淺談地鐵車站施工縫處防水施工技術(shù)控制

方有峰

（1.中國鐵建大橋工程局集團有限公司，天津 300300；2.中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司，四川 成都 610500）

隨著人們出行要求的日益增加，越來越多的地鐵工程投入建設使用。在進行地鐵車站的施工時，不可避免會遇到各種急需解決的施工問題[1-2]。張尚根[3]、童建軍[4]等針對地鐵車站深基坑開挖時地表產(chǎn)生沉降變形的變形規(guī)律開展了研究分析；莊玲強[5]等結(jié)合數(shù)值模擬與監(jiān)控量測的手段，對比分析地鐵車站深基坑周邊的地表沉降數(shù)據(jù)。上述工程經(jīng)驗及研究為我們提供了可靠的手段繼續(xù)進行地鐵車站施工期間的防護，但仍有諸多需要加以探討。

在城市地鐵車站施工中，絕大多數(shù)車站均位于地表以下，因此不可避免會受到地下水的影響[6-7]。地下水的存在會加重地基的沉降變形，對鋼筋混凝土有腐蝕作用，這些會導致混凝土開裂甚至破壞[8-9]。因此，對地鐵車站的施工縫等防水薄弱部位進行嚴格的防水處理尤為重要。朱祖熹[10]總結(jié)多個城市地鐵建設的工程經(jīng)驗，對地鐵防水工程中管理和技術(shù)遇到的問題進行了總結(jié)歸納。雷永生[11]等則在分析地鐵滲漏水的基礎上提出了地鐵裂縫防水技術(shù)方案及改進措施。結(jié)合試驗和模擬的手段，文彥鑫[12]等則研究了盾構(gòu)隧道不同形式密封墊的防水性能。劉建波[13]結(jié)合防水理念和設計要求，介紹了防水薄弱點細部處理措施和關鍵施工技術(shù)，可為提高地鐵工程整體防水質(zhì)量提供重要參考。

本研究依托西安地鐵四號線車站施工項目，該車站位于地下水較為豐富地區(qū)。為保證施工的進度、安全、質(zhì)量及運營期間維護的良好開展，對施工縫等防水薄弱點進行了嚴格的防水處理，從防水層、止水帶、混凝土等細部的施工工藝做法進行了探討分析，強調(diào)了施工縫防水施工技術(shù)控制要點。本研究提供的防水施工技術(shù)分析案例可有效減小地鐵車站施工縫處滲漏水質(zhì)量隱患等問題，為相關工程建設提供參考依據(jù)。

1 工程概況

西安地鐵四號線南北縱向貫通，銜接西安市內(nèi)多個重要的交通樞紐，在整個項目的建設過程中攻克了諸多世界級地鐵施工難題。其中，多個車站位于富水地區(qū)，在施工中需要格外注意突涌水現(xiàn)象，防水施工處理也十分關鍵。大唐芙蓉園站是面臨此類工程問題典型的一個車站，其位于西安市雁塔區(qū)大唐芙蓉園附近，地處芙蓉西路與芙蓉南路交叉路口北側(cè)，整體布局為地下二層島式車站。該車站長266.35 m，寬23.2 m，基坑最深處約達24 m，設計起止里程為YDK9+619.325～YDK9+885.675。大唐芙蓉園站一共設置了5 個出入口供乘客進出站，同時南北兩端各設置了1 組風亭，具體布置方案可見圖1。

圖1 大唐芙蓉園站平面圖

2 水文地質(zhì)情況

2.1 場地條件

擬建工程所在地地勢較為平坦，地貌單元屬三～四級洪積臺地。

2.2 水文地質(zhì)情況

修建車站附近沒有明顯的地表水體，項目建設影響范圍內(nèi)存在地下潛水，具體水文地質(zhì)情況如下。

（1） 地質(zhì)勘查結(jié)果表明，擬建工程場地地下水類型屬于潛水，測量出的地下水穩(wěn)定水位的埋深位于5.60～13.10 m 之間，對應的高程位于422.09～425.16 m 之間，南高北低。根據(jù)該地區(qū)多年的水文觀測資料可知，7 月至9 月是擬建場地的低水位期，12 月至次年3 月為高水位期，地下水位的年變幅基本在2 m 左右。地質(zhì)勘探期間，地下水水位屬于平水位時期。

（2） 大唐芙蓉園站場地含水層主要為粉質(zhì)粘土層，該類土層的透水性和賦水性均一般，潛水主要賦存于殘積古土壤中、更新世風積黃土以及更新統(tǒng)風積新黃土及殘積古土壤中。

（3） 潛水的補給來源主要來自地下徑流及大氣降水等，同樣地下徑流及人工開采則為主要的排泄方式，其流向主要為西北方向。

根據(jù)設計資料及地勘報告，大唐芙蓉園站部分主體結(jié)構(gòu)位于地下水位以下，因此，不可避免要考慮地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕影響。車站基坑圍護樁及抗浮樁等作為永久性結(jié)構(gòu)時，應嚴格按場地下水、土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性判定結(jié)果進行耐久性設計。

3 施工縫處防水施工

3.1 施工縫設置

施工縫的設置是一項很關鍵的工作，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況與相關規(guī)定的要求，施工縫的設置應按照以下要求：

（1） 設置施工縫時，其位置的選擇應避開地下水較豐富的部位。

（2） 施工縫布置是確保工程質(zhì)量的主要措施，原則上縱向分縫長度不超過18 m，布置在縱向距1/4～1/3 跨附近。根據(jù)此原則，大唐芙蓉園站主體結(jié)構(gòu)一共設置12 道縱向施工縫。

（3） 根據(jù)相關規(guī)范的規(guī)定，施工縫應該設置于結(jié)構(gòu)受剪力較小并且便于施工的部位，同時應特別注意保證主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的設施完整。墻體的水平施工縫嚴禁設置在剪力最大處或底板與側(cè)墻的交接處的部位，同時應當與底板表面的距離應大于或等于300 mm；拱（板）的水平施工縫宜設置在距離拱（板）和墻的接縫線大約150～300 mm 的位置處；墻體有預留孔洞時，施工縫距孔洞邊緣應大于等于300 mm。

3.2 施工縫處防水施工

3.2.1 工藝流程

施工縫處的防水是一項十分細密的工程，需要嚴格按照工序進行施工，以確保施工縫處有良好的防水性能。施工縫防水處理時的具體施工工序見圖2。

圖2 施工縫防水施工工序圖

3.2.2 防水層施工

防水層施工是整個防水措施施工過程最重要、最關鍵的一個環(huán)節(jié)，具體的施工流程及要點如下：

（1） 第一步按PE 膜向上的原則展開防水卷材，并將其正確無誤地排放在施工部位。然后根據(jù)設計要求對其進行正確加工剪裁。接著從兩端開始將卷材回卷到中間，然后割開隔離膜，一邊撕掉隔離膜一邊將卷材向前滾鋪展開。在鋪開的過程中，需要采用壓輥等方法將展開的卷材壓實。這一系列操作完成后，按照同一流程施作大面積的4 mm 厚瀝青基聚酯胎預鋪式自粘防水卷材。瀝青防水卷材的邊緣部分加工成不小于10 cm 且易于相互搭接密合的搭接邊。在進行防水卷材施工作業(yè)的過程中，如果遇到有連接鋼筋或者可能產(chǎn)生火花的作業(yè)的時候，為了避面防水卷材遭到破壞，往往需要采取部分保護措施。

（2） 鋪設防水卷材時，必須要排除存在于卷材下部的空氣，并且牢牢壓實，不能出現(xiàn)褶皺、氣泡、扭曲等現(xiàn)象。立面鋪設的防水卷材施工完成后，應將其嵌入墻體頂部的凹槽內(nèi)進行固定，同時還需要采用密封材料進行密封處理；在低溫天氣鋪設卷材時，可采取措施先加熱卷材和基面。

（3） 底板采用4 mm 厚能倒置粘貼于主體結(jié)構(gòu)的瀝青防水卷材，且在防水層以上可鋪設厚度為50 mmC20 細石混凝土充當保護層。

（4） 在一些特殊部位鋪設大面積防水層前需要增設防水加強層，如底板與側(cè)墻連接部位以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部上翻梁陽角、陰角等部位。在現(xiàn)場進行卷材的裁剪工作，可能會導致膨潤土顆粒的流失，為了避免這個現(xiàn)象，建議盡可能少地在現(xiàn)場裁剪。

（5） 在冬季進行施工時，防水卷材鋪設完成后，應在其表面設置一道臨時保護層，可采用厚度不宜小于0.3 mm 的塑料薄膜。在后面混凝土澆筑施工時需要將該臨時保護膜給去除掉。

（6） 如圖3 所示，在施工縫的兩側(cè)寬500 mm 的范圍內(nèi)需要增設一道防水加強層。增設的防水加強層應與施工所選用的防水層材質(zhì)、規(guī)格、厚度一致。

圖3 施工縫處鋪設防水加強層

（7） 對于垂直的施工縫，需要在其頂部外側(cè)的位置增設一道聚硫密封，并采用20 mm 厚的聚合物砂漿進行密封。

（8） 在部分特殊的部位需要進行特殊的處理，如側(cè)墻腋角、陽角處采用水泥砂漿分別設置50×50、20×20 的倒角。

3.2.3 止水帶施工

（1） 水平設置的施工縫通常采用厚3 mm，寬300 mm 的鍍鋅鋼板作為止水帶，通過焊接連接?，F(xiàn)場施工時，需要保證止水帶位置定位準確，焊接牢固可靠，不可產(chǎn)生傾斜偏差。在進行鋼板止水帶的焊接時，為了達到較好的連接質(zhì)量，將止水帶貼合面四邊進行滿焊連接，并牢牢固定在鋼筋上，以此來保證在澆筑混凝土時不會因為振搗而使止水帶移位甚至產(chǎn)生破壞。

側(cè)墻施工縫防水施工細部構(gòu)造見圖4。

圖4 水平施工縫防水示意

圖6 側(cè)墻垂直施工縫防水示意

（2） 垂直設置的施工縫可采用350 mm 寬的鋼邊橡膠作為止水帶。同樣，在施工過程中需要注意止水帶的位置和連接準確且牢靠。為保證在澆筑混凝土時不會因為振搗而使止水帶移位甚至產(chǎn)生破壞，水平設置止水帶得采用盆式安裝，盆式開孔向上，并固定在鋼筋上。

底板、側(cè)墻及頂板位置處的垂直施工縫防水施工細部構(gòu)造見圖5 至圖7。

圖5 底板垂直施工縫防水示意

圖7 頂板垂直施工縫防水示意

3.2.4 混凝土鑿毛施工

從混凝土結(jié)構(gòu)和防水效果方面考慮，在施工縫進行防水處理時，均要求混凝土進行鑿毛處理。具體操作時，第一步將表面松散的混凝土鑿除掉；第二步將混凝土石子鑿出，并用水將接縫處沖刷干凈；第三步再涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，最后及時澆注混凝土。見圖8。

圖8 施工縫處混凝土鑿毛處理

3.2.5 混凝土施工

混凝土自防水質(zhì)量對施工縫防水質(zhì)量有著相當重要的作用，因此，在進行施工縫處的混凝土施工時，應尤為注意提高工作質(zhì)量。澆筑混凝土時，應當從豎直方向?qū)χ顾畮蓚?cè)的混凝土進行加強振搗，保證施工縫邊緣部位混凝土自身密實，同時注意快插慢提以保證可以將混凝土與止水帶表面的氣泡完全排出。

4 結(jié)論

本研究針對地鐵車站施工縫的防水施工技術(shù)控制措施，依托西安市地鐵四號線土建工程，簡單闡述了車站施工縫處防水處理的技術(shù)控制要點。以此來說明防水工程技術(shù)控制在施工過程中起到不可或缺的作用，且在后續(xù)的施工過程中，需要不斷的進行總結(jié)，這樣才能更好的保障施工的安全及質(zhì)量，為今后地鐵車站工程防水施工處理措施提供參考依據(jù)。