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地下工程管片施工防水技术探讨

引言

在现代城市建设的宏大叙事中，地下工程扮演着愈发关键的角色，它们是城市的“生命线”，维系着交通、供水、能源等核心功能的正常运转。然而，地下环境的复杂性，尤其是水的存在，始终是工程建设者面临的严峻挑战。管片作为盾构法等隧道施工中的关键预制构件，其防水性能直接关系到整个地下工程的结构安全、使用寿命以及运营成本。因此，深入探讨并优化管片施工防水技术，是确保地下工程长期稳定运营的核心课题之一，值得每一位工程技术人员持续关注与钻研。

一、管片防水的主要挑战

地下工程管片的防水并非一蹴而就的简单工序，而是一项系统工程，其面临的挑战来自多个方面。首先，管片作为预制构件，其自身的混凝土质量是防水的第一道屏障，任何微小的裂缝或缺陷都可能成为渗水通道。其次，管片在拼装过程中形成的接缝，是防水的薄弱环节，这些接缝不仅要承受地层压力、水土压力，还要适应隧道的微量变形，极易出现渗漏。再者，管片在运输、吊装、拼装过程中，若操作不当，可能导致边角破损、密封材料失效，进一步加剧防水隐患。此外，地质水文条件的千变万化，也对管片防水方案的适应性和耐久性提出了更高要求。因此，我们必须从设计、材料、施工、管理等多个维度进行综合考量。

二、管片施工防水技术的核心要点

（一）管片自身混凝土的自防水

管片混凝土的自防水是整个防水体系的基石。这要求我们在管片生产阶段就严格把控。首先，混凝土的配合比设计至关重要，应选用级配良好的骨料、优质水泥，并根据需要掺入适量的矿物掺合料（如粉煤灰、矿粉）和高效减水剂，以提高混凝土的密实性、抗裂性和抗渗性。其次，严格控制混凝土的坍落度和浇筑振捣质量，确保混凝土内部结构均匀，避免蜂窝、麻面等缺陷的产生。养护环节同样不容忽视，充分且合理的养护能有效减少混凝土收缩裂缝，提升其自身的防水能力。可以说，高质量的混凝土自防水，是管片防水成功的一半。

（二）管片接缝防水的精细化处理

管片接缝是防水的重中之重，也是最容易出现问题的地方。这部分的处理需要极其精细。目前，接缝防水主要依赖于弹性密封垫，如遇水膨胀橡胶密封垫。密封垫的选型应根据工程的水压、地质条件等因素综合确定，其截面形式、材质性能、膨胀倍率等参数都需仔细考量。在安装密封垫前，必须确保管片密封槽内清洁无杂物，密封垫安装位置准确、牢固，避免出现扭曲、翻转等情况。此外，为增强接缝防水效果，有时还会采用两道或多道密封垫的设计，并辅以嵌缝密封材料。嵌缝材料应具备良好的粘结性、弹性和耐老化性，在管片拼装完成并稳定后进行施作，以进一步封堵可能的渗漏通道。

（三）其他辅助防水措施的协同作用

除了上述主要防水措施外，一些辅助手段也不可或缺。例如，管片的螺栓孔防水，通常采用遇水膨胀橡胶密封圈或防水腻子进行处理，防止水沿螺栓孔渗透。对于管片拼装过程中可能出现的微小错台或缝隙，同步注浆和二次注浆是重要的补充。注浆材料的选择和配比应科学合理，确保其能有效填充管片与围岩之间的空隙，形成一道坚固的外部防水屏障，并改善管片受力状态。此外，在管片生产过程中，对其外观质量的严格检验，及时修补微小裂缝和缺陷，也是预防渗漏的重要环节。

三、施工过程中的质量控制与管理

管片防水效果的最终实现，离不开严格的施工过程质量控制与科学管理。首先，必须建立健全完善的质量保证体系，明确各岗位人员的职责。从管片的进场验收开始，就要对其混凝土强度、外观质量、密封垫粘贴质量等进行严格检查，不合格的管片坚决不能使用。在管片拼装过程中，要严格控制拼装精度，确保管片姿态正确，减少错台和张口，为接缝防水创造良好条件。同步注浆应确保注浆压力和注浆量的稳定，保证注浆饱满。施工过程中，应加强监测，及时发现和处理可能出现的渗漏水迹象。同时，加强对施工人员的技术培训和质量意识教育，使其熟练掌握防水施工的关键技术要点和操作规程，确保每一道工序都符合设计和规范要求。

四、结语与展望

地下工程管片施工防水技术是一门综合性的应用技术，它融合了材料科学、结构工程、施工技术等多个领域的知识。其复杂性和重要性要求我们必须以系统的思维、严谨的态度，不断探索和创新。未来，随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现，如高性能防水材料的研发、智能化施工监测技术的应用、BIM技术在管片防水设计与施工管理中的深度融合等，管片防水技术必将朝着更高效、更耐久、更经济的方向发展。作为工程技术人员，我们应始终保持学习的热情和创新的精神，不断总结实践经验，提升地下工程的防水技术水平，为城市地下空间的安全、可持续发展贡献力量。