地鐵地下工程細部構造防水技術

孫建軍

摘要：隨著城市化發展進程的不斷加快，對地鐵的運行安全質量提出了更高的要求。而地下工程構造防水作為地鐵防水工程中重要的組成部分，其不僅影響著整個工程施工活動的順利展開，而且還在一定程度上影響著整個地鐵的安全穩定運營。因此，我們就應加強研究與分析地鐵地下工程細部構造防水技術，促進地鐵的高效運營，進而就能提高人們出行的安全性和便利性。本文就針對地鐵地下工程細部構造防水技術展開具體的分析與討論。

關鍵詞：地鐵;地下工程：細部構造;防水技術

地鐵的地下工程較其他工程不同的是：其細部節點較多，且不同的節點形式都具有不同的構造做法，倘若采用統一的施工方案，就會影響整個地下工程的施工水平和施工合理性。因此，我們就應選擇合理的防水方案，并采取正確的施工工藝，來提高整個地鐵地下工程的細部構造防水質量，這樣才能確保地鐵的安全穩定運行，以此就能有效的促進我國地鐵行業的快速穩定發展。

1地下工程細部構造設計原則

1.1充分考慮各種變形影響的原則

由于地鐵運行環境的特殊性，其工程多數的節點部位都處于變形較為集中的地區，譬如：結構變形、溫差變形以及干縮變形等不同的地形區域。因此，在對節點細部構造進行設計時，就應充分的考慮到各種變形條件的影響，避免其給整個地下工程施工帶來影響。

1.2互補并用，多道設防的原則

在對地下工程細部構造進行設計時，還應有效的遵循互補并用，多道設防的原則。由于多數的節點部位形狀都較為復雜且表面結構不同，所涉及的施工工序較多且操作起來較為困難。因此，為了有效的提高地下工程細部構造的設計質量，就應采取多道設防的方式，并運用互補性的施工材料展開施工，這樣就能彌補有些施工材料的不足以及彌補施工環境的局限性，以此就能促進施工活動的高效展開。

1.3個案設計原則

地形的不同，其節點的狀態以及形狀都具有較為明顯的差異。因此，不同的節點之間既存在一定的共性，也存在一定的特性。而在對其細部構造進行設計時，就應根據建筑各地的具體環境以及具體的施工環境，來實現對細部構造的整體合理設計，這樣才能確保求同存異，促進地鐵地下工程施工活動的順利展開。

2通道接頭防水的預留方法分析

對于地鐵工程而言，由于其在運行時大多都處于地下，故應設置較多的通道來幫助地鐵的高效穩定運行。其中，所設置的通道不僅包括：出入口通道，而且還包括：通風道以及換乘通道等。因此，在對其進行設計時，就應保證在每個地下車站設置8個以上的預留通道的接頭，確保正常通道的有序連接。而對于一般的地鐵車站而言，其主體結構的施工順序往往優于其他結構。因此，在進行施工時，就應將必要的通道接頭預留出來，并對防水層關鍵部分的接頭位置做相應的防范處理措施，這樣才能避免漏水或者滲水情況的發生。此外，樁支護明挖法是常用的通道接頭防水預留方法，其主要包含兩類：第一，以施工縫作為主要的節點，并對變形縫與施工縫之間的結構進行單獨的澆筑。第二，從車站主體結構連續澆筑到通道第一道的變形位置，且在變形縫和車站主體結構之間不設置相應的施工縫，以此來確保整個施工過程的安全。其中，第一類方法是當前較常使用的一種施工防水方法。例如，北京地鐵車站明挖土建施工基本上選擇了樁支護明挖法施工，通道與主體結構選擇了兩種接頭形式，如圖1和2所示。圖1描述的是車站通道與主體結構所采用的施工縫接頭，而且需要在與施工縫相距0.8-1.2m左右的位置設置一道變形縫，在施工縫與變形縫之間需要進行結構單獨澆筑施工。圖2描述的是車站主體結構混凝土連續澆筑施工，直至通道第一道變形縫處。車站主體結構變形縫之間一般不需要設置施工縫。

3以施工縫接頭時應注意的問題

3.1對防水層的甩茬采取合理的保護措施

當對車站主體結構的分段澆筑到通道開孔部位時，就應對防水層的甩茬采取必要的保護處理措施，這樣才能實現對防水層的有效保護。倘若不對其進行有效的保護，就會造成防水層的甩茬和鐵皮板遭到不同程度的破壞，甚至導致個別部位無法完成相應的搭接過度。雖然可以采取柔性過度的方法進行補救，但是其都會在不同程度上給防水層的連續性帶來破壞。因此，在施工的過程中，就應有效的遵循破除支護樁的使用順序，并采用彈性和硬度都較好的復合板來實現對其的合理保護，這樣不僅不會造成防水層的損壞，而且還能實現對復合板的合理保溫。此外，為了確保保護板能夠在破樁完畢后能夠順利的抽出，不對防水層造成破壞，在設置保護板時就應將保護板的邊沿與破樁洞口之間的距離控制在30-50mm之間，這樣才能確保防水層甩茬的完整性。

3.2制定周密的施工縫防水方案

周密施工縫防水方案的制定，不僅可以促進施工活動的順利展開，而且還能提高整個工程的施工水平。因此，在施工之前，就應制定周密的施工縫防水方案。其中，由于接頭部位自身的特殊性，其無法設置相應的止水帶材料。因此，在對其進行設計時，就應充分的考慮到不同施工縫之間的影響。就針對之前的地鐵地下工程施工而言，其往往將橡膠條應用在施工縫部位，而由于其止水效果較差進而就影響了整個防水層的防水性能。因此，在地鐵工程的防水設計中，常用的兩種材料一般為：膨潤土橡膠遇水膨脹止水條和遇水膨脹止水膠等兩種。其中，如果要在施工縫的表面預留相應的凹槽時，就可采用這兩種材料。倘若并未要求要預留凹槽，就應使用遇水膨脹的止水膠材料。但是，在實際的施工過程中，由于要考慮到施工成本問題，對于材料的選取，往往選擇價格相對便宜的膨潤土橡膠遇水膨脹止水條，以此來達到相應的防水作用，但是，由于止水條往往硬度較大，倘若直接粘接或者采用土釘釘注的方法，就會影響止水條的止水作用。因此，我們可將注漿管與止水條搭配使用，這樣不僅能夠達到止水的效果，而且還能在一定程度上解決早期鐵盾構后澆環梁滲漏水嚴重問題。例如北京地鐵施工過程中，預留通道接頭位置施工縫防水施工過程中需要考慮如下幾個方面的問題：（1）環向施工縫表面無法按照要求預留凹槽，而且止水條只能在鑿毛后的施工縫表面給予粘貼固定，施工縫表面與止水條的粘結強度和密貼性會對防水質量產生比較大的影響;（2）由于接頭部位相對比較特殊，此時環向施工縫不能按照要求選擇止水帶類材料，不能保證通道與車站側墻水平施工縫止水帶連續分布，同時兩者與環向施工縫需要進行接頭處理，該過程需要對施工縫間的相互影響給予充分考慮;（3）車站和通道側墻所存在的水平施工縫均可以選擇中埋式鋼邊橡膠止水帶來達到防水的效果，一旦地下水進人防水層與止水帶之間，會繞過止水條進入通道內;（4）一旦施工縫兩側混凝土出現澆筑不密實問題，將會導致滲漏水繞過止水條，進而誘發滲漏水現象。

3.3防水層接茬施工策略

在進行防水層接茬施工過程中，一般需要在洞口支護樁鑿除結束后對其基層進行清理，并使通道外包防水層與車站側墻防水層應實現搭接過渡，即所謂的防水層接茬施工。為了使通道頂板防水層達到預期的防水效果，頂板防水層可以選擇“外防外貼”法，以實現與結構外表面密貼鋪設。同時，在破樁過程中，通道頂板以上支護樁破除高度要求超過通道頂板50cm，以確保頂板防水層施工滿足具體的施工要求。而底板防水層和側墻均選擇了“外防內貼”方式進行鋪設，其接茬可以選擇內翻法和外翻法。

3.3.1內翻法

該方法一般是把車站側墻防水層按照一定的要求翻至通道內側，并與底板防水層和通道側墻形成搭接過渡的方法，在地鐵工程施工中得到了廣泛的應用。在直線段的翻轉中，車站側墻防水層得到廣泛應用，其可以確保防水層的連續性。但是，通道端頭底板兩側位置的雙陽角防水層翻轉操作難度比較大，翻轉過程中要對角部進行適當的裁剪，不允許裁至角底，以確保角頂密封處理效果。如果裁開過小，將會導致防水層不能徹底的翻至通道內。大量的實踐研究與論證表明，即使在裁開部位采用密封膠密封或防水加強層等措施，也無法達到防水層的整體防水要求，個甚至有可能在結構未澆筑前就誘發滲漏水現象，其是導致通道接頭變形縫和施工縫出現滲漏的常見原因。

3.3.2外翻法

其通常是在確保車站側墻防水層不動的情況下，將側墻防水層和通道底板翻至車站側墻防水層外表面，如圖3所示。為了確保外翻法施工的順利進行，則需要提前選擇相應寬度的復合保護板，并按照要求設定擴孔范圍，同時采取措施避免鑿樁過程中破壞擴孔段防水層。外翻法由于鑿樁時工程量增大、局部范圍需要擴大等因素影響，很少在地鐵施工中得到應用。通過對圖3進行分析可以發現，由于甩茬寬度較大，可以順利的滿足搭接寬度要求，而且角部防水加強層操作簡便，能夠滿足接頭環向防水層的密封性和連續性要求。在底板防水層接茬施工完成后，需要立即對凹坑部位的細石混凝土保護層進行澆注，以免此部位出現積水現象。由于側墻防水層與擴孔段的結構外側鋼筋存在比較大的差距，可以需要采取臨時保護措施，有效降低接茬部位滲漏水發生的概率，因此在地下工程施工中得到了廣泛的應用。

4以變形縫接頭時應注意的問題

在進行地下工程施工過程中，可以在車站主體結構和變形縫之間減少環向施工縫，這樣可以有效降低施工縫部位滲漏水現象的發生，其誘發因素如下：（1）需要先對底板變形縫和通道側墻部位的加強層和防水層進行設置，而且施工結束后要放置幾個月甚至1年。通常情況下，外露防水層的甩茬會不同程度的受到灰塵污染和樁面滲漏情況的影響，增加了后續接茬操作的難度;（2）通道施工過程中，要做好破樁作業，但是該過程會對中埋式止水帶、外貼止水帶及外露防水層甩茬產生一定的破壞;（3）變形縫距樁面間距通常為30cm，導致施工作業面范圍比較小，增加了給中埋式止水帶安裝的難度，而且無法確保止水帶的定位質量;（4）通道側墻水平縱向變形縫與施工縫垂直交叉，此時會對變形縫外貼式止水帶的止水效果產生比較大的影響;（5）底板防水層和側墻的接茬分布在變形縫部位，但是該過程接茬質量無法得到保證。

通過上述誘發因素分析，并根據現場調研結果發現，變形縫的防水質量高低主要取決于中埋式止水帶的止水效果好壞，但是中埋式止水帶出現滲漏的原因包括下述三個方面：（1）止水帶現場接頭難以處理。在變形縫部位時，不管是選擇樹脂類止水帶，還是橡膠類止水帶，都需要選擇熱熔焊接或現場熱硫化對接，以保證接頭部位的密實性。然而，大斷面變形縫位置存在大量的止水帶接頭，接頭兩側止水帶縱向軸線會產生一定的偏差，無法借助現場熱硫化法來完成接頭工作。如果選擇機械接頭，將會導致接頭部位的對接強度和粘貼密實性無法得到保證，從而使接頭部位出現滲漏現象;（2）止水帶定位不準。在對止水帶進行設置過程中，一般要求縱向軸線保持與變形縫對齊，但是在實際安裝過程中極易誘發偏差，甚至個別部位會出現比較明顯的偏離，缺乏保證混凝土與止水帶的嚙合尺寸要求;（3）在對止水帶兩側混凝土進行澆筑和振搗過程中，質量無法得到保證。如果振搗效果無法滿足要求時，會使混凝土與止水帶嚙合不嚴密，進而誘發滲水現象。為了確保抵消工程細部結構防水效果，可以根據工程實際選擇PVC注漿止水帶，接頭部位選擇現場熱熔對接，以確保接頭施工質量，達到預期的止水效果。

5總結

不斷的研究與分析地鐵地下工程細部構造防水技術，對于有效的提高細部構造的防水質量以及促進地鐵的安全穩定運行都具有至關重要的作用。因此，我們應首先認識與了解地下工程細部構造設計的原則，進而對通道接頭防水的預留方法進行有效分析，并在施工的過程中注意以施工縫接頭時應注意的問題，這樣就能確保施工活動的順利展開，以此就能提高地鐵工程的施工質量，進而就能不斷的提高人們的生活水平。