地鐵車站主體結(jié)構(gòu)防水施工技術(shù)研究

蘇博文

（北京安捷工程咨詢有限公司，北京 100037）

近年來地鐵車站施工技術(shù)發(fā)展迅速，在地面交通和環(huán)境允許的地方地鐵車站通常采用明挖法施工，它能夠提供出較多作業(yè)面，施工較方便，具有工序轉(zhuǎn)換快、工期短、工程造價(jià)低等特點(diǎn)。但在地鐵車站施工中，地下結(jié)構(gòu)難免會(huì)出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，如果處理不好滲漏水問題，將會(huì)對地鐵車站的建設(shè)、使用造成嚴(yán)重的影響。

本文結(jié)合常州地鐵2號(hào)線潞城站施工實(shí)際，分析地鐵車站滲漏水的原因，提出了地鐵車站主體結(jié)構(gòu)防滲漏的應(yīng)對措施，通過控制好止水帷幕以及結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量能有效地減少結(jié)構(gòu)滲漏情況。

1 地鐵車站滲漏水原因分析

在地鐵車站施工中，地下結(jié)構(gòu)難免出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，因此控制好止水帷幕以及結(jié)構(gòu)防水施工質(zhì)量能有效減少結(jié)構(gòu)滲漏情況。

地鐵車站主體結(jié)構(gòu)防滲漏的難點(diǎn)既有客觀上的也有主觀上的，主觀上涉及人員、管理等因素，客觀上主要體現(xiàn)在施工作業(yè)方面。

1.1 人員

（1）防水工程施工作業(yè)人員流動(dòng)性較大，人員不穩(wěn)定，且缺少具有防水資格的專業(yè)防水施工人員。

（2）防水作業(yè)人員普遍施工經(jīng)驗(yàn)不足，上崗前未經(jīng)過專業(yè)的防水施工培訓(xùn)，培訓(xùn)與交底不到位，技術(shù)能力不達(dá)標(biāo)，質(zhì)量意識(shí)淡薄。

（3）項(xiàng)目管理人員對防水工程質(zhì)量重視程度不高，自身能力欠缺，意識(shí)不到位，對存在的防水質(zhì)量問題未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)整改。

1.2 管理

（1）參建單位原材料進(jìn)場管控力度不足，未按要求對防水材料進(jìn)行進(jìn)場前的驗(yàn)收，投入使用。

（2）未嚴(yán)格設(shè)計(jì)及規(guī)范要求對防水質(zhì)量進(jìn)行控制，對不符合要求的，未及時(shí)采取有效措施進(jìn)行整改。

（3）未嚴(yán)格履行防水工程節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收制度，質(zhì)量管理人員履職不到位。

1.3 施工作業(yè)

滲漏水是工程施工中的一個(gè)常見現(xiàn)象，但地鐵主體結(jié)構(gòu)如長期存在大量的滲漏水，會(huì)破壞地鐵車站的結(jié)構(gòu)和功能，嚴(yán)重的還會(huì)造成安全事故。因此，在地鐵結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)重視防水施工質(zhì)量，加強(qiáng)防水工程的施工管理，地鐵車站主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水的主要原因有以下幾點(diǎn)。

1.3.1 止水帷幕效果不佳

三軸攪拌樁或旋噴樁形成的止水帷幕整體效果不佳，不能有效地阻止或減少地下水沿著基坑側(cè)壁或基底流入基坑，會(huì)導(dǎo)致在基坑開挖以及結(jié)構(gòu)施工過程中，出現(xiàn)不同程度的滲漏水現(xiàn)象，影響基坑開挖安全及結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

1.3.2 外包防水層施工不規(guī)范

地鐵車站結(jié)構(gòu)施工中，通常會(huì)設(shè)置結(jié)構(gòu)外包防水層（防水卷材+防水涂料）防止地鐵車站主體結(jié)構(gòu)滲漏。防水層施工中經(jīng)常出現(xiàn)防水卷材或防水涂料施工前基面未清理干凈、卷材搭接不到位、鋼筋作業(yè)未對防水層表面進(jìn)行保護(hù)，造成防水層破壞等情況。

1.3.3 施工縫、誘導(dǎo)縫等特殊部位防水施工不到位

地鐵主體結(jié)構(gòu)施工通常會(huì)設(shè)置誘導(dǎo)縫結(jié)合施工縫的措施以控制混凝土收縮開裂。施工縫（包括后澆帶）、變形縫（包括誘導(dǎo)縫）、穿墻管、樁頭等細(xì)部構(gòu)造的防水為重點(diǎn)。板與板、板與墻之間的接縫防水處理，往往會(huì)由止水鋼板或止水帶預(yù)埋不準(zhǔn)確、基面未處理干凈、澆筑和振搗混凝土?xí)r將止水帶變形移位等不合理的施工操作，導(dǎo)致防水處理效果不佳。

主體結(jié)構(gòu)施工中還涉及許多穿墻管件、降水井、鋼管柱、格構(gòu)柱等會(huì)穿越主體結(jié)構(gòu)底板，同時(shí)車站主體與明挖區(qū)間、通風(fēng)道、出入口通道接口部位也較多，這些位置都是施工的薄弱環(huán)節(jié)，也是施工時(shí)容易忽略的地方，混凝土澆筑前穿墻件防水處理不合格或預(yù)留接口防水層預(yù)留不到位都將影響結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量。

1.3.4 結(jié)構(gòu)自防水不符合要求

結(jié)構(gòu)自防水是整個(gè)防水工程的根本，是主體結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，直接決定了施工質(zhì)量?；炷磷陨碣|(zhì)量不高，強(qiáng)度、和易性、抗?jié)B等級(jí)不符合設(shè)計(jì)要求，防水性能達(dá)不到工程標(biāo)準(zhǔn)，混凝土振搗不到位，大體積混凝土澆筑時(shí)溫度控制不到位，養(yǎng)護(hù)不足都可能會(huì)導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，形成滲漏點(diǎn)。

2 主體結(jié)構(gòu)防滲漏處理措施

地下車站結(jié)構(gòu)防水遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則，確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，即以結(jié)構(gòu)自防水為根本，以施工縫等細(xì)部構(gòu)造的防水為重點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)迎水面設(shè)置柔性防水層加強(qiáng)防水，以保證主體結(jié)構(gòu)滿足抗?jié)B要求。

本章主要從潞城站主體結(jié)構(gòu)實(shí)際施工作業(yè)層面，通過降水井輔助、結(jié)構(gòu)自防水以及防水材料輔助施工，圍繞止水帷幕效果、結(jié)構(gòu)外包防水層施工、施工縫、誘導(dǎo)縫、特殊部位防水及混凝土自防水等方面進(jìn)行分析，提出應(yīng)對措施。

2.1 開挖前準(zhǔn)備

圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工，潞城站采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，旋挖鉆成孔，通過控制孔徑以及垂直度，避免鉆孔樁侵線或傾斜影響止水帷幕施工質(zhì)量。止水帷幕采用三軸水泥土攪拌樁，套接一孔法施工，止水帷幕施工應(yīng)連續(xù)，避免過多冷縫出現(xiàn)，若特殊情況出現(xiàn)冷縫，須在冷縫位置進(jìn)行加強(qiáng)處理，保證止水帷幕質(zhì)量。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后，若地下水位較高，還需要進(jìn)行降水井施工。降水井施工要早于土方開挖一個(gè)月左右，開挖前應(yīng)進(jìn)行提前降水，以確保土方開挖處于無水作業(yè)狀態(tài)。結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)應(yīng)根據(jù)基坑形式和周邊環(huán)境打設(shè)觀測井，深度一般大于基坑開挖深度即可。同時(shí)要建立健全地面排水系統(tǒng)，排出的水應(yīng)統(tǒng)一集中引流至附近市政排水系統(tǒng)中。在土方開挖前，每日關(guān)注降水效果，加快降水進(jìn)度。結(jié)構(gòu)施工完成后方可停止降水。

2.2 樁間網(wǎng)噴混凝土施工

基坑開挖后及時(shí)對受噴面土進(jìn)行清理，設(shè)計(jì)網(wǎng)噴層厚度10 cm，樁間土根據(jù)放樣點(diǎn)帶線清理、修整，清理土厚度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，樁表面浮土采用人工清除。受噴面清理完成后根據(jù)放樣點(diǎn)打入噴層厚度標(biāo)釘，保證初噴厚度均勻、平整。為了保證網(wǎng)噴作業(yè)條件，縮短基坑側(cè)壁土暴露時(shí)間，采用邊開挖邊清理的方法，確保最短的時(shí)間內(nèi)完成初噴。

噴射細(xì)石料混凝土前再次檢查機(jī)械、材料，拌合料現(xiàn)場拌制并試噴，施工時(shí)自下而上進(jìn)行封閉工作面，防止土層坍塌。

根據(jù)基坑開挖面采取分段、分片噴射，噴射混凝土的交接處搭接面做成45°斜面，以保證新舊混凝土受噴面的連接。噴射作業(yè)時(shí)，噴嘴要盡量垂直受噴面（傾斜不小于70°）做反復(fù)緩慢螺旋式噴射，螺旋直徑約20～30 cm。每次噴射混凝土應(yīng)先送風(fēng)，后開機(jī)，再給料；結(jié)束時(shí)應(yīng)待料噴完后再關(guān)風(fēng)。噴射中如發(fā)現(xiàn)混凝土表面干燥松散、下墜滑移或拉裂時(shí)應(yīng)及時(shí)清除，并補(bǔ)噴。

新噴射的混凝土終凝2 h后噴水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土濕潤，養(yǎng)護(hù)不少于每天4次，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。

2.3 底板、側(cè)墻以及頂板防水施工

2.3.1 底板及側(cè)墻基面處理

鋪設(shè)防水層前必須對基面進(jìn)行處理，圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面應(yīng)清理干凈，平整度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。凸出部位超過設(shè)計(jì)要求的應(yīng)鑿除，用水泥砂漿找平；凹坑部位采用水泥砂漿填平?；鎽?yīng)潔凈、平整、堅(jiān)實(shí)，不得有疏松、起砂、起皮現(xiàn)象。

當(dāng)基面條件較差時(shí)，可鋪設(shè)土工布緩沖層進(jìn)行保護(hù)。

2.3.2 防水卷材鋪設(shè)

底板及側(cè)墻采用1.5 mm厚高分子自粘膠膜防水卷材，先施工底板，后施工側(cè)墻，底板防水卷材沿縱向鋪設(shè)，側(cè)墻防水卷材自下向上進(jìn)行鋪設(shè)。側(cè)墻防水卷材應(yīng)鋪設(shè)高出鋼筋頂部50 cm。

（1）防水卷材的自粘面應(yīng)面向結(jié)構(gòu)迎水面，同時(shí)配合墊片將防水層機(jī)械固定在基層表面。

（2）卷材搭接前先將接縫處的隔離膜撕掉，相鄰兩幅卷材應(yīng)采用上幅壓下幅進(jìn)行搭接，搭接寬度宜為10 cm，且應(yīng)將釘孔部位覆蓋。搭接必須采用與卷材相配套的專用粘膠，搭接完成后采用滾筒對搭接面進(jìn)行壓實(shí)。

（3）底板防水卷材鋪設(shè)完成后，撕掉卷材的隔離膜，鋼筋作業(yè)后澆筑混凝土，底板不需做細(xì)石混凝土保護(hù)層，鋼筋作業(yè)時(shí)須對防水層表面采取保護(hù)措施，避免由鋼筋綁扎或焊接，造成防水層破壞。

（4）防水層破損部位應(yīng)采用同材質(zhì)材料進(jìn)行修補(bǔ)，補(bǔ)丁滿粘在破損部位，補(bǔ)丁四周距破損邊緣的最小距離不小于10 cm。

2.3.3 頂板基面處理

頂板基層應(yīng)平整、干燥、無污染，如有凹凸不平處或發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)先提前用砂漿對凹凸處處理，對裂縫處進(jìn)行注漿處理。施工前應(yīng)清理干凈，必要時(shí)用高壓吹塵機(jī)吹凈。平面與立面交接處的陰角、穿結(jié)構(gòu)管道根等，均應(yīng)做成半徑為50 mm×50 mm的倒角。

清理干凈的基層表面需均勻涂刷基層處理劑，不得漏刷或露底。受到二次污染的基層必須重新涂刷基層處理劑。

2.3.4 頂板防水涂料施工

陰陽角、管根、接縫等處先刮涂非固化橡膠瀝青防水涂料做加強(qiáng)處理，并立刻鋪貼一道聚酯布，加強(qiáng)層應(yīng)無空鼓，并壓實(shí)鋪牢。部分節(jié)點(diǎn)部位應(yīng)采取人工刮涂的方式均勻涂刷，不得漏刷，確保涂層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.3.5 頂板防水卷材施工

在現(xiàn)場施工中應(yīng)預(yù)先鋪展卷材，防止應(yīng)力釋放造成卷材扭曲。推滾防水卷材與非固化橡膠瀝青防水材料進(jìn)行鋪貼，固定粘牢好起始端防水卷材后，及時(shí)將剩余卷材進(jìn)行鋪貼，并安排專人緊跟進(jìn)行排氣壓實(shí)，輥壓粘貼牢固。

2.3.6 種植頂板防水施工

當(dāng)明挖車站頂板覆土層表面有綠化要求時(shí)，應(yīng)在防水層上表面設(shè)置耐根穿刺防水材料。耐根穿刺防水材料采用1.5 mm厚的PVC防水卷材，采用空鋪法施工。

耐根穿刺防水材料的設(shè)置范圍應(yīng)超出種植頂板邊緣以外的2 m，設(shè)置耐根穿刺防水材料的范圍內(nèi)不再另外設(shè)置隔離層。但要求耐根穿刺防水材料與頂板防水層的隔離層搭接最少50 cm。

2.3.7 防水保護(hù)層施工

復(fù)合防水層驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)施做防水保護(hù)層，頂板板面保護(hù)層可采用7 cm厚C20細(xì)石混凝土，保護(hù)層澆筑前，應(yīng)先在防水層上覆蓋一層200 g/m2無紡布隔離層。頂板上翻梁處防水層應(yīng)采用厚度不小于10 mm的聚乙烯泡沫塑料進(jìn)行保護(hù)（發(fā)泡倍率可為25～30倍）。

2.4 施工縫防水施工

車站結(jié)構(gòu)采取設(shè)置誘導(dǎo)縫結(jié)合施工縫的措施以控制混凝土收縮開裂，共設(shè)置2道橫向誘導(dǎo)縫，8道橫向施工縫，施工時(shí)可根據(jù)具體情況進(jìn)行微調(diào)。潞城站環(huán)向施工縫防水采用的是中埋式鋼邊橡膠止水帶，輔以遇水膨脹止水膠以及水泥基滲透結(jié)晶防水涂料等，進(jìn)行綜合防水。

側(cè)墻水平施工縫設(shè)置在各層板腋角下200 mm處（底板腋角上300 mm處），各層結(jié)構(gòu)板內(nèi)不得設(shè)置水平施工縫，施工縫中設(shè)中埋式鋼邊橡膠止水帶（平蹼式），止水帶的安裝及施工縫處砼施工質(zhì)量是關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。

2.5 誘導(dǎo)縫防水施工

誘導(dǎo)縫部位均采用中孔式鋼邊橡膠止水帶和中孔式背貼式止水帶的防水處理做法。具體施工要點(diǎn)如下。

（1）應(yīng)對誘導(dǎo)縫位置進(jìn)行充分的振搗，保證止水帶與混凝土之間密實(shí)。鋼邊橡膠止水帶應(yīng)定位準(zhǔn)確，且固定牢固，止水帶縱向軸線應(yīng)與變形縫對齊。

（2）中埋式注漿止水帶應(yīng)固定牢固，避免由混凝土澆筑或振搗引起止水帶變形、移位，從而影響防水效果?；炷翝仓r(shí)，嚴(yán)禁將振搗棒放置止水帶上進(jìn)行振搗。

2.6 特殊部位防水處理

主體結(jié)構(gòu)施工過程中，穿墻管、鋼管降水井及格構(gòu)柱在穿越主體結(jié)構(gòu)底板過程中，為了保證底板防水質(zhì)量，都應(yīng)進(jìn)行防水處理，穿墻管防水主要采用止水法蘭環(huán)于遇水膨脹止水膠條相互配合進(jìn)行防水；鋼管降水井主要應(yīng)用鋼板與降水井焊接進(jìn)行封堵，上方回填同標(biāo)號(hào)無收縮砼；格構(gòu)柱防水主要用止水鋼板與遇水膨脹止水膠條及密封膠相互配合進(jìn)行防水。

車站主體與明挖區(qū)間、通風(fēng)道、出入口通道接口部位的防水層預(yù)留保護(hù)做法、防水層甩槎、甩槎保護(hù)、接槎、施工縫防水構(gòu)造相同，洞口預(yù)留防水卷材的甩槎（保護(hù)板寬度范圍內(nèi)）應(yīng)增設(shè)隔離層（或隔離膜不撕掉），以便完成與附屬結(jié)構(gòu)的接茬工序。

2.7 結(jié)構(gòu)自防水

車站主體結(jié)構(gòu)混凝土通常采用商品混凝土，抗?jié)B等級(jí)為P8，結(jié)構(gòu)頂板、側(cè)墻和底板混凝土中應(yīng)添加高性能減水劑和抗裂防水劑，并按高性能混凝土要求進(jìn)行配制，單摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰（≥Ⅱ級(jí)灰）或單摻?；郀t礦渣微粉（≥S95），同時(shí)，兩種摻合料可以復(fù)摻，可根據(jù)摻量多的一種摻合料選擇復(fù)摻最大摻量標(biāo)準(zhǔn)。使用礦物摻合料時(shí)，其品質(zhì)和用量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

混凝土施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）混凝土澆注施工前應(yīng)先對鋼筋、模板等進(jìn)行灑水濕潤，混凝土接觸面應(yīng)進(jìn)行鑿毛，并清理干凈，確保澆筑部位清潔無雜物。

（2）混凝土澆注前應(yīng)先檢查到場混凝土的隨車證明資料，核對工程名稱、混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、澆注部位是否有誤，并現(xiàn)場進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。

（3）混凝土振搗時(shí)間不宜過長，以免混凝土產(chǎn)生離析。

（4）應(yīng)根據(jù)施工時(shí)季節(jié)、氣候的不同，選擇有利于抗裂防滲的時(shí)段進(jìn)行混凝土澆筑。

（5）對于結(jié)構(gòu)易發(fā)滲漏的施工縫等特殊部位，必須加強(qiáng)振搗，同時(shí)注意避免跑模、漏漿。

（6）夏季施工時(shí)，結(jié)構(gòu)底板、中板、頂板可采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，側(cè)墻可采用不透水、不透氣的保濕膜進(jìn)行覆蓋，將混凝土表面露出的部分嚴(yán)密覆蓋。同時(shí)應(yīng)定期灑水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土面不失水，同時(shí)得到充足的養(yǎng)護(hù)。底板、側(cè)墻、頂板防水砼灑水養(yǎng)護(hù)不少于14 d。

（7）覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)在砼澆筑完畢后的12 h內(nèi)進(jìn)行，夏天縮短至2～3 h或砼終凝后立即蓋土工布澆水養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合常州地鐵潞城站主體結(jié)構(gòu)施工實(shí)際，通過采取止水帷幕、基坑降水和樁間網(wǎng)噴施工等，基坑內(nèi)基本無明水，起到了結(jié)構(gòu)外的止水、防水的作用，結(jié)構(gòu)施工中又通過對防水卷材施工、施工縫防水、頂板防水層的處理、混凝土澆筑等方面的施工質(zhì)量控制，在主體結(jié)構(gòu)施工完成后，結(jié)構(gòu)表面基本無明顯滲漏現(xiàn)象，減少了結(jié)構(gòu)堵漏工作量，為項(xiàng)目節(jié)約了大量成本并創(chuàng)造了較高的利益，達(dá)到了較為理想的預(yù)期效果，可為其他城市的地鐵車站結(jié)構(gòu)防滲漏施工提供重要借鑒。