地鐵車站主體結構頂板防水施工研究與應用

黎曉琮

（中國建筑第四工程局有限公司，廣東廣州 510080）

0 引言

車站主體結構防水施工是整體施工的重點和難點，如果處理不當，很容易造成后期車站漏水問題。通常需遵循“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則進行設計。然而在施工中，通常因為進度、工序、材料等因素，并不能完全按照設計理想狀態進行施工。因此，工程技術人員需要對車站主體結構頂板防水施工進行優化，以保證其防水效果[1]。

1 工程概況

空港出入段線明挖段2 位于崗尾貝劉街西側，周邊主要為農田和民房。明挖段2 為地下一層明挖區間，采用明挖順筑法施工，設計起點里程ⅡDK1+233.532，終點里程ⅡDK1+494.269。明挖段2 長度為260.737m，基坑寬度33.4～54.2m，底板埋深6.93~16.35m（其中一期基坑長87.5m，寬度為41.8~54.2m，基坑開挖深度13.1~17.35m），明挖段2 為地下單層鋼筋混凝土結構，橫斷面為三跨矩形斷面，明挖段2 小里程端頭承擔Ⅳ線盾構始發，并承擔Ⅲ線、Ⅱ線、Ⅰ線盾構接收。為地下單層鋼筋混凝土結構，橫斷面為四跨矩形斷面，結構頂板截面尺寸如表1 所示。

表1 結構頂板截面尺寸

2 防水設計

頂板：C35、抗滲等級P10，防水卷材采用1.5mm 厚防水卷材（當地面有種植需求時采用耐根穿刺型），頂板采用采用C35、P10 混凝土，頂板外表面噴涂1.0mm后水泥基滲透結晶型防水涂料，防水保護層采用C20細石混凝土。頂板與側墻交接位置，兩側搭接長度各1000mm，使用自粘高分子防水卷材作為加強層，加強層與側墻防水卷材之前使用3mm 厚×50mm 長扁銅壓條收口，收口長度為1000mm。加強層與側墻防水卷材使用水泥釘固定，間距為200～300mm，并在轉角處和側墻防水卷材的端頭使用聚硫密封膠連接。

其中防水混凝土要求，入泵坍落度控制在120～160mm，坍落度每小時損失值不應大于20mm，坍落度總損失值不應大于40mm。冬季混凝土的出機溫度不宜低于10℃，入模溫度不宜低于5℃；夏季入模溫度不宜高于氣溫且不宜超過30℃，混凝土的表面溫度與大氣溫度的差值大于20℃時，混凝土表面必須覆蓋保溫?；炷恋谋砻鏈囟扰c中心溫度的差值不得大于25℃。入模時需用水銀溫度計實測。

3 頂板防水施工傳統工藝

傳統施工工藝主要如下：首先，清理基礎面，一般用水沖洗，沖洗干凈后，等待風干。有時為了加快進度，可以用火對水進行烤，加快水蒸發。其次，進行水泥基的噴涂，注意這里不能加水太多，如果有坡度很容易造成水泥基一個方向進行流淌。水泥基噴涂需要根據材料來確定噴涂間隔時間。然后進行防水卷材、保護層施工。防水卷材按照搭接要求和幾個關鍵節點設置防水卷材加強層進行施工。防水卷材注意搭接寬度為10cm，在陰角、陽角、高低跨等地方需要在原來防水卷材處再增加一層防水卷材。最后，進行保護層施工，直接澆筑混凝土進行施工，控制好標高和坡度即可。這樣主要是考慮頂板上面沒有其他構筑物，可以直接采用通鋪法進行施工，只需要重點考慮側墻端、施工縫、高低跨部分的防水卷材施工。這些部位一般有標準圖，可以根據圖紙直接進行施工。

另外，施工中需要注意以下比較突出的兩個問題：①需要確定上翻高度。按照經驗，上翻500~800mm 即可，但是在一些特殊位置或者滲水嚴重的地方，需要考慮上翻高度加高點。②防水卷材覆蓋是否需要加加強層。部分防水標準圖上面沒有，理論上是需要設置防水加強層，但是防水加強層加在防水卷材上面還是下面，防水卷材覆蓋范圍是多少，這些都需要進一步和設計方進行溝通。

4 頂板防水施工存在的主要問題

（1）混凝土支撐拆除問題。通常施工需要將第一道混凝土支撐拆除、格構柱割掉后才能進行頂板防水施工。但是這樣會涉及一個問題，如果頂板離回填地面設計標高與頂板設計標高較高，同時，兩側土體維穩能力較差，在頂板防水施工期間，兩側土體位移安全風險較大。如果留混凝土支撐，則擋土墻施工遇到支撐只能預埋套筒，先施工其他位置的擋土墻，等后期混凝土支撐拆除后，在進行擋土墻遮擋地方施工。這樣施工會給擋土墻施工留下缺口，只能后期補缺口了。

（2）龍門吊基礎位置。涉及出土孔或者盾構孔，需要在頂板上面做龍門吊基礎，會影響頂板防水施工。而且為了保證龍門吊基礎的穩定性，連梁和柱尺寸較大，而且梁高度設置加密，這些都會增加頂板防水施工的難度。如果只是上翻，那么上翻高度太低，則會引起滲水；太高則需要考慮要不要包住連梁。全包的效果肯定優于上翻，但是在上翻多少的時候進行全包，則需要工程技術人員進行考慮。

（3）擋土墻處防水施工問題。盾構始發或者接收，一般都會做出土孔和盾構孔，這些孔洞都需要做擋土墻，雖然擋土墻采用抗滲混凝土，但是還是需要進行防水施工。另外擋土墻存在時間比較長，一般需要洞通，才會考慮拆除擋土墻。而且擋土墻高度一般要達到地面標高，這就要求擋土墻高度很高。這主要是因為擋土墻存在的時間比較久，且后期封堵時還是會遇到防水的問題[2]。

5 主要解決方案

5.1 混凝土支撐拆除施工方案

混凝土支撐拆除中，需要綜合考慮頂板強度、頂板和回填地面標高等因素，對此，需要分情況進行討論。

討論一：回填地面標高和頂板標高小于等于3m，地質情況較好。在頂板達到設計強度后，可以有序拆除混凝土支撐、格構柱拆除。在其拆除后，就可以進行頂板防水整面施工，最后進行回填。不過也需要保證混凝土支撐拆除外露時間不能過長，避免兩側地連墻偏移過大。

討論二：回填地面標高和頂板標高大于3m，地質情況較差。建議地連墻在遇格構柱的時候，按照格構柱尺寸，上翻一定的尺寸，一般根據防水布搭接尺寸，確定防水布搭接尺寸。同時澆筑混凝土保護層時，該處位置混凝土后澆；這個后澆的時間，取決后期割格構柱的時間。

最后在格構柱拆除后，采用搭接的方法進行施工。

格構柱防水處的施工，需要考慮防水布搭接和止水鋼板焊接的方式，需要再頂板澆筑前，在頂板鋼筋處焊接止水鋼板，在頂板澆筑完成后，在此處的防水布要滿足平整后的搭接長度。

5.2 龍門吊基礎位置施工方案

在對龍門吊基礎施工的時候，通常需要預埋鋼筋到頂板里面，同時后期回填的時候，龍門吊基礎地下部分也不會拆除，作為永久結構了。本次工程龍門吊基礎梁柱均采用600mm×600mm。在頂板澆筑完成后，開始進行基礎施工，可以看出頂板施工需要越過梁、柱。梁包裹直接采用包裹的方式進行，柱子也需要采用包裹，但是不是每一道梁都需要包裹，只需要包裹最下面一道梁，龍門吊基礎全包方案如圖1 所示。柱子則需要向上包裹1m 左右的高度[3]。還可以將柱子全部包裹，但是這樣需要搭設架子，水泥基噴涂也會造成立面施工困難，對此需要綜合進行考慮。

圖1 龍門吊基礎全包方案（單位：mm）

進一步，也將龍門吊基礎上翻和全包，對兩種方法進行對比分析，如表2 所示。

表2 全包和上翻對比分析

由表2 可知，全包增加成本較多，但是防水效果比上翻好。施工時，需要根據現場實際情況進行調整。工程技術人員需要確定如何全包，高度多少，如何進行搭接、如何進行收口。防水卷材全包后，需要在陰角、陽角處進行防水卷材加強，然后進行保護層施工。此處保護層施工稍微麻煩，因為保護層厚度只有70mm。混凝土澆筑難度較大，建議采用磚胎膜、配合溜槽進行施工。兩側的磚胎膜需要比中間的標高至少高70mm，作為中間保護層施工的填充?；炷翝仓瓿珊?，及時用直徑較細的振動棒進行振搗，確保振搗密實。

5.3 擋土墻處防水施工方案

對于盾構孔和出土孔擋墻施工，雖然會采用抗滲混凝土，但是還是要進行防水施工，防水建議采用全包，并且在收口處采用密封膠。主要是考慮擋土墻存在的時間比較久，而且后期孔洞封堵也會涉及防水的問題，所以在擋土墻四周進行全包[4]。

具體施工工藝如下。

（1）擋土墻四周搭設腳手架，一般根據擋土墻高度，保證架體的高寬比設置排數。例如，盤扣架高寬比不大于3。最里面一排腳手架與擋土墻留20cm 的間距，外部腳手架做拋撐支撐。具體搭設可以按照如下方式進行搭設：盤扣架材料均采用A 型承插型盤扣式鋼管支架，盤扣架立桿（A-LG） 采用60×3.2mm、材質Q355A，水平桿（A-SG）采用A48×2.5mm、材質Q235B?？v橫向間距為1200mm×900mm。步距為1500mm。底托與第一道水平桿的間距不大于550mm。斜撐每隔三跨布置一道。施工作業面滿鋪定型化腳手板，操作平臺以上的防護欄桿高度應不小于1.2m，離地1.5m 掛設第一道安全水平網兜，后續網兜垂直間距3m。上下通道采用定型化樓梯，設置樓梯護欄以及安全密目網。

（2）基面處理，此處采用水沖洗基面，如果平整度不夠，還需要采用水泥漿進行修補。待水干后，開始噴涂水泥基，一般需要噴涂兩次，具體間隔時間需要根據材質性質確定，一般是間隔24~48h。

（3）懸掛防水卷材，在擋土墻下側與底板相交的陰角處需要做防水卷材加強層，一般兩側都為300mm厚，采用密封膠進行封閉。防水卷材頂部收口處也是采用密封膠。防水卷材搭接合理、沒有氣泡、平整順滑。

（4）最后，對防水卷材保護層進行施工，但是這里施工可以立木模或者采用磚胎膜，這里需要注意的是因為擋土墻很高，澆筑保護層很容易造成混凝土離析，所以建議磚砌至一定高度就澆筑一定高度的防水保護層。這個高度需要根據現場的實際情況確定。特別是混凝土配合比，結合混凝土配合比、施工機具來確定最終的澆筑高度。還需要注意的是，擋土墻頂面是否需要增加防水加強層，一般在這樣陽角處都需要防水加強層，如果防水加強層的長度超過擋土墻寬度，那么可以將頂部防水處進行全包[5]。

綜上所述，全包涉及的施工工藝和時間較長，首先因為擋土墻是立面的，所以刷水泥基、掛防水卷材施工困難，很容易造成上面薄、下面厚的問題。需要在涂刷的時候，注意每次用量和上下部操作需要同時進行涂刷，但是上部不能太多，很容易造成水泥基流到頂板。另外，最外層防水混凝土施工還需要在外側支模進行混凝土澆筑，人工、材料費用較高。所以擋土墻全包，需要根據現場實際情況進行綜合考慮。不能一方決定，適當的時候還需要聽取業主的意見。

6 結語

本文分析頂板防水施工中存在的幾個問題，并提出解決方案，得出采用全包人材機都會有所增加，但是能夠很好避免后期的一個返工滲水風險?？傮w來說，在實際施工過程中，需要結合項目的實際情況進行選擇。為了在保證進度的情況下，保證施工質量，需要工程技術人員考慮施工中的各個環節可能出現的問題，并提前做出處理，還要特別關注后期容易返工的地方。