關于地鐵挖車站防水施工質量的研究

侯世鋒

(中交二公局鐵路工程有限公司，陜西 西安 710065)

0 前 言

隨著地鐵交通的發(fā)展，其不僅緩解了我國城市交通過于擁擠的現狀，而且在很大程度上為人們的出行提供了便利。由于地鐵車站施工工藝復雜，且涉及范圍廣泛，其中暗挖隧道施工作為主要施工工藝之一，在地鐵車站建設中發(fā)揮著重要作用，而防水設計作為地鐵施工的關鍵環(huán)節(jié)，對整體施工建設質量起決定性作用[1]。因此，為了保證地鐵車站的建設質量，要加大對防水設計的重視程度。

1 工程概況

新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市軌道交通一號線工程土建施工04合同段包括一站一區(qū)間，即南門站(含)～北門站(不含)，車站總建筑面積51 659.04 m2，暗挖區(qū)間單線長度784.683 m。

南門站位于解放北路與人民路交叉口，南門車站起訖點樁號：YCK3+835.103～YCK4+180.103，是1號線工程的第4個車站。1號線與2號線在此站成L型換乘，并設置聯(lián)絡線。1號線南門站位于解放北路與人民路交口處、沿解放北路路中南北向布置，2號線沿人民路路中東西向布置。

2 總體施工方案

遵循“先主體、后附屬；先圍護結構、后主體結構；總體分區(qū)、區(qū)內分段、平行作業(yè)、流水施工”的原則施工。車站施工主要步驟如下。

1)前期準備(管線改移及保護、交通疏解)。

2)先期施作解放北路與人民路交叉口處的頂板結構、頂板防水層，同期施作1號線南端主體結構。

3)圍擋1號線解放北路西側半幅道路及2號線人民路北側半幅道路，施作1號線西側頂板及2號線北側半幅頂板。

4)圍擋1號線解放北路東側半幅道路，施作1號線東側頂板及2號線東段北側頂板，并在頂板上預留出土孔，進行1號線北端主體結構施工及2號線東段主體結構施工。

5)圍擋1號線附屬、2號線、物業(yè)開發(fā)部分，進行1號線附屬施工，并進行2號線西側主體結構及物業(yè)開發(fā)部分主體施工。

6)圍擋2號線附屬結構，進行2號線附屬結構及物業(yè)開發(fā)附屬結構施工。

3 防水原則

車站主體結構是影響工程整體質量的重要因素，其中又以地鐵防水施工尤為關鍵，這是貫穿于施工作業(yè)的重點環(huán)節(jié)[2]。施工中，需要從車站的結構特點出發(fā)，確定合適的施工工藝，遵循的是剛柔并濟的基本原則，且要采取多重防護措施。基于地鐵設計方案，可采用混凝土自防水的方式，同時輔以外包防水措施，有效處理施工變形縫等問題。

4 結構自防水施工

4.1 結構防水體系

車站結構的安全等級按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010—2010)的規(guī)定確定為一級，車站主體防水結構設計為三道防線，即圍護結構防水、柔性外防水層防水和結構自防水，蓋挖逆筑車站主體圍護結構采用鉆孔灌注樁+樁間噴射混凝土進行止水，附屬結構采用土釘噴錨或者鉆孔灌注樁+樁間噴射混凝土，使得車站主體及附屬結構處于一個相對不透水層。

車站主體及附屬結構混凝土抗?jié)B等級≥P10，結構底板、邊墻以及頂板鋪設自粘聚合物改性瀝青防水卷材形成全包防水層，車站底板以及頂板均采用細石混凝土作防水板保護層，側墻采用防水水泥砂漿找平層，其中頂板還需加強對厚隔離層的建設，從而進一步加強對頂板的保護。

加強變形縫處的防水設施是保證地鐵車站施工質量的重要措施，因此，可以采用中埋式與背貼式止水帶相結合的方式，并在縫內填入襯墊板，預埋注漿導管，以此加強對車站變形縫的處理；而對車站底板以及側墻處施工縫的處理可以采用埋設鋼邊橡膠止水帶的方式，同時預埋注漿導管，從而加強對底板以及側墻施工縫的處理。圖1為環(huán)、縱向施工縫防水構造。

圖1 環(huán)、縱向施工縫防水構造

4.2 車站結構防水體系

車站結構采用的是防、堵相結合的防水體系。

1)圍護結構防水。車站主體圍護結構采用一排鉆孔灌注樁+樁中間噴射混凝土的體系進行止水，附屬結構采用土釘噴錨或是鉆孔灌注樁+樁間噴射混凝土進行止水，使得車站主體及附屬結構處于一個相對不透水層，改善和提高圍護結構自身防水性能是防水施工的重要前提。

2)結構自防水。車站的主體結構混凝土抗?jié)B等級≥P10，車站頂板、底板、側墻及壁柱、暗柱采用C40防水鋼筋混凝土，主體結構中柱采用C45鋼筋混凝土，中板、中縱梁、站臺板及樓梯采用C35防水鋼筋混凝土，車站側墻與圍護結構之間采用防水水泥砂漿找平層[3]；頂板采用細石混凝土+隔離層做保護層，頂板防水層以上50 cm范圍采用黏土進行回填夯實。

4.3 柔性外防水層防水

1)結構防水。圖2所示為結構防水體系圖。

圖2 結構防水體系圖

根據設計圖紙要求，結構頂板采用噴涂型橡膠改性瀝青防水涂料(2.0 mm)，側墻、底板防水卷材，采用SBS改性瀝青防水卷材，頂板防水層上表面設置的隔離層均為350#紙?zhí)ビ蜌帧?/p>

2)施工縫防水。

(1)車站底板施工縫采用自粘卷材加強層+中埋式鋼邊橡膠止水帶+優(yōu)質水泥基滲透結晶涂層，并預埋注漿管進行注漿。

(2)車站側墻橫向豎向施工縫采用防水水泥砂漿找平層+雙層自粘卷材+中埋式鋼邊橡膠止水帶+優(yōu)質水泥基滲透結晶涂層+外貼式止水帶并預埋注漿管進行注漿。

(3)車站中板施工縫采用止水帶的方式對水流進行控制，其中止水帶采用鋼邊橡膠制作。

(4)車站頂板采用含出入口通道施工縫防水采用70 mm細石混凝土保護層+隔離層+自粘卷材加強層+中埋式鋼邊橡膠止水帶+優(yōu)質水泥基滲透結晶涂層并預埋注漿管進行注漿形成全包防水層。

3)變形縫防水。加強變形縫處的防水設施是保證地鐵車站施工質量的重中之重，可以采用中埋式與背貼式止水帶相結合的方式，并在縫內填入襯墊板、PE泡沫棒以及嵌縫膏等施工材料，同時預埋注漿導管，從而進一步確保變形縫處的防水質量。車站底板變形縫采用自粘卷材加強層中埋式止水帶+襯墊板+縫內填筑PE泡沫棒及縫段填充嵌縫材料并埋設注漿導管。

4)特殊部位施工防水構造。特殊部位施工防水構造指所有洞口等無法安裝止水帶的施工縫，特殊部位施工縫設置遇水膨脹止水膠+預埋注漿導管注漿。

4.4 冬季工序施工技術措施

1)冬季混凝土施工分階段管理措施。

(1)初凍階段施工：混凝土初凍階段共包含70天，時間范圍為11月中旬到12月中旬及次年的2月中旬到3月中旬。這一階段主要為混凝土保溫階段，同時要確?；炷猎O計強度達到30%，避免因為混凝土溫度過低影響施工的有序進行。又因為混凝土強度極易受溫度影響，因此，在混凝土施工前，要根據氣溫高低適量添加防凍劑，以此加強混凝土的自身強度。

(2)嚴冬階段施工：混凝土嚴冬階段共包含50天，時間范圍為12月下旬至次年2月上旬。由于這一階段天氣寒冷，因此要適量添加防凍劑，并對混凝土進行保溫，從而確?；炷恋淖陨韽姸确鲜┕ぴO計規(guī)范。施工采用AN6型高效防凍劑能進一步保證整體施工質量，因為AN6型高效防凍劑的早強效果極好，可在-10℃氣溫下使用，且不影響混凝土的后期強度。

(3)寒流階段施工：平均氣溫在6℃左右，極端最低氣溫-18.3℃。這一施工階段采用加厚保溫層的方式，以此加強混凝土的入模溫度，除此之外，采用延長保溫時間的方式也能在一定程度上加強混凝土的自身強度，使混凝土強度符合施工設計規(guī)范。

2)混凝土冬季施工。

(1)在混凝土澆筑前，首先要加大對混凝土溫度的把控力度，直至確?；炷翜囟?10℃時才可投入使用。其中底板、梁板的混凝土溫度為(17.5±2.5)℃。

(2)施工縫處理作為地鐵車站施工的關鍵步驟，發(fā)揮著重要作用，因此，可采用熱水加熱的方式，在舊混凝土基礎上重新澆筑，以此確保混凝土的自身強度，尤其注意要采取一定措施對施工縫處的混凝土進行保護，避免混凝土裸露于空氣中從而出現凍裂的現象。

(3)施工人員應該嚴格監(jiān)測混凝土溫度，并堅持實事求是的態(tài)度實時記錄好混凝土溫度變化。在記錄過程中，如果發(fā)現養(yǎng)護溫度過高或過低，要立即將此情況上報。

(4)對混凝土進行拆模，必須經過負責人的批準。拆模時要合理把控混凝土表面溫度，確保其與空氣溫度差距之間不能超過15℃，避免溫度過高或過低從而發(fā)生損傷現象。

3)鋼筋工程冬季施工。為了保證施工的順利進行，施工中涉及的鋼筋構造均為機械連接，避免因為鋼筋之間的焊接對整體施工質量造成影響。當溫度低于-5℃時，要對焊接部位進行遮護。

5 防護構造

1)車站防水等級設置為一級，確保結構不出現滲水現象，同時表面不可存在濕漬。

2)混凝土拌制過程中，需摻入適量抗?jié)B劑，所得材料的抗?jié)B等級達P8，為確保混凝土澆筑質量，制作標準試塊并展開抗?jié)B試驗。

3)蓋挖逆作法采用的是雙道防水防線，首先設置水工鋼筋混凝土，并輔以全包柔性防水層。重點處理主體結構與圍護結構之間的區(qū)域，在其中設置柔性防水層，考慮整體防水效果，主體結構頂底板以及側墻均有必要設置柔性防水卷材。

4)所有防水卷材的質量應得到保障，以高分子自粘膠膜防水卷材為宜，需達到P類標準。

5)部分環(huán)向與水平施工縫存在特定防水要求，以中埋式鋼板橡膠膩子止水帶為宜，在此基礎上外設防水卷材加強層。

6 防水質量問題以及處理辦法

6.1 問 題

1)側墻與板交接區(qū)域的施工縫?；诒敬紊w挖逆作車站的基本特性，側墻與板兩部分的施工作業(yè)相對獨立，二者存在較大的時間間隔，因而各層的側墻與板交接區(qū)域尤為關鍵，需注重該處的防水性能。

2)側墻之間存在的施工縫，由于墻體采用的是分段澆筑的方式，因此易出現施工縫，需確保該處防水質量。

3)在部分頂底板結構上也會出現滲漏點，與結構內部的裂縫有直接關聯(lián)，容易產生滲漏水通道。

4)車站基坑附近有大銀行故址保護建筑，距離車站結構6 m，在基坑和建筑物中間設置一道Φ800@600的素混凝土樁隔離；基坑圍護結構采用Φ1.2 m@0.9 m的鉆孔咬合樁；建筑物周邊預埋袖閥管，基坑開挖過程中對建筑物加強監(jiān)測，發(fā)現異常，立即啟動注漿方案。

6.2 處理方式

1)以車站主體基本特點為基準，形成《防水卷材施工清單化質量驗收表》，羅列出施工中可能存在的風險清單，引導現場管理人員充分認知到施工風險，嚴格控制質量風險，合理把控風險。

2)注重防水卷材樣板段施工，所用的防水卷材質量應滿足工程要求。

3)重點關注基面處理，必須足夠平整且不存在異物，陰陽角均設置為圓角形式，否則會破壞防水卷材。在展開側墻施工作業(yè)時，較為可行的是內粘法，最大程度減少防水卷材鼓包現象。

4)防水卷材預留位置應足夠充分，需為之設置保護層，不可損傷防水卷材保護膜，在后續(xù)搭接時方可將其拆除。防水卷材施工時間以夜間為宜，若在白天溫度過高的時段施工，將出現鼓包現象。

5)有效處理頂板與地連墻接觸區(qū)域，確保鑿毛、防水卷材鋪設等各環(huán)節(jié)質量。施工人員經鑿除后得到新鮮且穩(wěn)固的混凝土面，在正式施工之前將倉面清洗干凈，以確?；炷吝_到穩(wěn)固粘結狀態(tài)。

7 結束語

在蓋挖車站防水施工中，基于本文提出的方法展開施工作業(yè)，逐步驗收滲漏水節(jié)點，均滿足工程質量標準，總體上符合預期要求。

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