地鐵工程滲漏水原因及防水施工工法

尹陽陽

一、工程概況

北竹林站是天津西站的交通樞紐服務(wù)中心，結(jié)構(gòu)為地下三層兩柱三跨島式結(jié)構(gòu)。建筑全長167m。標(biāo)準(zhǔn)斷面基坑寬度23.1m，盾構(gòu)斷面基坑寬度27.1m，基坑深度23.94～24.937m，頂板平均覆土2.47m。車站占地面積為17683m2，共有4個出入口和2個通風(fēng)管，防護結(jié)構(gòu)厚度1.0m，標(biāo)準(zhǔn)斷面深度42m、盾構(gòu)井段45m；防護結(jié)構(gòu)的混凝土工程體積約為約3000m3。

二、地鐵工程滲漏的成因分析

1.主體結(jié)構(gòu)混凝土使用方式不夠科學(xué)

當(dāng)前，在地鐵車站的施工過程中大面積的使用混凝土，屋頂、側(cè)壁、底板的主體結(jié)構(gòu)均使用混凝土施工。但是混凝土主體結(jié)構(gòu)的運用不合理，增加了漏水的危險性。例如，不滿足設(shè)計要求的坍落度，極易導(dǎo)致離析現(xiàn)象；由于振搗棒無法發(fā)揮有效作用，振搗效果降低，層厚過厚導(dǎo)致少振或欠振和泄漏的現(xiàn)象，會直接破壞混凝土的完整性和密實性。

2.未對變形縫進行有效處理引發(fā)滲漏

地鐵施工要求大面積混凝土結(jié)構(gòu)抗壓等級滿足設(shè)計要求，要求對施工做出詳細的可行性的方案。需要選擇合適的變形縫，如止水帶、填縫板、密封材料等，滿足結(jié)構(gòu)的止水效果。在實際項目建設(shè)中，單個的封閉材料和止水帶施工槽，很難達到防水密封的施工效果，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，關(guān)鍵在結(jié)構(gòu)變形接頭處和混凝土橡膠密封件的處理，務(wù)必根據(jù)設(shè)計要求嚴(yán)格操作，才能提升結(jié)構(gòu)的密封效果，保證施工質(zhì)量和施工進度。

三、防水混凝土結(jié)構(gòu)

1.防水混凝土自身性能的選擇與確定

結(jié)構(gòu)自防水混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足密度高、可收縮、強度高、填充性能好等條件，應(yīng)使用該項目適宜的商品混凝土。在施工中，加強對商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)的原材料和混凝土攪拌工序的品質(zhì)監(jiān)管。

2.防水混凝土澆筑

（1）模板：模板表面須平整光滑，具有符合設(shè)計要求的抗壓強度，接縫處密封性良好，地模、墻模的施工效果應(yīng)滿足設(shè)計要求條件。固定模板的螺栓不能貫穿混凝土結(jié)構(gòu)。

（2）混凝土灌注：混凝土應(yīng)按照分層澆筑、分層振搗的順序進行施工。要求振搗效果密實，各層的厚度要控制到300mm之內(nèi)，相鄰的兩個層施工不應(yīng)超過2h的時間間隔，保證上、下層混凝土在初凝之前連接完整，無明顯施工縫。灌注混凝土的自落高度要小于2.0m，不然須利用串筒、溜槽或滑管等機具完成施工。振搗10～30s為宜，混凝土達到表面泛漿或無氣泡情況時為度，以免出現(xiàn)漏振、欠振和過振的現(xiàn)象。振動器插入混凝土下部≥50mm以上，移動距離不超過作用半徑的1倍。

（3）施工縫、變形縫和誘導(dǎo)縫的處理方案：施工縫、變形縫和誘導(dǎo)縫的灌注和振搗施工，應(yīng)確保混凝土的密實度，并加強防水質(zhì)量。

（4）混凝土防護層：防水混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各種施工材料不可與模板接觸。鋼筋保護層的厚度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范的條件。

（5）混凝土坍落度控制：入模坍落度≤14±2cm，入泵前塌落度損失應(yīng)控制在30mm/h以上。

（6）混凝土拆模及養(yǎng)護：正確養(yǎng)護可以有效提升混凝土的結(jié)構(gòu)性能和使用壽命，頂、底板的養(yǎng)護方式均選擇蓄水養(yǎng)護方式為宜，側(cè)墻則選用防水保護覆蓋層方式完成養(yǎng)護，保水式養(yǎng)護的最佳時間一般為10天，完整結(jié)構(gòu)混凝土養(yǎng)護持續(xù)時間一般在14天以上，拆模過程對于混凝土自身溫度及周圍環(huán)境的溫差都需要嚴(yán)格控制在15℃之內(nèi)，以防發(fā)生開裂。

3.混凝土防滲措施

（1）本項目鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主體采用分段結(jié)構(gòu)式施工工藝，限制箱式結(jié)構(gòu)混凝土施工的要求長度，以免混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。箱體結(jié)構(gòu)分段跳槽式施工工藝?yán)每茖W(xué)的施工組織來完成。

（2）防水混凝土構(gòu)造物內(nèi)的施工鐵件、壁貫通管、密組管、鋼筋密處，采取具體有效的方案，慎重施工，確保混凝土的澆筑施工達到規(guī)范要求。防水混凝土構(gòu)造物內(nèi)部布設(shè)的各種材料不能與模板直接接觸。模板具備足夠的抗壓強度，表面光滑、平整，接縫緊密，無漏接。支護具有牢固性，結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。

（3）限定混凝土坍落度達到泵送的條件，滿足水泵的要求。首先注入與混凝土成分相同的水泥砂漿，對管道內(nèi)壁進行潤滑。泵送混凝土應(yīng)持續(xù)施工，施工間隔不得超過45分鐘。

（4）施工縫、變形縫處的止水條和止水帶的施工方式是環(huán)向施工法，嚴(yán)密封閉，縱、橫向施工縫搭接處止水條緊密結(jié)合，關(guān)于施工縫、變形縫處的混凝土施工效果進行提升，從而提升混凝土振搗的密實度，保證施工縫和變形縫處結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

四、施工縫防水

1.施工縫處理及止水條安裝

在結(jié)構(gòu)混凝土工程中，在周邊構(gòu)造物的施工縫采用背貼式止水帶+遇水膨脹止水條。首先要對接縫處的混凝土基面進行磨平、清洗處理，將粘貼止水帶的混凝土基面處理平整、密實、光滑，保證止水帶和基面緊密粘合。內(nèi)部構(gòu)造的施工縫使用遇水膨脹止水條。澆孔洞防水按照施工縫完成。在澆筑混凝土之前，在斷面中間設(shè)置緩膨脹式橡膠止水帶。止水帶用氯丁膠粘貼在混凝土基部。止水條要在混凝土澆筑前4小時設(shè)置，以免其遇水出現(xiàn)膨脹。止水條連接處用45°的斜口(熱焊)并壓實密封。不能搭接，接縫要平滑堅固，沒有裂紋和開合現(xiàn)象。

2.變形縫防水

變形縫是由于混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強度低而產(chǎn)生的，外力作用分布不均勻，使混凝土結(jié)構(gòu)膨脹和其它建筑物結(jié)構(gòu)變形時的縫隙設(shè)定，它們是混凝土防水和其它建筑物結(jié)構(gòu)外防水過程的重要環(huán)節(jié)。變形縫利用中埋式可注漿橡膠止水帶進行止水，在止水帶的頂板外側(cè)表面設(shè)置凹槽作為填充密封條，側(cè)壁和底部外側(cè)設(shè)置背貼式止水帶；其結(jié)構(gòu)頂板和側(cè)壁內(nèi)側(cè)設(shè)有排放水槽。用填充材料補償裂縫，在變形縫內(nèi)加裝排水槽，請看變形縫防水的示意圖。

3.止水帶安裝

安裝止水帶時，使用鋼筋夾和鐵絲布設(shè)于中間位置。一端先鋪設(shè)混凝土，另一端用箱型木板防護，用模板加固。當(dāng)混凝土滿足設(shè)計強度后，去除模具和箱型保護材料。利用現(xiàn)場熱焊連接止水帶，焊接效果符合實際規(guī)定。

4.止水帶埋設(shè)與定位

（1）止水帶在主體結(jié)構(gòu)頂板和底板中埋設(shè)時應(yīng)采用盆式施工方法，以確保混凝土振搗時能使混凝土內(nèi)部的氣泡順利排出，如圖。

（2）止水帶在邊墻部位的埋設(shè)及固定方法詳見圖1。

圖1 在邊墻部位的埋設(shè)及固定

5.變形縫處的混凝土灌注與振搗

（1）提升垂直方向的止水帶兩側(cè)混凝土的施工效果，保證混凝土的密實度要充分振搗，同時要將止水帶和混凝土結(jié)構(gòu)中的氣泡充分排除，使其可以緊密結(jié)合，保證止水帶處混凝土的強度等級以及振搗的效果。

（2）待橫向止水帶下方的混凝土結(jié)構(gòu)達到設(shè)計密實度后，切斷綁扎止水帶的鐵絲，水平放置止水帶并擠壓出混凝土漿液后開始灌注上部混凝土，振搗施工時要采取相應(yīng)措施避免止水帶出現(xiàn)變形。

（3）形變縫外側(cè)采用密封膠處理時，為了防止填縫材料不均勻三向受力，導(dǎo)致防水效果差，在密封膠與填充材料之間設(shè)置牛皮紙，密封膠與接縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)充分結(jié)合，封閉效果好。填縫質(zhì)地致密，表面不得存在裂紋、泄漏、滑動、凹陷、空鼓、坍塌等現(xiàn)象。

五、結(jié)語

在地鐵項目中，防水技術(shù)的使用是一項關(guān)鍵的流程，防水技術(shù)應(yīng)用的合理性關(guān)系著地鐵工程的施工效果。本文對地鐵工程滲漏水的原因及防水施工工藝進行了詳細的解析和細致的歸納分析，希望同類項目可以參考借鑒。