地铁明挖结构细部构造防水施工工法

【关键词】地铁车站；细部构造；防水 

　　前言 

　　所谓防水施工中的细部都是防水的薄弱环节，处理不好必然会发生渗漏。因此细部结构防水处理的基本原理就是刚柔结合，多道设防。既有刚性抗渗混凝土的自防水，又有柔性聚氨酯密封膏的嵌缝处理，既有背贴止水带又有中埋止水带。地铁防水混凝土结构的施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管等细部构造采用背贴橡胶止水带、中埋钢边橡胶止水带（变形缝处采用中孔式）、缓胀型遇水膨胀止水条（带注浆管）、密封胶等高分子防水材料和接缝密封材料，遵循了“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。 

　　一、地铁明挖结构细部构造漏渗原因 

　　（一）结构自防水失效 

　　结构自防水是极为重要的防水措施，但在现实工程中却难以做到。一方面，地铁混凝土结构采用的是大体积混凝土，在凝结和硬化过程中，会释放出大量的热。在外界的温度、湿度场的差异与混凝土自身产生的热量场的共同作用下，混凝土将发生收缩变形，出现裂缝。裂缝宽度达到一定程度时，渗漏现象就会出现。另一方面，地铁结构属于超静定结构，在基础为软土地基时，它会因基础的不均匀沉降而使结构受到强迫变形，最终使结构开裂渗漏，从而破坏了结构自防水能力。最后，复合式地铁车站顶板与内衬墙所受约束直接影响裂缝的宽度与分布状况，而其所受约束又受到施工顺序的影响。内衬墙混凝土的浇筑晚于连续墙混凝土，顶板及中板混凝土的浇筑晚于内衬墙混凝土。由于先浇筑的混凝土在后接工序施工时，收缩变形已基本完成，这样后面工序浇筑的混凝土在收缩变形时会受到先期浇筑混凝土的约束，在它们的接触面上形成面分布剪力，导致在内衬墙中产生偏心拉应力而使其开裂渗漏，从而破坏了结构自防水能力。 

　　（二）附加全包柔性防水层漏水 

　　柔性防水层的漏水主要由以下几方面问题导致： 

　　（1）材料问题。一般柔性防水材料容易老化，耐久性差，有的使用寿命仅有十年左右，与地铁设计使用寿命相差甚远。（2）施工工艺问题。由于基面有尖锐的毛刺部位未处理或者阴阳角未做成圆弧或45°折角，导致防水层破裂。由于防水卷材的敷设面积非常大，防水卷材施工时部分防水卷材与混凝土结构未满粘，有空鼓，或者防水卷材之间搭接未充分粘合；防水板施做好后，绑扎钢筋时未设置临时性移动保护板，导致焊接钢筋时防水板受损。 

　　（三）“三缝”处理不当 

　　施工缝、变形缝、穿墙管等节点部位未进行防水处理而形成渗漏水。 

　　（四）特殊部位处理措施不当 

　　采用不同施工方法修建的地铁车站因特殊部位处理措施不当，如采用盖挖逆做法修建地下工程，桩柱穿过底板混凝土，由于未采取加强防水措施或底板防水层不连续，以及桩柱四周混凝土不密实，导致地下水沿桩柱根渗入底板。 

　　二、地铁车站结构渗漏预防技术 

　　（一）结构自防水技术 

　　在车站防水设计中，混凝土自防水是关键。混凝土结构作为防水的最后的一道防线，其抗裂性、抗渗性将结构整体性得到保证的关键。而且抗裂比抗渗更重要，抗渗的前提是抗裂。结构防止裂缝的最重要措施是结构自防水。地铁工程是大型的混凝土浇筑工程，凝固时产生大量的水化热，易于干燥收缩产生裂缝。控制大骨料粒径等措施，以改变毛细管的分布状态，增加混凝土的粘滞性，提高混凝土的密实度。浇筑混凝土的时机一定要把握好。浇筑混凝土之前，一定要及时排走围岩的裂隙水，不至于改变混凝土的水灰比，出现混凝土的离析现象。 

　　（二）柔性外包防水 

　　柔性外包防水层，作为地下车站结构的“辅助防水层”，设置在初期支护结构内表面、包裹在二次衬砌结构的外表面。本文介绍一种在初支混凝土表面铺设土工布缓冲层，再施作乙烯聚合物醋酸乙烯与沥青共混防水板的柔性外包防水层施工。 

　　1、基面处理 

　　初支表面渗漏水、积水的处理采取初支结构背后二次或补充注浆的方法，即利用初支结构施工过程中预埋的初支结构背后注浆管，注入水泥水玻璃浆液。 

　　2、初支表面处理 

　　初支表面处理（防水基面）应坚实、平整、圆顺，对表面起伏较大处应进行剔凿或水泥砂浆抹面；阴阳角处，特别是仰拱两侧的阴角处，应用水泥砂浆做成的半径大于50mm的圆弧，以免柔性防水板弯折。 

　　3、铺设土工布缓冲层 

　　用射钉枪和热塑性塑料圆垫片，将土工布固定在初期支护的喷射混凝土基面上。固定点呈梅花形布置，应尽可能选择基面较低处；固定点间距，拱部为50～80cm、侧墙80～100cm、底板为100～150cm。缓冲层搭接宽度大于5cm，搭接缝可采用热风焊枪点粘焊或射钉固定，固定间距30～50cm。热塑性塑料圆垫片的选用，可以保证防水板能够与之热融粘贴，保证防水板的密闭性。 

　　4、铺设ECB防水板 

　　防水板分光面和非光面，铺设不分正反面，无论哪面向外，都不会影响防水效果，为了增加防水板和混凝土的粘结，一般情况下光面和无纺布固定，非光面和二衬砼接触。防水板铺设前应采用垂直于隧道方向铺设。用钢钉将防水材料固定在基层面上，固定钢钉采用梅花形布设，其间距为供顶0.5m；墙面0.8～1.0m；地面可不设，但有斜坡面时同墙面。防水材料铺设的时候应尽量减少T字型搭接和十字搭接的数量，以保证防水效果。防水材料固定时不得拉得过紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏帖。当临时立柱要拆除时齐垫层混凝土顶面切割，端头焊堵死，然后用聚合物水泥砂浆找平；基面干燥后剔除白灰砂浆，补做卷材，卷材搭接宽度15cm；环向铺设时应从墙面开始到拱顶在到侧墙，上下两幅防水材料搭接时下部的防水板压住上部的防水板。 

　　（三）缝的防水 

　　诱导缝、施工缝的防水措施：严格按设计图施工。裂缝的防水措施：向裂缝内注环氧树脂、填充其空隙。缝的防水施工严格按设计要求进行，除严把材料质量关外，还要采取有效措施严格控制现场施工质量。缝的防水是地下工程防水的重中之重，通过采用“合格的原材料，专业的施工队伍，双重的质量控制”来实现确保质量的目的。 

　　（四）结构顶板附加防水 

　　顶板结构表面在混凝土达到强度后，需做低膜量聚氨酯防水涂料，因此要对基层的低凹部位，使用聚合物防水水泥砂浆修补平整，转角部位做到圆顺，阳角应打磨其尖角，并采取必要的加强措施。保持基面干燥清洁，均匀交错涂刷防水涂料。重点控制诱导缝、施工缝、平面与垂直面交接部位、顶板上有突出构筑物及预留孔洞部位等。在完成顶板附加防水层后及时做好隔离保护层。要求在施工时做到成品保护措施到位，避免损坏已完成的附加防水层，保证结构顶板的抗渗防漏性能。 

　　三、结束语 

　　造成地铁车站细部结构渗漏的原因很复杂，因此必须从设计、施工、材料等多方面进行结构渗漏的综合控制，最大限度地避免由于产生渗漏而给工程及建筑物带来危害。对于已经产生的渗漏要及时治理，防治病害扩大，造成不良影响。 

　　参考文献： 

　　[1]国家人民防空办公室・地下工程防水技术规范（GB50108-2008）[S]北京：中国计划出版社，2008. 

　　[2] 北京城建设计研究总院・地铁设计规范（GB50157-2003）[S].北京：中国计划出版社，2003. 

　　[3]何滔.浅谈地铁车站的防水工程施工技术[J].科学之友， 2011（10）. 

　　[4]祁洪实.浅谈地铁车站防水工程的施工技术[J].城市建设，2012（08）.