城市地鐵車站防水施工技術

劉建波

(中鐵二十局集團南方工程有限公司，廣東 廣州 510000)

隨著我國科技的不斷發展，地面交通已經遠不能滿足人們出行需求，地鐵工程發展的必然性已經彰顯的尤為重要，但地鐵施工質量也在束縛著地鐵發展，尤其是地下車站防水問題，限制著地鐵工程質量的提高。地下車站防水施工技術的研究與應用，對提高地下工程防水施工技術水平、保障地鐵安全、快速、舒適的運行至關重要。

長春地鐵2號線一期工程東盛大街明挖車站地下蘊藏著豐富的水資源，整座車站接近全部被水包圍，在實際施工中綜合考慮施工成本、進度、安全、質量及運營后減少滲漏水維護等因素，對防水薄弱點進行了嚴密的防水處理，取得了良好的效果，為今后類似工程的防水施工提供了借鑒[1]。

1 工程概述

1.1 工程概況

長春地鐵2號線一期工程東盛大街站位于二道區東盛大街與吉林大路交匯處，橫穿東盛大街沿吉林大路建設。該車站共設5個出入口、2座風亭、3個安全出口，車站圍護支撐體系采用?1 000 mm@1 400(1 200)mm鉆孔灌注樁+1 500 mm×1 000 mm冠梁+3道鋼管撐，樁間止水采用掛?8 mm@150 mm×150 mm鋼筋網片后噴射C20混凝土。附屬與主體結構連接處有變形縫，變形縫最大水平長度為23.5 m，最大深度為0.8 m。車站為雙層雙跨矩形框架結構，總長188.5 m，標準斷面寬度19.0 m，結構高度為13.65 m，分7段施工，最長水平施工縫為32 m。附屬結構側墻預埋多根穿墻管和預埋件，最大風亭跨度達35 m，支撐體系采用圍檁、支撐和格構柱。車站及附屬結構平面位置見圖1。

圖1 車站及附屬結構平面位置

車站及附屬以結構自防水為根本，采取措施控制結構混凝土裂縫的開展，增加混凝土的抗滲性能；以變形縫、施工縫等接縫防水處理為重點，輔以全包柔性防水層加強防水。結構自防水為防水混凝土等級C40P10，外包柔性防水層為：底板、側墻采用雙面粘合II型瀝青基聚酯胎預鋪防水卷材；頂板采用2.5 mm厚單組分聚氨酯防水涂料，冬施期間，采用2 kg/m2的橡化瀝青非固化防水材料+單層0.7 mm厚聚乙烯丙綸復合防水卷材代替聚氨酯。車站標準段橫剖面防水見圖2。

圖2 車站標準段防水橫剖面(單位：mm)

1.2 地質水文條件

車站范圍內自上至下依次為：①雜填土層、②粉質粘土層、③粉質粘土層、④中粗砂層、⑤全風化泥巖層和⑥強風化泥巖層。圖3為地質縱斷面。車站范圍內有表層孔隙潛水，水位埋深2.60～4.30 m，主要賦存于第四系粘性土孔隙內，主要為粉質粘土，含水層水平、垂直向滲透性差異較小。地面主要含水介質顆粒較細，水力坡度小，地下水徑流十分緩慢。其主要補給來源為大氣降水和地表水入滲，排泄方式主要為蒸發和微弱的徑流排泄。地下水流向地形總體坡度一致，主要流向東，其地下水具有明顯的豐、枯水期變化，豐水期水位上升，枯水期水位下降。

圖3 地質縱斷面

東盛大街站主體結構的環境類別及環境作用等級為I-C級，結構防水設計等級均為一級，不允許滲水，結構表面無濕漬。

2 防水施工技術

2.1 施工縫防水措施

本車站對于施工縫處理采用鋼邊橡膠止水帶，寬35 cm，橡膠厚10 mm，鍍鋅鋼板厚1 mm，拉伸強度≥10 MPa，安裝時將鋼邊橡膠止水帶中心線與施工縫中心線對正并用定位鋼筋固定牢固，鋼邊橡膠止水帶在運輸、儲存、安裝過程中應著重對其保護，不能出現孔洞、裂紋和折疊等，確保其定位精準。在澆筑下一層混凝土前，應對舊混凝土進行鑿毛處理，并將混凝土碎屑清除，然后等水泥基滲透結晶防水材料(用量1.5 kg/m2，含水率≤1.5%，氯離子含量≤0.1%)涂刷完畢安裝注漿管(內徑≥6 mm，出漿孔間距≤30 mm，出漿孔直徑2～5 mm，注水泥漿，注漿壓力≤2.0 MPa)，安裝注漿管時將其與鋼邊橡膠止水帶中部位置緊貼固定，最后再涂抹一道遇水膨脹止水膠條(實干厚度≥2 mm，抗水壓力≥2.5 MPa，體積膨脹率≥400%)。混凝土澆筑時要嚴格盯控，防止振搗器觸碰止水帶、注漿管、止水膠條等，具體詳細節點設置見圖4。

圖4 施工縫防水構造

2.2 變形縫防水措施

車站主體結構和附屬結構之間的變形縫采用分開澆筑法，先施工變形縫到車站部分，再施工另一側附屬結構。在車站主體鋼筋綁扎前，先鋪設外貼式橡膠止水帶(寬35 cm，橡膠厚30 mm，拉伸強度≥10 MPa)，保證位置準確，止水帶中線應與變形縫中線對正。待鋼筋綁扎完成后，安裝中孔式鋼邊橡膠止水帶(寬35 cm，橡膠厚10 mm，拉伸強度≥10 MPa)和堵頭模板，貼混凝土側模板涂刷脫模劑，確保模板牢固、順直、接縫嚴密。待混凝土強度滿足不缺棱掉角時拆除變形縫處側模板，在中孔式鋼邊止水帶上下側安裝變形縫襯板(擠塑苯板)厚度20 mm，寬度要求：在底板、側墻、頂板迎、背水面分大小兩塊，大塊寬w/2-20 mm，小塊寬w/2-止水帶或接水盒厚(w為板或墻厚)。待模板支架拆除后及時將變形縫小塊襯板口部內的灰塵、碎屑等清掃干凈，20 mm的縫內用密封膠(表干時間≤24 h，彈性恢復率≥70%)封堵，封堵之前縫內必須干燥。在頂板、側墻結構變形縫背水面位置設置200 mm寬不銹鋼接水盒(鋼板厚2 mm)，頂板的接水盒由中部向兩側設置1%的坡度，保證有水時能夠快速疏凈，并在適當位置留有檢查孔，定期檢查，被堵后及時疏通。變形縫詳細節點設置見圖5。

圖5 變形縫防水構造(單位：mm)

2.3 穿墻管、預埋件防水措施

側墻上有設置穿墻管和預埋件的位置在混凝土澆注前安裝完成，其應避開腋角、壁柱、梁等部位，最小距離要不超過250 mm；當管道直接接觸混凝土結構時，對管道變形和伸縮無要求，可直接采用固定鋼筋將管道固定牢固，安裝管道時在外側中心位置現場涂抹一道遇水膨脹止水膠條(實干厚度≥2 mm，抗水壓力≥2.5 MPa，體積膨脹率≥400%)作為止水環；當管道外部需要采用防水套管時，需將防水套管固定牢固，防水套管加焊金屬止水環(鋼板厚5 mm，寬100 mm)，保證金屬止水環與套管間焊縫密實并做防腐，待管道穿過后采用柔性填縫材料(吸水率<4%，彎曲強度≥2.5 MPa，彈性模量≥1 MPa，壓縮永久變形<2%，抗拉強度≥0.15 MPa，延伸率≥100%)和瀝青防水涂料(固體含量≥85%，撕裂強度≥15 N/mm，不透水性0.3 MPa、120 min，粘結強度≥1.0 MPa，吸水率≤5%)相結合的方式進行處理。防水套管詳細節點設置見圖6。

圖6 防水套管防水構造

2.4 格構柱切除孔防水處理

格構柱在結構頂板混凝土達到強度后需要拆除，在孔洞側面鑿毛清理干凈后，按結構鋼筋的規格、型號、直徑、間距植入鋼筋后，在孔洞側面四周均勻涂刷一層水泥基滲透結晶材料，再在板厚中間位置涂抹一道遇水膨脹止水膠條，采用高一標號的補償收縮防水混凝土振搗密實，混凝土強度達到設計要求后進行注水試驗，驗證防水效果合格后再進行頂板防水施作。

2.5 集水坑防水措施

東盛大街站設置的集水坑有13個，平面尺寸為1.8 m×2.0 m，平均深度可達2.5 m，存水量約9 m3。要保證集水坑不漏水，必須從每道工序入手。因基坑滲水量較大，采用小型挖掘機按集水坑輪廓開挖到距設計標高200 mm后由人工開挖至設計標高，開挖過程保證集水坑平面位置正確，坑壁平整順滑，不得有鼓包、凹陷。在坑內四周設置排水溝，坡度為1%，使地下水匯集在一角處，排水溝內回填直徑較大的卵石，間隙用礫石填充，保證承載力不低于原狀土。在集水坑外側設置2.0 kW自吸泵排水，將排水管置于排水溝匯水處。施作外包卷材防水和保護層時將水管位置留出。鋼筋和模板完成后，將水管拔出后立即貼補卷材防水層并加強焊接。外包防水層連接整體后，立即澆筑混凝土，并保證混凝土的密實度。

2.6 裝修工程離壁溝施工控制要點

本工程公共區離壁溝斷面尺寸為100 mm×100 mm，采用C15混凝土現澆，澆筑前在底板范圍內鑿毛并清理。擋水檻施工完成后，在里側做20 mm厚防水水泥砂漿，按底板結構坡度順坡。離壁溝防水砂漿強度上來后，要做滿水試驗，首先驗證水流按照坡度能全部排凈，再驗證滿水時不會在擋水檻下滲流。施工其他部位時，要特別注意不能將雜物拋入離壁溝內，要保證所有工程完工后離壁溝內不能有雜物。離壁溝詳細節點設置見圖7、圖8。

圖7 離壁溝結構構造(單位:mm)

圖8 離壁溝現場施工

3 結束語

(1)施工縫、變形縫、穿墻管、預埋件和格構柱預留孔通過按照上述方法進行細部處理大大減小了滲漏水點，保證了地鐵車站結構安全和使用年限。

(2)防水施工減小了因防水薄弱點漏水對車站裝修帶來的缺陷，增加了乘客乘坐地鐵的舒適感，降低了地鐵運營后堵漏維護強度。

(3)防水處理大大降低了車站堵漏成本，也縮短了從結構施工完成到裝修的時間。