地鐵車站暗挖隧道防水施工技術(shù)分析

巨鵬煒 溫 靜 劉啟輝

摘 要：由于地鐵在緩解城市交通擁堵狀況中發(fā)揮了重要作用，故自然而然的成為了城市交通建設(shè)的重點(diǎn)，而且受工程地質(zhì)、建設(shè)要求等的影響，往往需要對地鐵車站采取暗挖隧道工藝，其中防水體系作為整個(gè)暗挖隧道的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工水平直接關(guān)乎作業(yè)安全和工程質(zhì)量。因此，本文以某工程為例，就地鐵車站暗挖隧道防水施工技術(shù)作了重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；暗挖隧道；防水施工技術(shù)

眾所周知，在地鐵車站建設(shè)中，隧道開挖現(xiàn)象較為常見，雖然明挖法經(jīng)濟(jì)安全、簡單快捷，但易影響周圍環(huán)境，而且有時(shí)并不適用，所以適用于含水松散地層或松散地層的暗挖法逐漸在城市地鐵車站隧道開挖中發(fā)展起來?？墒欠浪┕み@一重點(diǎn)工程，卻容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而對整個(gè)工程埋下隱患。故分析其防水施工技術(shù)十分必要。

1 工程施工方案設(shè)計(jì)

蓋挖法、明挖法等施工技術(shù)在當(dāng)下的城市地鐵車站中十分常見，其中在受限于特殊環(huán)境時(shí)往往需要采用暗挖隧道法，雖然與明挖法相比，其對周圍環(huán)境影響較小，但因涉及諸多地下管線設(shè)施，故施工技術(shù)更為復(fù)雜，尤其是難度大、風(fēng)險(xiǎn)高的防水工程。所以為更為直觀、深入的了解地鐵車站暗挖隧道的防水施工技術(shù)，在此結(jié)合某工程實(shí)例加以重點(diǎn)分析。

已知，該地鐵車站總長233.6m，其中明挖段和暗挖段的長度和寬度分別為43.6m、26.85m和190m、19.70m，且東端和中部結(jié)構(gòu)為基于暗挖法的雙層單柱雙聯(lián)拱，西端結(jié)構(gòu)為基于明挖法的三層三跨框架。經(jīng)綜合分析后確定，利用洞樁法暗挖隧道主體結(jié)構(gòu)，即先在車站梁柱部位、梁端節(jié)點(diǎn)暗挖合適的小導(dǎo)洞，并通過為其設(shè)置中柱、邊樁、頂縱梁等用于形成承載結(jié)構(gòu)，然后暗挖頂拱完善外支撐體系，在此基礎(chǔ)上依次作開挖基坑、修筑襯砌、澆筑混凝土施工[1]；其中防水工程主要采用結(jié)構(gòu)自防水，配以塑料板全包防水，以期滿足不滲不漏的防水要求，如圖1。

2 工程暗挖隧道施工

受該地鐵車站施工條件的影響，在暗挖車站隧道時(shí)選用的洞樁法，具體施工如下：

①利用超前小導(dǎo)管作必要的注漿處理，在此基礎(chǔ)上，先開挖一段距離的下部導(dǎo)洞和邊導(dǎo)洞，后開挖上部導(dǎo)洞和中導(dǎo)洞，當(dāng)施工至施工口結(jié)構(gòu)分界線時(shí)在導(dǎo)洞之間作橫向通道，具體是在分界里程線處設(shè)置條型基礎(chǔ)，在中導(dǎo)洞處設(shè)置底板防水層，并在中間立柱處連接部分底板和下底縱梁，待留設(shè)鋼筋接頭后，利用人工成孔設(shè)置柱狀，配以外樁側(cè)回填和澆筑混凝土處理；②對邊導(dǎo)洞主要拱段設(shè)置隔柵鋼架拱腳，隨后對其拱架和背后空隙進(jìn)行回填，當(dāng)監(jiān)測結(jié)果表示導(dǎo)洞初次支撐結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度要求后，可人工挖孔中導(dǎo)洞，即作鋼管柱、頂縱梁、注漿加固、臨時(shí)支護(hù)等施工；③確定主拱初支強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，拆除中隔壁和導(dǎo)洞隔柵，為局部設(shè)置防水層以及對拱部二襯進(jìn)行澆筑，待拆除其他導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)后為邊墻和站廳層分別作防水施工和鋼筋預(yù)留處理[2]；④當(dāng)開挖至基底高程后，及時(shí)做臨時(shí)支撐以及底板、底板墊層、防水層、內(nèi)襯墻等施工。具體流程見圖2。

3 暗挖隧道防水施工

3.1 頂縱梁施工縫防水處理

因采用洞樁法暗挖地鐵車站隧道時(shí)，頂縱梁施工縫是漏水幾率大、量最多的部位，加之導(dǎo)洞空間相對狹小，所以只設(shè)接縫面與拱圈軸線垂直，并采用導(dǎo)洞斷面較大尺寸的齒狀施工縫，但其模架體系必須設(shè)有合理的保護(hù)鋼板、土工布緩沖層、水膨脹嵌縫膠、塑料防水板、混凝土噴射支護(hù)等，以此確保模架穩(wěn)定牢固，使結(jié)構(gòu)達(dá)到車站受力要求，并進(jìn)一步提高施工縫質(zhì)量。

同時(shí)針對鋪設(shè)拱圈與頂縱梁連接位置防水層這一薄弱環(huán)節(jié)，也是需要重視的防水工程。因該部位存在凹槽，易匯集地下水而難以排泄，而且根據(jù)柔性防水要求必須設(shè)置接頭，往往致使其甩頭或保護(hù)不當(dāng)，時(shí)常漏水也在所難免。故經(jīng)綜合分析后，確定在暗挖二襯拱扣時(shí)采用長度為8m的分倉跳段作業(yè)法，并在施工頂縱梁防水板前將拱圈流水段劃分好，然后以跳段工序設(shè)置長度合理、搭接接頭疊放有序的防水板，從而避免防水板難以反折或連接拱圈防水層現(xiàn)象的出現(xiàn)[3]；但值得一提的是，處理二襯跳段時(shí)，需要結(jié)合二襯鋼筋甩頭空間和防水板搭接接頭確定合適的臨時(shí)支撐鑿除長度，通常在1m以上，并為防水板留設(shè)一定的余度，以免因過于繃緊而發(fā)生撕裂；此外，還采用了厚度為5cm的木板以及土工布用于保護(hù)頂縱梁防水層甩頭，以期強(qiáng)化保護(hù)效果。

3.2 墻體施工縫防水處理

若想方便施工，又想盡量減少施工縫，建議在施工站廳層板地膜前或者作業(yè)時(shí)，采用逆筑法對邊墻進(jìn)行施工，并為站臺層鋼筋和防水層預(yù)留合適的接頭條件。在該工程中，受邊墻主筋接頭設(shè)計(jì)要求的影響，需要先挖1.4m深的槽，配以一側(cè)240mm厚的砌筑磚墻為墻體模板，以保證墻槽穩(wěn)定；然后連接該位置的上部防水板和邊墻防水板，使之成為一個(gè)整體后，在邊墻下部澆筑范圍大于0.7m的混凝土，并使其在槽底位置內(nèi)折平鋪，結(jié)合木板、土工布保護(hù)和砂料回填，用于強(qiáng)化防水能力；同時(shí)借助直螺紋套筒對側(cè)墻豎向主筋進(jìn)行連接，使其上部連接拱圈接頭，而下部則經(jīng)直螺紋套筒擰緊后插入槽內(nèi)砂中，并時(shí)縱向分布筋接頭在直螺紋套筒的作用下相互錯(cuò)開，一有助于密實(shí)澆筑墻體施工縫混凝土，二有助于保護(hù)防水板甩頭，改善防水性能，當(dāng)然對該施工縫填充膨脹止水膠也是不容忽視的。

3.3 施工變形縫防水處理

對于地下防水施工而言，施工變形縫處理既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，因此考慮到地鐵隧道環(huán)境復(fù)雜、施工周期較長且很難實(shí)現(xiàn)無水施工，可以選用為環(huán)向、縱向施工縫混凝土涂刷防水材料、粘貼膨脹止水膠以及設(shè)置注漿管等措施，但建議在保證施工質(zhì)量的前提下盡量做到快速施工，最好作引水、排水措施用于干燥施工縫，其中環(huán)向施工縫適宜留設(shè)15～20m的間距，墻體可以7d為一個(gè)施工循環(huán)周期[4]。針對施工變形縫滲漏情況，還需做好補(bǔ)救措施，如選用可重復(fù)單向、螺紋骨架全斷面、孔徑為2～5mm、出漿孔距小于30mm的預(yù)埋注漿管，確定其質(zhì)量合格后以5～6m為長度間距為其編號和固定，同時(shí)將止水條設(shè)在樓板施工縫預(yù)留凹槽中，材料宜為膨潤土橡膠，以此降低施工變形縫漏水影響。

3.4 局部混凝土防水處理

為降低暗挖隧道混凝土澆筑質(zhì)量缺陷，如拱頂存在空隙、澆筑不實(shí)等，可鋪設(shè)隧道拱部防水卷材時(shí)適當(dāng)加密防水板中的固定點(diǎn)，距離可控制在50cm以內(nèi)，以便使隧道支護(hù)與防水板整體連接，防止空腔的形成；針對拱頂空隙，可通過控制混凝土坍落度（21～23cm為宜）、選擇附著振搗器、布置振搗密度（2m×2m）等加以緩解；并待其混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符時(shí)，予以注漿填充，具體可選擇0.2～0.5MPa的注漿壓力和P.O.52.5的水泥等；這些特殊部位混凝土質(zhì)量的控制，也有助于工程防水效果的改善。而且實(shí)踐證明，實(shí)施上述一系列技術(shù)措施后，該地鐵車站暗挖隧道防水施工取得了圓滿成功，值得借鑒。

4 結(jié)束語

總之，隧道暗挖法在目前的城市地鐵車站建設(shè)中較為常見，但防水施工則在很大程度上影響著工程質(zhì)量，尤其是變形縫、施工縫等特殊部位，若防水設(shè)計(jì)存在缺陷，或者細(xì)節(jié)施工不當(dāng)，均易對整個(gè)工程構(gòu)成威脅。這就要求我們緊密聯(lián)系地鐵實(shí)際環(huán)境，切實(shí)優(yōu)化施工方案和防水設(shè)計(jì)，配以精細(xì)施工和嚴(yán)格管理，以此進(jìn)一步提高地鐵車站暗挖隧道防水質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)

[1]王希旺.地鐵車站防水施工技術(shù)探討[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（11）：05～06.

[2]梁曉東.深圳地鐵區(qū)間隧道防水施工技術(shù)[J].中國建筑防水，2011（09）：18～19.

[3]張健儒.南京地鐵暗挖隧道防水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2011（02）：24～25.

[4]帥建國.地鐵區(qū)間隧道施工縫、變形縫的防水技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010（03）：12～13.