变也是很重要的，且需要不断创新和学习，创造出适合我国隧道的方案，提高我国的隧道防排水的水平。

未来可能还会有我之前说的那种在河床表面或是半掩埋的海底隧道，这样我们就能在海底通车的时候乘客就可以近距离欣赏海底世界，非常的充满未来科技感，当然这些都要在不破坏和不污染生态系统的前提下。

参考文献

[1]隧道防排水发展综述与展望 程续， 张向东， 李昂 [2]浅析隧道防排水施工控制要点 周水平 [3]论隧道防排水常用施工方法 陈利兵

[4]水下长大隧道排水系统设计问题探讨 吕青松， 贺维国， 方祖磊， 程士好 [5]铁路隧道防水施工技术的方法与应用 黄远高

[6]浅谈高速铁路隧道防水施工技术 陈星强， 崔会新 [7]探讨地铁盾构隧道防水技术 邹景军

[8]隧道防排水技术研究综述 蒋蕾， 张向东， 信长昊， 高天 [9]港珠澳大桥岛隧工程防水施工与应用技术 白宇，薛杨，王一龙 [10]水滴石不穿——港珠澳大桥海底隧道是如何防水的？

[11]新型排水板在铁路隧道施工缝的技术应用 巩江峰 林本涛 张东卿 [12]聚脲防水涂层在大型沉管工程中的应用 陈聪， 徐轶凡

致 谢

于本论文的定稿之际，我谨在此向所有曾给过我帮助以及关怀的的导师、朋友以及同事致以由衷的谢意！

首先，我要衷心的感谢我的导师——杨贺

成智聪

2020-05-5

附 件：……