城市地鐵車站防水施工技術(shù)淺析

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摘要：在城市地鐵施工中，對(duì)車站的防水技術(shù)要求很高，防水施工好壞直接關(guān)系到車站工程的質(zhì)量。依托長(zhǎng)春地鐵2號(hào)線一期工程?hào)|盛大街明挖車站主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)工程，結(jié)合設(shè)計(jì)要求及防水理念，通過(guò)對(duì)施工縫、變形縫、預(yù)埋管、預(yù)埋件、格構(gòu)柱切除孔、集水坑、離壁溝等防水薄弱點(diǎn)細(xì)部的處理，介紹相關(guān)關(guān)鍵施工技術(shù)，從而進(jìn)一步提高地鐵車站工程的整體防水質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：城市地鐵；地下車站；防水施工；離壁溝；節(jié)點(diǎn)防水

隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，地面交通已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們出行需求，地鐵工程發(fā)展的必然性已經(jīng)彰顯的尤為重要，但地鐵施工質(zhì)量也在束縛著地鐵發(fā)展，尤其是地下車站防水問(wèn)題，限制著地鐵工程質(zhì)量的提高。地下車站防水施工技術(shù)的研究與應(yīng)用，對(duì)提高地下工程防水施工技術(shù)水平、保障地鐵安全、快速、舒適的運(yùn)行至關(guān)重要。長(zhǎng)春地鐵2號(hào)線一期工程?hào)|盛大街明挖車站地下蘊(yùn)藏著豐富的水資源，整座車站接近全部被水包圍，在實(shí)際施工中綜合考慮施工成本、進(jìn)度、安全、質(zhì)量及運(yùn)營(yíng)后減少滲漏水維護(hù)等因素，對(duì)防水薄弱點(diǎn)進(jìn)行了嚴(yán)密的防水處理，取得了良好的效果，為今后類似工程的防水施工提供了借鑒［1］。

1工程概述

1．1工程概況

長(zhǎng)春地鐵2號(hào)線一期工程?hào)|盛大街站位于二道區(qū)東盛大街與吉林大路交匯處，橫穿東盛大街沿吉林大路建設(shè)。該車站共設(shè)5個(gè)出入口、2座風(fēng)亭、3個(gè)安全出口，車站圍護(hù)支撐體系采用∅1000mm＠1400（1200）mm鉆孔灌注樁＋1500mm×1000mm冠梁＋3道鋼管撐，樁間止水采用掛∅8mm＠150mm×150mm鋼筋網(wǎng)片后噴射C20混凝土。附屬與主體結(jié)構(gòu)連接處有變形縫，變形縫最大水平長(zhǎng)度為23．5m，最大深度為0．8m。車站為雙層雙跨矩形框架結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)188．5m，標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度19．0m，結(jié)構(gòu)高度為13．65m，分7段施工，最長(zhǎng)水平施工縫為32m。附屬結(jié)構(gòu)側(cè)墻預(yù)埋多根穿墻管和預(yù)埋件，最大風(fēng)亭跨度達(dá)35m，支撐體系采用圍檁、支撐和格構(gòu)柱。車站及附屬結(jié)構(gòu)平面位置見(jiàn)圖1。車站及附屬以結(jié)構(gòu)自防水為根本，采取措施控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的開(kāi)展，增加混凝土的抗?jié)B性能；以變形縫、施工縫等接縫防水處理為重點(diǎn)，輔以全包柔性防水層加強(qiáng)防水。結(jié)構(gòu)自防水為防水混凝土等級(jí)C40P10，外包柔性防水層為：底板、側(cè)墻采用雙面粘合II型瀝青基聚酯胎預(yù)鋪防水卷材；頂板采用2．5mm厚單組分聚氨酯防水涂料，冬施期間，采用2kg／m2的橡化瀝青非固化防水材料＋單層0．7mm厚聚乙烯丙綸復(fù)合防水卷材代替聚氨酯。車站標(biāo)準(zhǔn)段橫剖面防水見(jiàn)圖2。

1．2地質(zhì)水文條件

車站范圍內(nèi)自上至下依次為：①雜填土層、②粉質(zhì)粘土層、③粉質(zhì)粘土層、④中粗砂層、⑤全風(fēng)化泥巖層和⑥強(qiáng)風(fēng)化泥巖層。圖3為地質(zhì)縱斷面。車站范圍內(nèi)有表層孔隙潛水，水位埋深2．60～4．30m，主要賦存于第四系粘性土孔隙內(nèi)，主要為粉質(zhì)粘土，含水層水平、垂直向滲透性差異較小。地面主要含水介質(zhì)顆粒較細(xì)，水力坡度小，地下水徑流十分緩慢。其主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水和地表水入滲，排泄方式主要為蒸發(fā)和微弱的徑流排泄。地下水流向地形總體坡度一致，主要流向東，其地下水具有明顯的豐、枯水期變化，豐水期水位上升，枯水期水位下降。東盛大街站主體結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別及環(huán)境作用等級(jí)為I－C級(jí)，結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)等級(jí)均為一級(jí)，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無(wú)濕漬。

2防水施工技術(shù)

2．1施工縫防水措施

本車站對(duì)于施工縫處理采用鋼邊橡膠止水帶，寬35cm，橡膠厚10mm，鍍鋅鋼板厚1mm，拉伸強(qiáng)度≥10MPa，安裝時(shí)將鋼邊橡膠止水帶中心線與施工縫中心線對(duì)正并用定位鋼筋固定牢固，鋼邊橡膠止水帶在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝過(guò)程中應(yīng)著重對(duì)其保護(hù)，不能出現(xiàn)孔洞、裂紋和折疊等，確保其定位精準(zhǔn)。在澆筑下一層混凝土前，應(yīng)對(duì)舊混凝土進(jìn)行鑿毛處理，并將混凝土碎屑清除，然后等水泥基滲透結(jié)晶防水材料（用量1．5kg／m2，含水率≤1．5％，氯離子含量≤0．1％）涂刷完畢安裝注漿管（內(nèi)徑≥6mm，出漿孔間距≤30mm，出漿孔直徑2～5mm，注水泥漿，注漿壓力≤2．0MPa），安裝注漿管時(shí)將其與鋼邊橡膠止水帶中部位置緊貼固定，最后再涂抹一道遇水膨脹止水膠條（實(shí)干厚度≥2mm，抗水壓力≥2．5MPa，體積膨脹率≥400％）。混凝土澆筑時(shí)要嚴(yán)格盯控，防止振搗器觸碰止水帶、注漿管、止水膠條等，具體詳細(xì)節(jié)點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖4。

2．2變形縫防水措施

車站主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)之間的變形縫采用分開(kāi)澆筑法，先施工變形縫到車站部分，再施工另一側(cè)附屬結(jié)構(gòu)。在車站主體鋼筋綁扎前，先鋪設(shè)外貼式橡膠止水帶（寬35cm，橡膠厚30mm，拉伸強(qiáng)度≥10MPa），保證位置準(zhǔn)確，止水帶中線應(yīng)與變形縫中線對(duì)正。待鋼筋綁扎完成后，安裝中孔式鋼邊橡膠止水帶（寬35cm，橡膠厚10mm，拉伸強(qiáng)度≥10MPa）和堵頭模板，貼混凝土側(cè)模板涂刷脫模劑，確保模板牢固、順直、接縫嚴(yán)密。待混凝土強(qiáng)度滿足不缺棱掉角時(shí)拆除變形縫處側(cè)模板，在中孔式鋼邊止水帶上下側(cè)安裝變形縫襯板（擠塑苯板）厚度20mm，寬度要求：在底板、側(cè)墻、頂板迎、背水面分大小兩塊，大塊寬w／2－20mm，小塊寬w／2－止水帶或接水盒厚（w為板或墻厚）。待模板支架拆除后及時(shí)將變形縫小塊襯板口部?jī)?nèi)的灰塵、碎屑等清掃干凈，20mm的縫內(nèi)用密封膠（表干時(shí)間≤24h，彈性恢復(fù)率≥70％）封堵，封堵之前縫內(nèi)必須干燥。在頂板、側(cè)墻結(jié)構(gòu)變形縫背水面位置設(shè)置200mm寬不銹鋼接水盒（鋼板厚2mm），頂板的接水盒由中部向兩側(cè)設(shè)置1％的坡度，保證有水時(shí)能夠快速疏凈，并在適當(dāng)位置留有檢查孔，定期檢查，被堵后及時(shí)疏通。變形縫詳細(xì)節(jié)點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖5。

2．3穿墻管、預(yù)埋件防水措施

側(cè)墻上有設(shè)置穿墻管和預(yù)埋件的位置在混凝土澆注前安裝完成，其應(yīng)避開(kāi)腋角、壁柱、梁等部位，最小距離要不超過(guò)250mm；當(dāng)管道直接接觸混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)管道變形和伸縮無(wú)要求，可直接采用固定鋼筋將管道固定牢固，安裝管道時(shí)在外側(cè)中心位置現(xiàn)場(chǎng)涂抹一道遇水膨脹止水膠條（實(shí)干厚度≥2mm，抗水壓力≥2．5MPa，體積膨脹率≥400％）作為止水環(huán)；當(dāng)管道外部需要采用防水套管時(shí)，需將防水套管固定牢固，防水套管加焊金屬止水環(huán)（鋼板厚5mm，寬100mm），保證金屬止水環(huán)與套管間焊縫密實(shí)并做防腐，待管道穿過(guò)后采用柔性填縫材料（吸水率＜4％，彎曲強(qiáng)度≥2．5MPa，彈性模量≥1MPa，壓縮永久變形＜2％，抗拉強(qiáng)度≥0．15MPa，延伸率≥100％）和瀝青防水涂料（固體含量≥85％，撕裂強(qiáng)度≥15N／mm，不透水性0．3MPa、120min，粘結(jié)強(qiáng)度≥1．0MPa，吸水率≤5％）相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。防水套管詳細(xì)節(jié)點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖6。

2．4格構(gòu)柱切除孔防水處理

格構(gòu)柱在結(jié)構(gòu)頂板混凝土達(dá)到強(qiáng)度后需要拆除，在孔洞側(cè)面鑿毛清理干凈后，按結(jié)構(gòu)鋼筋的規(guī)格、型號(hào)、直徑、間距植入鋼筋后，在孔洞側(cè)面四周均勻涂刷一層水泥基滲透結(jié)晶材料，再在板厚中間位置涂抹一道遇水膨脹止水膠條，采用高一標(biāo)號(hào)的補(bǔ)償收縮防水混凝土振搗密實(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行注水試驗(yàn)，驗(yàn)證防水效果合格后再進(jìn)行頂板防水施作。

2．5集水坑防水措施

東盛大街站設(shè)置的集水坑有13個(gè)，平面尺寸為1．8m×2．0m，平均深度可達(dá)2．5m，存水量約9m3。要保證集水坑不漏水，必須從每道工序入手。因基坑滲水量較大，采用小型挖掘機(jī)按集水坑輪廓開(kāi)挖到距設(shè)計(jì)標(biāo)高200mm后由人工開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，開(kāi)挖過(guò)程保證集水坑平面位置正確，坑壁平整順滑，不得有鼓包、凹陷。在坑內(nèi)四周設(shè)置排水溝，坡度為1％，使地下水匯集在一角處，排水溝內(nèi)回填直徑較大的卵石，間隙用礫石填充，保證承載力不低于原狀土。在集水坑外側(cè)設(shè)置2．0kW自吸泵排水，將排水管置于排水溝匯水處。施作外包卷材防水和保護(hù)層時(shí)將水管位置留出。鋼筋和模板完成后，將水管拔出后立即貼補(bǔ)卷材防水層并加強(qiáng)焊接。外包防水層連接整體后，立即澆筑混凝土，并保證混凝土的密實(shí)度。

2．6裝修工程離壁溝施工控制要點(diǎn)

本工程公共區(qū)離壁溝斷面尺寸為100mm×100mm，采用C15混凝土現(xiàn)澆，澆筑前在底板范圍內(nèi)鑿毛并清理。擋水檻施工完成后，在里側(cè)做20mm厚防水水泥砂漿，按底板結(jié)構(gòu)坡度順坡。離壁溝防水砂漿強(qiáng)度上來(lái)后，要做滿水試驗(yàn)，首先驗(yàn)證水流按照坡度能全部排凈，再驗(yàn)證滿水時(shí)不會(huì)在擋水檻下滲流。施工其他部位時(shí)，要特別注意不能將雜物拋入離壁溝內(nèi)，要保證所有工程完工后離壁溝內(nèi)不能有雜物。離壁溝詳細(xì)節(jié)點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖7、圖8。

3結(jié)束語(yǔ)

（1）施工縫、變形縫、穿墻管、預(yù)埋件和格構(gòu)柱預(yù)留孔通過(guò)按照上述方法進(jìn)行細(xì)部處理大大減小了滲漏水點(diǎn)，保證了地鐵車站結(jié)構(gòu)安全和使用年限。（2）防水施工減小了因防水薄弱點(diǎn)漏水對(duì)車站裝修帶來(lái)的缺陷，增加了乘客乘坐地鐵的舒適感，降低了地鐵運(yùn)營(yíng)后堵漏維護(hù)強(qiáng)度。（3）防水處理大大降低了車站堵漏成本，也縮短了從結(jié)構(gòu)施工完成到裝修的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

［1］崔玳琿．地鐵施工中地下車站防水施工技術(shù)［J］．居業(yè)，2021（01）：56－57．

作者:劉建波 單位:中鐵二十局集團(tuán)南方工程有限公司