上海隧道地鐵防水技術進行
一、隧道環氧防水材料的應用與改進
2023年春，上海「651」工地對我國第一條水下道路路盾構隧道——打浦路越江隧道的盾構氣閘門，採用環氧樹脂密封膠嵌抹密封。那時的盾構隧道，為了安全抗水，採用了氣壓施工，即在隧道內施加近2倍水嘗試的氣壓。打浦路隧道建造時，接縫環氧防水料固化工藝已從電熱固化進步到常溫固化，由模製成型簡化為現場塗抹。
由於確立的是「粘結密封」的防水原則，採用了有先柔後剛、填平補齊特點的環氧防水材料，在基本滿足防水要求的同時，也出現一些弊端：如一旦水、泥佔面，粘結力就下降；所夾泥砂形成滲水通道，又由於塗料是現場拌製、澆抹而成，其質量受氣溫、濕度、工藝及人為操作等的影響。此外，當時的環氧固化劑都為乙二胺、二乙烯三胺等脂肪胺與間苯二胺類芳香胺，氣味重、毒性大，開發常溫、低毒的環氧固化劑非常有必要。
先後提出製備乙基乙二胺、酮亞胺的想法，當時上海樹脂廠這方面的技術力量強，配製乙基乙二胺、酮亞胺用於打浦路隧道管片接縫防水。
二、防水材料的研製與施工
上世紀70年代，上海隧道的防水技術人員，在借鑑日本日東-ss、美國am-9等品牌的丙烯醯胺類（丙凝）注漿堵水新材料，自製其交聯劑甲撐雙丙烯醯胺的同時，與鐵道部鐵科院、煤炭部煤科院、華東水利電力勘察設計院同步，以日本竹中工務所的tacss（聚氨酯類）注漿材料為趕超物件，研製pu灌漿材料。這方面的情況，薛紹祖先生在《上海隧道防水技術創新發展之片斷》一文中已有敘述，這裡要補充的是：試驗組成員對
二、三羥基混合聚醚的組成、配比，聚氨酯游離異氰酸根據含量的比選，對tdi\papi\mdi的單用與混用的對比及對漿液性狀的影響，對發泡劑、促進劑與凝膠時間、固結體強度的關第，都作了系統研究。此後，很快在地鐵車站、區間隧道擴大試驗工程中進行注漿堵漏實踐。
三、從盾構隧道接縫防水技術的突破到密封墊水密性試驗和數值模擬計算技術的日趨成熟
1.確立以高精度密實混凝土管片為基礎、管片接縫採用橡膠密封墊的防水原則
上世紀70年代末，劉建航、王振信等專家根據國內外工程與試驗的實踐提出：盾構隧道單層襯砌要滿足防水要求，必須採用：（1）單塊、鋼模預製的高精度管片；（2）以彈性密封為防水機理（3）預製成框的橡膠密封墊2023年伊始，在大量室內試驗基礎上，地鐵漕溪路段試驗工程和寶鋼電廠輸水盾構隧道率先採用氯丁橡膠為基材、構造斷面為有空槽的彈性密封墊，其防水效果勝於同期試用的焦油聚氨酯、海綿橡膠與丁基膩子膠複合材料，進而確立了以高精度鋼模單塊製作高精度密實混凝土管片與接縫橡膠（氯丁膠）彈性密封墊相結合的防水原則。
作為襯砌接縫密封材料另一大類的遇水膨脹型橡膠，上世紀70年代末由日本首創。上海市隧道公司防水技術人員與上海長寧橡膠廠聯合。2023年製成了國產遇水膨脹型橡膠並通過產品鑑定，將其使用到了上海合流汙水治理一期隧道工程中。
國際著名的德國phoniex公司的多孔彈性橡膠密封墊則於90年代中期，在滬率先用於上海地鐵二號線隧道過江段，因這類材料有良好的水密性與彈性復原率，逐步成為盾構隧道管片接縫防水材料的主流。以後，以國產氯丁膠、三元乙丙膠為原料的多斷面彈性密封墊一再得到開發；微波硫化、擠出防水材料的主流。以後，以國產氯丁膠、三元乙丙膠為原料的多斷面彈性密封墊一再得到開發；微波硫化、擠出成型等加工工藝不斷改進，自90年代後期已在全國各地地鐵線路全面採用。
2.彈性密封墊、遇水膨脹密封墊的水密性試驗與有限元計算理論研究的深化
早在80年代初，就已開始採用鋼板或鋼筋混凝土製成一字縫、十字縫試件，進行水密性試驗；新世紀以降，通過數理分析與有限元計算，結合室內一字縫、十字縫水密性試驗與檢測的研究方法應運而生。其試驗方法從開始時與國際最先進的德、日等國有較大差距，發展到本世紀初的技術水平相當。從鋼鐵模到混凝土試模，從加水壓水密性檢漏到檢測接觸面壓應力反映抗水性，並引入彈性密封墊閉合壓縮力以及推算密封墊的百年設計使用壽命的技術，都不斷完善，彰顯防水材料的進步。
通過膨脹橡膠或者聚氨酯膨脹彈性體的長期浸泡水的質量變化率、對應反覆乾濕迴圈下材料效能的變化率的檢測，一方面認定其耐久性，一方面滿足體積膨脹而材料物性不下降的特殊要求，在此基礎上研究複合型密封墊的復合方式，很有意義。
過去，彈性密封墊的耐久性以熱老化試驗，通過阿累尼烏斯公式推斷100年後的應力鬆弛量，作基本判斷。為了正確反映隧道工況（特殊壓縮條件）下的密封墊老化與應力鬆弛，密封墊水密性試驗從用壓力感測器檢測密封墊接觸面受力，到用有限元數理解析密封墊應力分布、驗算止水性，特別是長期止水性的判斷，上海隧道院與同濟大學等不斷深化研究，為密封材料使用壽命的計算確立了理論基礎。
四、混凝土本體防水的發軔直至結構防水、耐久性設計與施工作為獨立體系實施
1.已故的上海地鐵防水前輩曹迪光是搞混凝土防水的，60年代就承領鋼筋混凝土（即初級的防水混凝土）。到了70年代，各地開始注重抗滲混凝土的配製與檢測，正式引入了抗滲等級。
2.自80年代後，隨著混凝土配製生產的集約化，預拌商品混凝土攪拌車、幫浦送混凝土技術、外加劑技術的發展，逐步確立了以混凝土結構自防水為根本、接縫防水為重點、輔以附加防水層加強結構防水的防水體系。
這個時期，剛性防水技術從80年人以水泥和防水劑、減水劑、膨脹劑等外加劑的品種與效能著眼進行防水抗滲性的改善，發展到90年代後期注重選擇最恰當的混凝土材料（水泥與膠凝材料的品種、用量）、水膠比、最小用水量、施工方法、結構構造以及裂縫控制等措施，並針對不利工況採取特殊防腐蝕措施來有效抵禦危害結構的劣化作用。
以地鐵工程而言，圍護結構作為主體結構的一部分（如疊合牆）或全部（如單層地下牆），對其抗滲性、耐久性更為重視，除了接頭形式與止水材料（如十字鋼板接頭）的改進外，牆體用不分散混凝土、地下牆穩定液（高分子類穩定液）的研究和實踐在擴大。單層牆直接作為主體牆，其牆壁內必須施工抗裂防腐蝕防水砂漿（如以四層抹面法施作剛性或剛柔相濟的水泥基滲透結晶類、聚合物水泥類砂漿內防水層）。
3.新世紀以降，根據上海長江隧道與新地鐵線設計的要求，逐步開展了混凝土耐久性設計與施工。
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