PBA法地鐵車站二襯扣拱滲漏水防治

□文/宋延濤 王冰琰 耿利軍

大多數地鐵車站由于線路規劃限制，往往采用暗挖法進行施工，地下工程長期受地下水的侵蝕及滲透，易出現滲漏水問題。特別是在地鐵運營以后，車站的滲漏水將嚴重影響行人通行、設備運行和結構安全。

PBA 法作為當前地鐵車站施工的主要施工工法之一，其頂拱施工需要由暗挖小導洞洞室逐步擴大成為大斷面結構，是整個工法的核心環節。防水層的鋪設也同樣由多個小塊連接成整體，具有防水接頭多、防水接頭保護困難、結構混凝土施工縫多、防水細部構造復雜等特點[1～2]，防水體系的結合部是最容易出現滲漏的地方[3]，因此，二襯扣拱防水質量控制的好壞關系到整個車站的防水效果[4]，從某種意義上說，二襯扣拱滲漏水防治的效果決定了整個車站工程防水施工質量的成敗。施工過程中要嚴格控制各工序的施工質量，確保暗挖車站的防水效果，減少后期防水堵漏，保證工程質量。

1 工程概況

1.1 總體情況

北京市某新建地鐵車站為地下二層三跨島式車站，結構全長206.7 m、寬23.3 m、高16.2 m，覆土厚度15.3～16.0 m，采用8 導洞PBA 法施工。車站結構主要穿越卵石⑤、卵石⑦和礫巖層，含水層主要為卵石⑦層，地下水埋深22.4～24.1 m。

1.2 設計概況

車站的防水設計遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則[5]，以混凝土結構自防水為根本，以施工縫、變形縫等接縫防水為重點，輔以柔性外包防水層加強防水[6]。車站防水等級為一級，不允許有滲漏，結構表面無濕漬[7]。站臺層結構埋深＞30 m，以側墻中板以上施工縫為分界，設置兩種混凝土抗滲等級。見圖1。

圖1 車站防水構造

2 扣拱滲漏特點

工程在進行二襯扣拱結構施工時出現了滲漏水，主要集中在頂縱梁結構兩側縱、環向施工縫的“T”形節點接頭處。見圖2。

圖2 二襯扣拱滲漏水現狀

頂縱梁結構需要先期在導洞內施工，待初支扣拱暗挖及二襯扣拱導洞臨時支撐拆除結束后，再進行扣拱混凝土的澆筑，使整個拱部連成整體。受施工工藝限制，必須在頂縱梁兩側設置與車站縱向等長的施工縫，新舊柔性防水層在該部位設置接頭；同時頂縱梁呈“雁尾”形，初支結構上的滲水易在該部位匯聚，不易排出，造成了該部位防水施工困難。

為保證結構實體質量，需要從基面、防水材料、防水接頭保護、施工縫加強措施等方面對原有的防水設計及施工方案進行改進，在施工過程中加強控制，降低滲漏風險，避免后期注漿堵漏對結構產生損害。

3 防水措施

3.1 基面處理

3.1.1 初支基面處理

基面的平整度直接影響防水卷材的鋪設質量。基面凹凸不平，突出物較多，在敷設防水卷材時會出現卷材吊空、與基面不密貼等問題；在澆筑混凝土后，容易將卷材搭接縫部位拉斷或將卷材硌破。

基面應平緩過渡，不得出現過大突起或凹陷且滿足D/L≤1/10～1/20（D為相鄰兩凸面凹進去的最大深度，L為相鄰兩凸面間的最短距離）。在進行初支扣拱暗挖施工時，應重視噴射混凝土的找平工作，鋪設防水緩沖層前，著重對基面進行二次找平。

3.1.2 噴涂瀝青加強層

初支扣拱的初支結構為網噴射混凝土，防水層與水泥基面的結合度較差，在環境潮濕的情況下易出現脫落，留下滲漏隱患。

為克服這一困難，在頂拱的防水卷材與初支基面之間增加一道噴涂瀝青加強層，與防水卷材形成一層復合防水層。見圖3。

圖3 噴涂瀝青加強層范圍

非固化橡膠瀝青涂料是一種新型防水防滲材料，具有以下特點：

1）噴涂瀝青加強層的非固化橡膠瀝青涂料可以在含水量30%以下的基面進行施工，粘結力強，可以滿足各種形狀復雜部位對防水作業的特殊要求；

2）自行封閉能力，可自行修復防水層的破損部分，能封閉基層裂縫和毛細孔，粘結性較好，可以有效阻斷防水層與混凝土基面間的滲漏水，避免竄水現象發生；

3）優異的蠕變性，抗拉強度大、延伸率高，有較好的彈性和塑性，彈性恢復率達85%，斷裂伸長率達800%，可以吸收來自基層的應力，防止基層受力拉裂、防水并確保防水層的長期完整性。見圖4。

圖4 噴涂瀝青加強層施工

3.2 防水卷材鋪設

外包防水層采用1.5 mm 厚高分子自粘膠膜防水卷材，防水卷材下為400 g/m2無紡布。防水卷材的搭接接頭可以采用自粘或焊接兩種方式。接縫長邊搭接寬度≥7 cm，短邊搭接寬度≥8 cm，倒角處的搭接縫采用配套膠帶或密封膠進行補強。

二襯扣拱采用臺車模板跳倉施作，每段長度為6～8 m，從基面處理到混凝土澆筑的時間約為7～9 d，施工周期較長。同時，由于頂拱為弧形，防水卷材粘接難度較大，受重力作用、固定條件等環境因素影響，采用自粘方式連接的搭接縫往往在鋼筋綁扎過程中開縫，人員難以進入進行二次修補，無法保證防水質量。因此，接縫的搭接方式一般建議采用焊接連接。

3.3 特殊部位保護措施

3.3.1 防水接頭保護

車站在導洞內進行頂縱梁施工時，需要將防水接頭采用預埋的方式澆筑在導洞初期支護與混凝土結構之間，同時在二襯扣拱施作前還需要進行導洞初支破除施工，而初支破除很容易對預留的防水接頭造成破壞[8]。因此，需要采取措施對防水接頭進行保護，保證后續新舊防水卷材連接效果。

在頂縱梁兩側0.8 m范圍的防水卷材預留接頭，鋪設2 mm鋼板+2 cm厚木板進行保護，使用水泥釘固定；破除初期支護后，揭開保護板，取出防水接頭進行搭接，使車站拱部防水層形成整體。見圖5。

圖5 頂縱梁防水接頭保護措施

3.3.2 施工縫節點處理

施工縫防水加強措施設計為雙道水膨脹止水膠+全斷面注漿管。在實際施工中，由于二襯扣拱施工周期較長，洞內環境潮濕，止水膠固定困難，極易出現提前膨脹而脫落失效現象。

為保證施工縫防水效果，將加強措施由雙道水膨脹止水膠調整為單道制品型遇水膨脹止水條。止水條的體積膨脹率≥400%，遠高于止水膠≥220%的體積膨脹率，膨脹效果優異。見圖6。

圖6 頂縱梁施工縫防水細部構造

1）遇水膨脹止水條。止水條為定型產品，截面尺寸寬×高=30 mm×20 mm，可以使用粘接劑直接粘接在施工縫表面或通過預留槽進行安裝。使用槽式安裝時，在模板端頭的施工縫預安裝部位固定與止水條同尺寸的泡沫板，待模板拆除后，揭開泡沫板，即可形成標準尺寸的凹槽，保證一次成型，減少后期因人工刻槽而導致的槽位尺寸偏差問題。見圖7。

圖7 施工縫加強措施施工效果

2）全斷面注漿管。由于混凝土的固化收縮特性，會在防水層與結構外表面之間形成一道縫隙，導致出現“竄水”現象。在施工縫靠近初支一側設置全斷面注漿管，拆模后進行注漿，可以有效填充施工縫乃至外側結構與防水層之間的不密實部位，將水完全阻擋在結構外表面[9]。

3.3.3 樁頂冠梁防水節點

頂拱兩側的樁頂冠梁，由于陰陽角構造較多，縱向施工縫較長，為保證防水效果，設置三層防水卷材進行加強。陰角采用1∶2.5 水泥砂漿做成50 mm×50 mm的鈍角或R≥50 mm的圓角，陽角做成≮20 mm×20 mm的鈍角或R≥20 mm的圓角。

施工該部位時，應著重考慮預留防水接頭搭接和環向扣拱鋼筋甩頭的空間，防水層鋪設也不宜過緊，防止在陰陽角反折部位撕裂。在扣拱防水施工時，要對冠梁下部防水加強層甩槎部位覆蓋木板保護，站廳層土方施工完成后，方可進行冠梁下部的預留防水接頭搭接。見圖8。

圖8 樁頂冠梁防水細部構造

4 施工效果

通過對防水設計及施工方案進行調整，采取一系列控制措施，二襯扣拱施工結束后，結構表面無明顯滲漏點、無線狀滲流水，有效地保證了工程實體質量。見圖9。

圖9 工程效果

5 結論

1）噴涂橡膠瀝青防水涂料適用于水文地質、結構形式復雜的地鐵車站工程，可以有效地解決因洞內環境潮濕、基層不平整而導致的防水層破損失效問題，具有一定的推廣、應用價值。

2）二襯扣拱前的各工序施工間隔時間較長，需要加強工序轉換部位的防水預埋接頭保護，避免破除施工損壞、接頭，同時建議采用焊接的防水搭接方式，可以有效地保證新、舊防水連接效果。

3）加強頂縱梁施工縫的細部節點施工質量控制，可根據具體的工程環境與結構形式，靈活選擇各種止水材料，及時調整，達到最佳止水效果。