地鐵工程施工質量控制中防水技術的作用與實踐

趙藝博

（中鐵十五局集團第五工程有限公司，天津 300131）

0 引言

我國的工程數量在逐漸的增加，地鐵工程的施工變得越來越重要，在地鐵工程施工的過程中要重視施工質量控制，將防水工作做好，提高施工質量控制中的防水技術，可在一起程度上延長整個地鐵的使用壽命。通過做好防水技術實踐階段的監(jiān)督管理工作，對于降低施工質量問題發(fā)生幾率，提升地鐵工程施工質量有著積極地意義。

1 影響地鐵防水技術應用效果的因素

1.1 工程設計因素

在工程設計階段，部分設計師對于防水技術的認知存在著一定偏差，突出表現便是過度注意結構外部防水設計，對于結構自防水的重視程度較低。這也導致在設計時，更注重的內容為防水材料，而忽視了防水混凝土。對于使用到的防水混凝土結構，對細部結構與鋼筋的搭配不合理，未能將防水設計與工程結構有機結合起來，設計的結構形式也不夠簡單有效。這也導致工程施工階段出現較多的質量問題，影響到設計結構的防水效果。

1.2 施工環(huán)境因素

相比于地面上的開闊帶作業(yè)，地鐵工程的作業(yè)區(qū)域主要集中在地下，作業(yè)區(qū)域的局限性相對較大，很容易受到施工環(huán)境的影響。地下水在地層中的存在形式主要有自重水、結合水和毛細管水，不同類型的地下水所帶來的影響性也存在一些差異。例如，自重水的靈活性較大，若作業(yè)區(qū)域距離含水層較近，在水位上升期間，很容易出現作業(yè)面涌水的情況。結合水和毛細管水則存在于巖體或巖體裂縫中，在破壞掉存儲平衡后，很容易出現結構滲水的情況，影響到圍巖結構的力學性能。除此之外，施工環(huán)境照明系統(tǒng)的亮度、通風狀態(tài)、用電安全性等，也都會影響到施工作業(yè)的正常進行，降低防水技術的施工效果。

1.3 人員操作因素

地鐵工程施工期間所使用到的防水技術，根據施工部位的不同，可以分為穿墻管防水、頂層防水、圍巖防水、施工縫防水等內容。人員操作作為防水技術的主要載體，其操作水平也將影響到防水技術的應用效果。部分施工單位所選擇的施工人員部分屬于“無證人員”，即沒有獲取相應的從業(yè)資格證書，這樣在防水技術應用階段，受到不專業(yè)人士水平的影響，很容易出現施工紕漏，埋下相應的滲漏隱患。有時為了追趕施工工期，施工人員有時會跳過一些施工步驟，如施工縫處理階段，沒有做好鑿毛、清理、干燥等工作，造成防水材料貼合度較低，或被尖銳物體刺穿，進而降低了防水技術的施工質量。

1.4 施工材料因素

現階段，在地鐵工程施工過程中，經常使用到的防水材料有防水卷材、土工布、混凝土等，其質量的合規(guī)性這也是工程能夠順利進行的基礎。以防水卷材為例，防水卷材的耐久性、抗拉強度、厚度等參數，都需要結合區(qū)域實際情況進行選擇，如果其中某一項指標沒有達到要求，如厚度不足、耐久性較差、材料表面破損嚴重等，那么也將直接影響到材料應用后的防水效果，從而影響到防水結構的使用壽命。

2 地鐵工程中應用防水技術的作用

2.1 避免地下水侵蝕

地鐵工程的建設區(qū)域一般距離地表較深，大多數都在 10 m 以上，而且還存在著雙層或多層的地鐵，如北京地鐵車站多數都是三層車站，深度的增加，也提高了和地下水接觸的幾率。地下水的侵蝕會增加區(qū)域土層的含水量，使其理化性質變弱，這樣也會影響到基礎作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)固性。而防水技術的應用，可以避免地下水的向上滲透，如使用注漿法將地層中裂隙進行封閉，使地鐵工程作業(yè)區(qū)域形成一個密閉空間，這樣可以有效避免地下水對地鐵工程內部進行滲水侵擾，降低了地下水滲漏所帶來的負面影響，從而提高了地鐵工程整體的施工質量。

2.2 延長結構使用壽命

所有工程在建設初期，都會進行預期壽命的設計，如橋梁工程的設計壽命一般維持在 100～150 年，民用建筑工程在 70 年左右，而地鐵工程在設計初期，對于設計壽命的要求基本上都在 100 年以上。在工程投入使用后，受到不可抗力因素（地震、洪水等）、地下水侵蝕、突發(fā)重大事故（列車脫軌、爆炸等）等因素影響，地鐵工程的使用壽命也會縮減，進而影響到工程帶來的綜合效益。除卻不可抗力和突發(fā)重大事故內容，地下水侵蝕控制的可操作性最高，借助結構自防水、外部防水等技術，可以延緩地下水對工程結構的侵蝕速度，使工程結構的應用效果能夠得到最大限度地發(fā)揮，以此來提高結構應用環(huán)境穩(wěn)固性，延長地鐵結構的使用壽命。

2.3 減少維護成本支出

地鐵工程完成防水工程施工之后，會進入到維護管理階段，該階段的主要工作是對結構防水工作情況進行檢查，對于存在施工問題的區(qū)域，及時進行返工處理，從而提高地鐵工程的整體性。而防水技術在前期應用中，做好質量管理工作，可以降低后續(xù)施工問題的發(fā)生幾率，并且在檢修過程中，也會節(jié)約許多時間成本，這樣可以減少維護成本支出量，提高地鐵工程所帶來的經濟效益。

2.4 提高運營環(huán)境安全性

地鐵工程具備橫跨區(qū)域較多、施工環(huán)境復雜、施工難度高等特點，這也對施工組織管理體系的完善度提出了要求。地鐵作為電力驅動的交通工具，在地鐵上方存在著許多的用電線路，其運行穩(wěn)定性也將會影響到地鐵行駛的安全性，如果此時頂層出現滲漏問題，那么在滴落到線路絕緣皮破損位置或弓網位置處時，很容易出現線路短路、局部放電等問題，從而威脅到運營環(huán)境的安全性。而防水技術的應用，能夠大幅度提升地鐵工程各結構的防水性，降低滲漏病害的發(fā)生幾率，結合合理的檢修管理計劃，也可以有效提升運營環(huán)境的安全性和可靠性。

3 地鐵工程防水技術的實踐要點

3.1 施工前準備

在地鐵工程防水技術應用前，需要先做好施工前的準備工作，這也是進行施工計劃調整，優(yōu)化施工技術參數的重要依靠。在實踐過程中，需要注意以下幾點：①根據施工圖紙中標注的施工縫位置、車站細部位置、防水等級要求等，對于本次施工所需要使用的防水材料參數、防水技術應用要點做好梳理，以此來營造安全可靠的施工作業(yè)環(huán)境。②對于施工組織成員，應根據要求做好篩選，對于無證人員，不允許其參與到本次施工，同時也需要落實責任管理制度，在出現質量問題后，能夠及時進行追責工作，以此來提高相關人員的重視程度，約束工作階段的操作行為。③設計人員和施工人員需提前做好技術交底工作，同時參與到防水作業(yè)當中，及時給出改進建議，以此來穩(wěn)定作業(yè)環(huán)境。

3.2 防水材料的選擇

目前在防水技術應用階段，可供選擇的防水材料種類繁多，如防水卷材、土工布復合膜、混凝土、防水板等。不同防水材料的適用環(huán)境也存在差異，如土工布復合膜可以用作基礎防水，同時也需要搭配地下連續(xù)墻、濕噴混凝土技術進行使用，使結構的防水性能能夠提到進一步提升。因此，在防水材料選擇中，可以借助信息技術的應用優(yōu)勢，組建防水材料選擇體系，在選擇體系中對于相關參數進行提前明確，內容包括了防水材料厚度、強度、抗拉伸強度、耐久性、耐腐性等，結合其前期勘察資料得到的參數數據，明確本次施工所需要的材料，對其性能進行校驗，滿足要求后再進行使用，從而提高材料選擇的可靠性和合規(guī)性。

3.3 材料拌合比控制

在防水技術應用階段，混凝土材料屬于較為基礎的防水材料，如干噴混凝土技術、濕噴混凝土技術、注漿施工技術等，都是以混凝土為主材料的防水技術。那么混凝土拌合比例也將影響到最終的應用效果。混凝土的拌合比例需要在實驗室內完成，并且在拌合現場，也需要結合作業(yè)區(qū)域的空氣濕度、溫度、拌合水水質等，作出適當調整。而拌合材料的添加量需要控制好誤差范圍，如水泥、集料、粉煤灰的單次添加量誤差應控制在 2 % 以內，而拌合水、外加劑單次添加量誤差應控制在 1 % 以內，集料含泥量不超過 3 % 等，這些都是拌合過程中需要重點關注的問題。另外，在攪拌操作時，需要先將材料放入后（拌合水、外加劑除外），干攪 1～2 min，待材料混合均勻后再放入拌合水和外加劑，攪拌至混合均勻，以此來確?；炷涟韬腺|量，提高混凝土材料的拌合質量。

3.4 結構外防水施工

在防水技術應用過程中，結構外防水施工屬于常用的處理技術。在該技術應用階段，應注意以下幾方面。①做好地鐵工程基層結構的處理工作，將基層表面的附著物、突出物體、鐵絲等材料進行提前處理，同時對于基層面的標高情況進行查看，對于存在的問題進行及時處理，如一些凸起的鋼管、鐵絲需要深入到材料根部來完成清理，并且對于破壞的部位重新灌注混凝土，以此來提升基層結構的可靠性。②在防水卷材鋪設的過程中，需要先利用處理劑對基層進行處理，同時檢查卷材上是否有孔眼、材料破損的情況，待處理劑干燥之后，可以進行防水卷材的鋪裝。因為地鐵工程所需要鋪設的卷材總面積較大，因此在鋪設階段也需要提前做好基準線的測量放樣工作，基準線相互之間的間隔可以參考防水卷材的寬度來進行設計，在搭接處理中，卷材之間的搭接寬度不低于 10 mm，以此來提升鋪設結果的整體性［1］。

3.5 施工縫防水施工

在施工縫防水施工處理過程中，應注意以下幾點。①做好前期的預處理工作，一般會將止水帶作為主要的施工材料，并且在施工縫預處理階段，可以參考 3.4 節(jié)中的內容，將施工縫表面的雜物清理干凈，隨后利用清水清洗施工縫，將灰塵、泥土等清理干凈。②針對地鐵工程的施工特點，可以選擇鋼邊防水膠帶來完成結構的密封處理，若在含水量較為豐富的區(qū)域，還可以搭配防水膠來進一步提升施工縫的防水性。③對于地鐵工程中的一些接口，可以選擇雙道止水膠+優(yōu)質水泥的方式進行處理，進而提升結構整體的密封性［2］。

3.6 穿墻管防水施工

地鐵工程的修建是為了服務城市居民，同時很多地鐵工程都是后期修建，因此很容易出現工程交叉的情況，這也意味著地鐵工程施工期間也會存在許多的穿墻管結構。在對其進行防水施工時，需要在穿墻管外側涂刷防水層材料（如聚氨酯材料），涂刷厚度控制在 1 mm 以內，隨后進行加強層處理。加強層材料主要以厚丁橡膠為主，加強層厚度控制在 1.5 mm 以內，并在外圍繼續(xù)附著一層隔離膜（如 PE 膜），搭配襯墊板（如聚乙烯板材）結構的使用，以提升穿墻管結構的防水性［3］。

3.7 混凝土自防水施工

在混凝土自防水施工過程中，首要任務便是做好施工材料的篩選和混凝土拌合比例的控制，這些內容的具體操作可以參考之前章節(jié)中提到的內容進行。為了加快混凝土內部氣體的排出速度，通常情況下，會選擇膨脹混凝土來作為防水結構，即向混凝土中添加適量膨脹劑，以此來提高混凝土顆粒物之間的密實度。在具體的施工過程中，所使用的混凝土材料為商品混凝土，這也要求控制好澆筑混凝土的運輸時間，而且對于注漿管道離作業(yè)面高度（＜1.5 m）、振搗時間（單次＜30 s）、養(yǎng)護周期（超過 7 d）等內容做好控制工作，以此來提高混凝土結構的凝結效果，提高結構本身的防水能力［4］。

3.8 其他接口防水施工

在對其他接口展開防水施工時，需要提前做好預處理工作，所使用的防水材料主要是止水膠和水泥材料，要提前攤鋪在作業(yè)面表層，提高結構的處理效果。同時對于結構內部輪廓線進行合理處理，并在防水卷材的鋪設前，提前設置好保護結構，使其能夠對結構完整性進行保護，從而提高結構本身的防水性能，提升地鐵工程結構的防水性。

4 結語

綜上所述，對于地鐵工程來說，防水一直是重要的質量考核標準，地鐵的防水如果出現問題，后果不容小覷，不僅對地鐵運行帶來影響，也會有事故隱患，對人們的生命財產安全產生威脅。因此為了能夠保障地鐵工程的正常運行，必須要加大質量監(jiān)察力度，提升施工水平，讓我國地鐵工程的防水技術水平不斷提升，從而促進我國地鐵事業(yè)的不斷發(fā)展。Q