最近天文界的黑洞以及取暖界的黑煤球火遍了的全世界。殊不知，就在2018年，我国是完成了继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重大基础设施项目 --- 港珠澳大桥。

港珠澳大桥东连香港、西接珠海、澳门，是集桥、岛、隧为一体的超大型跨海甬道，设计使用年限120年。

港珠澳大桥岛隧工程位于珠江口伶仃洋海域，是大桥工程的施工控制性工程，由沉管隧道、东西人工岛三大部分组成。

其中，西人工岛现浇隧道暗埋段总长193m，最低位置-12.5m，呈2.98%纵坡向珠海方向延伸，所处环境具有高氯离子、高水头等特点，看出防水界的“黑洞”。

根据结构特点，暗埋段隧道设置了众多变形缝、施工缝，存在渗漏及钢筋腐蚀风险，结构防水体系，确保隧道结构耐久性及120年使用年限。

暗埋段隧道标准防水构造见下图：

根据结构特点，不同部位共计设置了6 种防水措施：

混凝土自防水 

隧道暗埋段地处外海，防渗要求及耐久性高，其中隧道主体结构防水以混凝土自防水为主，为防止氯离子渗透以及出现温度裂缝和收缩裂缝， 混凝土配比已经过长期优化。

混凝土强度等级为 C45，抗渗等级为 P10 级别，塌落度为 200 ± 20 mm。

混凝土浇筑时，对混凝土塌落度、分层厚度、 振捣时间、振捣点位等严格控制，避免因施工不到 位形成的渗漏途径。

水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料) 

水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料)是以特种水泥、石英砂等为基料，参入多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。

与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，修复混凝土中损坏部位( 如裂缝) ，从而使混凝土致密、防水。

隧道暗埋段结构尺寸大，整体现浇成型异常困难，因此在隧道施工过程设置了较多施工缝，增大了渗漏 风险。

同时，底板厚度较大，最大厚度1.7 m，底板下表面可能产生裂缝，传统的防水工艺( 如卷材) 无法满足隧道底板的防水要求。

选用水泥基渗透结晶型防水剂( 涂料) 作为底板及施工缝防水材料，可利用其活性化学物质堵塞可能产生的裂缝，能够最大限度减小渗漏风险。

在隧道底板垫层及水平施工缝上干撒水泥基渗透结晶型防水剂，用量1.5 kg/m2；将粉状防水剂加水调为糊状，形成防水涂料，涂刷于垂直施工缝上，用量亦为1.5 kg/m2。

为保证质量，须确保防水剂( 涂料) 均匀，同时应避免防水剂( 涂料) 被雨水冲刷，并在干撒或涂刷完成后立即进行混凝土浇筑。

外贴式止水带

暗埋段结构长度为193 m，分为 CW1 ～ CW5 共 5 个节段，节段之间设置了10 mm 宽变形缝，以适应地基变形。

变形缝迎水侧沿结构表面 设置一圈外贴式止水带，是变形缝防水的第一道屏障，阻止海水进入 变形缝内。

本工程采用的 AM350 型外贴式止水带购自荷兰特瑞堡公司，由丁苯橡胶制成，具有很好的延展性、不透水性及抗老化性。

外贴式止水带与混凝土结合面为马牙搓，能够延长海水渗透路径，减小渗漏几率；

同时，外贴式止水带中间为空心，受到外力撕扯时( 如地基沉降) ，外侧较薄处断裂，内侧较厚处可被拉伸，拉伸距离可达40 mm，很好的顺应 了隧道的变形。

外贴式止水带构造大样见图2，物理性能见表2。

中埋式钢边止水带 +预埋式注浆管 

外贴式止水带是变形缝的第一道防水屏障，而中埋式钢边止水带是第二道止水屏障。

本工程采用的中埋式钢边止水带亦购自荷兰特瑞堡公司，由丁苯橡胶制成，同样具有很好的延展性、不透水性及抗老化性。

中埋式钢边止水带由橡胶条、遇水膨胀止水条及钢边三部分组成。

橡胶条与钢边咬合，增长渗漏路径的同时，能够使止水带与混凝土更好结合，橡胶带中间两侧各设置了一条遇水膨胀止水条， 遇水后膨胀，缩小止水带与混凝土之间的缝隙，阻止海水渗过变形缝。

橡胶条具有很好的延展性，同样能够拉伸顺应隧道的变形。

同时，在止水带两侧钢边上各设置两根预埋式注浆管，止水带两侧混凝土浇筑完成后，对内侧两根注浆管注浆，浆体固化后，将钢边和混凝土之间的缝隙填满，进一步增强了中埋 式钢边止水带的止水效果。

若隧道回水后，变形缝出现漏水，再对下侧两根注浆管进行注浆，达到彻底止水的效果。

暗埋段隧道部分节段长度达54 m，根据设计要求，在节段中间设置了垂直施工缝，将节段分为长度分别为27 m 的两个施工段。

垂直施工缝中亦设置中埋式钢边止水带 +预埋式注浆管，型式同变形缝中埋式钢边止水带，同样达到了很好的止水效果。

中埋式 止水带构造大样见图3，物理性能见表3

中埋式钢板止水带 +预埋式注浆管 

暗埋段隧道侧墙高8.4 m，为方便施工，侧墙分两次浇筑，侧墙下部与隧道底板一起浇筑，侧墙 上部与隧道顶板一起浇筑，上下浇筑部分之间为 水平施工缝，同样存在渗漏危险。

在水平施工缝 中设置中埋式钢板止水带 +预埋式注浆管进行止水，钢板止水带为 Q235 镀锌钢板，钢板宽度 30 cm，厚度 t = 8 mm，经热浸锌处理，涂层厚度 50 μm。

钢板止水带沿施工缝垂直布置，两端分 别与变形缝、施工缝中埋式钢边止水带相接，形成 止水回路。

钢板止水带埋入先浇段及后浇段各 15 cm，并在钢板的隧道内侧设置一根预埋式注浆 管，后浇段浇筑完成后进行注浆，增强钢板止水带 止水效果。

中埋式钢板止水带安装大样见图4。

预埋式注浆管

中埋式钢边止水带及钢板止水带处皆配置了预埋式注浆管，通过注浆，预埋式注浆管能增强止水带的止水效果。

预埋式注浆管由外层织物过滤膜、内层非织物过滤膜、内部螺旋型增强弹簧钢丝组成，全长多孔，能够保证混凝土浇筑时水泥浆不进入管内将管堵塞，又能确保注浆时浆体顺利透出。

注浆管安装时，单根长度不宜超过12 m，且相邻 两根注浆管之间搭接 2 ～ 3 cm，确保注浆畅通且不留死角。

预埋式注 浆管安装大样见图5。

预埋式注浆管所注浆液为 SJK 改性环氧树脂(A:B=10:1)，具有良好的可操作性、渗透能力及高强度，能够很好的填充混凝土缝隙，最小缝隙达 0.1 mm。

注浆要点:

( 1) 注浆前，采用高模量聚氨酯密封胶涂于施工缝隧道内侧，形成以施工缝为中心、宽 50 mm、厚 2 mm 的封缝材料;

( 2) 自预埋式注浆管一端的注浆导管灌入浆液，待另一端导管出浆后，封闭出浆导管，继续加压至0.8 MPa，当压力保持 5 min 无明显下降时便可结束注浆；

( 3) 当出浆导管没有顺利流出浆液时，可加大注浆压 力，但压力不能超过1.2 MPa。

喷涂型聚脲防水涂层

西人工岛隧道暗埋段所处外海环境，海水氯离子含量高，为有效防止氯离子渗透腐蚀钢筋，在侧墙迎水面设置喷涂型聚脲防水涂层。

本工程采用的 Masterseal 678 型聚脲防水涂料（德国巴斯夫进口），是一种 双组分、无溶剂、高性能的聚脲防水涂料，可以抵抗常见的化学物质，亦可抵抗海水侵蚀。

该产品采用特殊设计的喷涂设备施工， 对两个组分材料预加热后喷涂，快速固化，形成高弹性防水涂层。 

Masterseal 678 型聚脲防水涂料性能见表4

施工工艺及操作要点:

( 1) 施工准备。

①自然条件。喷涂聚脲作业应在环境温度大于5℃、相对湿度小于 85%，基面含水率小于9%，且基面表面温度比露点温度至少高 3℃的条件下进行。

在4 级风及以上的露天环境条件下，不宜实施喷涂作业，且严禁在雨雪天气实施露天喷涂作业。

②基面条件。

混凝土基面应平整、清洁、坚实、不得有空鼓、脱层、蜂窝麻面、平整度达到 4 m 靠尺， 尺与基面间隙 ＜3 mm。

阳角应顺滑，阴角应做4 cm ×4 cm 的倒角。若混凝土存在上述缺陷，应使用环氧砂 浆或聚合物砂浆修补，且达到产品设计强度后方能进行施工。

使用角磨机或喷砂设备去除基面浮浆，增加基面粗糙度，增强聚脲涂层与基面的粘结强度。

一般来讲，粗糙度达到 SP3 ～ SP5 间较为适宜。

( 2) 底涂刷涂。

基面处理完成后，可进行底涂刷涂。底涂刷涂前，对基面干燥度进行检测，干燥度合格方能进行刷 涂。

干燥度检测简易方法:裁切 1 m × 1 m 的透明塑 料膜平铺于基面上，四周用胶带密封， 3 ～ 4 h 后观 察，基面及塑料膜上无水印即可进行施工。

底涂为高固含量聚氨酯材料，按照配比均匀混合后，可采用喷涂或辊涂，要求涂布均匀，不得遗漏。底涂施工完毕后，须做好二次保护，不得污染。

底涂干燥后，便可进行聚脲涂层喷涂施工。

( 3) 喷涂聚脲涂层。

聚脲喷涂施工前，需对收头、搭接处粘贴塑料布，以使边界顺直。同时需将喷涂以外区域遮盖，以防污染。

喷涂作业时 ，操作员手持喷枪喷涂施工，喷枪宜垂直于待喷基面，距离适中，移动速度均匀；喷涂顺 序为先难后易、先上后下，纵横交叉喷涂至设计要求的厚度。

应连续作业，一般人工喷涂2 遍能达到1.5 mm 厚。本工程喷涂聚脲涂层厚度为1.5 mm，特殊部位，如阴阳角、变形缝等位置，厚度为2.0 mm。

特殊部位喷涂施工时，可减缓枪头移动速度，或增加喷涂次数，现场使用改锥扎进涂层检测厚度，直至涂层厚度满足设计要求。

西人工岛现浇隧道暗埋段喷涂聚脲防水涂层现已全部完成，涂层厚度 及粘结强度全部检测合格，通过验收。

喷涂聚脲涂层实物效果见图6。

目前，西人工岛隧道暗埋段两侧基坑已回填完毕，水位上涨，未见明显渗漏， 止水效果良好。

疑问：国内那些号称世界领先不用底涂的聚脲为啥港珠澳大桥不用，可能是巴斯夫生产不出来吧！

结语：

1.  能认认真真把此文研究上10遍的防水堵漏人，我坚信，你将收获不下于10种重要的防水堵漏施工工艺而且都是最前沿的。

2. 港珠澳大桥的193m暗埋隧道除了改性环氧树脂使用了国内的，其余的材料全部采用国外的。从中也可以看出，我国防水堵漏材料的滞后性。

3. 港珠澳大桥西人工岛现浇隧道采用了成套防水技术，不同部位采用不同防水措施，构成防水体系，以提高隧道防水防渗能力，规避渗漏及钢筋腐蚀风险，确保港珠澳大桥120 a 使用年限。

文章详细介绍现浇隧道结构防水体系的综合应用，其他类似工程可以参照应用。

建议典藏！

作者崔力