摘要：地铁车站防水施工在地下工程中发挥功能保障作用直接关系到地铁车站的使用功能。本文以昆明地铁四号线苏家塘站工程防水为实例，通过对地下工程防水施工技术、工艺流程、防水措施进行总结，更好的为类似工程防水施工提供技术参考。
关键词：地铁车站 防水 施工技术
1 工程概况及水文地质
1.1 工程概况
苏家塘站为昆明轨道交通4号线工程第6个车站，位于学府路与建设路交叉路口东边，沿学府路呈东西向布置，与1号线理工大学站T字换乘。车站主体为地下三层三跨箱型框架结构，有效总长166m。车站有效站台中心里程处结构宽23.3米，净高21.2米。车站采用明挖法施工，基坑深度24.9m～26.4m，基坑采用地下连续墙加内支撑的支护体系。附属结构采用明挖法施工，附属围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑，桩外设旋喷桩止水帷幕。
1.2 水文地质
本段地表水属于盘龙江流域区（YCK5+400～本段终点YCK13+287），河流均汇入滇池，属金沙江水系支流。沿线YCK6+500～YCK7+400里程段，基底分布可溶岩，以灰岩、角砾状灰岩、白云岩及白云质灰岩为主。岩溶中等发育，局部强烈，节理裂隙发育，为地下水的赋存提供了良好条件，含水性及透水性良好，富水性中等，含较丰富的岩溶裂隙水。
2 防水设计等级及设计原则
2.1 防水设计等级
苏家塘站主体及附属工程设计为一级防水，表现为结构不允许渗水，顶部不允许渗水，结构表面可有少量湿渍。总湿渍面积不应大于防水面积的2/1000，任意100㎡防水面积上湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡。
2.2 防水设计原则
地下结构的防水设计遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则。以结构自防水为根本，以变形缝、施工缝等接缝防水为重点，同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。
3 主体结构防水总体施工方法
3.1 车站防水施工划分
施工时着重处理好施工缝、变形缝及后浇带等薄弱环节，车站防水施工在结构混凝土施工前进行，将车站防水施工划分为四个部分。
3.1.1 以附加外防水层形成的结构外侧防水
苏家塘站主体结构顶板防水采用2.5mm厚单组份聚氨酯防水涂料，顶板有种植要求的，防水层上方增设一层抗根系穿刺层，在铺设0.6mm复合土工布，再采用100mm厚细石混凝土作保护层。侧墙、底板采用预铺式非黑色非沥青基HDPE高分子自粘胶膜防水材料（≥1.5mm厚，透明或半透明），采用50mm厚细石混凝土作保护层。
3.1.2 混凝土自防水
结构顶板、侧墙、底板混凝土结构采用抗渗等级P10的防水混凝土。
3.1.3 接缝防水
主体结构分段施工形成的施工缝、变形缝、穿墙管及后浇带，车站与区间和附属接口部位。施工缝采用镀锌钢板止水带或钢边橡胶止水+注浆管+水泥基渗透结晶型防水涂料+外侧设置600mm宽的防水层加强层。车站与区间隧道、通道、风道的接口处设置变形缝。
3.1.4 辅助排水措施
变形缝内侧接水系统有效的与车站排水系统联通并排水通畅，设置挡水坎。
3.2 主体结构防水施工水平缝、竖向施工缝划分
因为主体结构按“ 竖向分层、纵向分段、逐层由下往上平行顺作”的方法进行施工。水平方向按照明挖主体结构施工顺序，将车站主体结构划分为8个区段流水施工，即主体结构环向施工缝为7道；防水施工竖直方向按照主体结构施工顺序，将每个区段主体结构分为7部分施工，即主体结构垂直施工缝为42道。
3.2.1 水平施工段划分
沿车站主体纵向施工缝设置约为20m，施工缝应避开主体结构与附属结构的连接处；施工缝间距设在1/4~1/3柱跨范围，并应避开地下水和裂隙水较多的区段。
3.2.2 竖向分层划分
施工缝设在结构受剪力较小且便于施工处，施工缝的设置应满足钢筋锚固要求，符合施工工序需求，且能保证施工质量；主体结构竖向共设置5道环向施工缝，将主体分为7部分施工。
4地铁车站防水施工技术
4.1 防水施工总工艺流程
4.1.1 防水施工总工艺流程
详见下图：“防水施工工艺流程图”。
4.1.2、底板防水工艺流程
施做C20混凝土垫层→原浆抹平→铺设防水卷材→细石混凝土保护层→底板钢筋安装→现浇防水混凝土底板
4.1.3 侧墙防水工艺流程
墙身凿平→水泥砂浆找平层→铺设防水卷材→侧墙钢筋安装→侧墙
4.1.4 顶板防水工艺流程
现浇防水混凝土结构顶板→单组份聚氨脂防水涂料→0.6mm复合土工布→100mm厚细石混凝土保护层→素土分层回填夯实
4.2 防水施工技术
4.2.1 底板防水层施工
（1）垫层完成施工后清理基面，基面应平整、坚实、无明水，其平整度用2m靠尺进行检查，基层突起物应清除干净，局部凹陷应用水泥砂浆填补。
4.2.2 侧墙防水层施工
（1）清理基面：基面应平整、坚实、无明水，其平整度用2m靠尺进行检查，基层突起物应清除干净，局部凹陷应用水泥砂浆填补。
（2）固定预铺粘结点：用射钉加钢垫片将100mm×100mm自粘卷材片按500mm间距将卷材固定于基层上，粘结面朝外。
（3）辗压、排气：将固定于基层上的自粘卷材片的隔离膜揭除，将自粘卷材粘结于自粘卷材片上，粘结点用小压辊压实。
（4）长、短边粘贴搭接：用喷灯烘烤卷材的长、短搭接边，再用小压辊压实，使用喷灯时工作环境必须保证通风。
（5）浇筑侧墙混凝土前，揭除卷材靠近后浇侧墙一侧的隔离层。
4.2.3 顶板防水层施工
（1）基层处理
1）顶板结构混凝土浇筑完毕后，用木抹子反复收水压实，使其表面平整，只允许平缓变化。2）基层表面必须干净、无浮浆、无水珠、不渗水，再抹水泥砂浆于基面。3）采用的1：2.5水泥砂浆在阴角处设置50mm*50mm的倒角，阳角处设置半径为20mm的圆弧。
（2）防水施工顺序及方法
1）基层处理完毕并经验收合格后才能铺设防水卷材；2）在阴、阳角和施工缝等部位增设双面自粘防水卷材作为加强层，并在加强层两侧设置密封胶，然后涂刷2.5mm厚优质单组份聚氨酯防水涂料；3）卷材防水层施工完毕后并经验收合格后，及时施作PE保护膜及防水层的保护层，平面保护层采用100mm厚C20细石混凝土。
4.2.4 混凝土结构自防水
混凝土结构自防水技术，具有防水可靠、施工简便、节省材料、永久性防水等特点。其核心部分是主体及其附属结构的刚性自防水是通过补偿收缩性防水混凝土进行的，由此提高了混凝土的抗裂防渗及防水的性能。坍落度要控制在120mm～160mm，水灰比不可大于0.55。在地下工程施工混凝土浇筑的层与层之间通常会出现干缩裂缝及冷缩裂缝通常，施工的时也要统筹考虑工地和搅拌站之间的距离、地面的交通状况、天气的状况、所选混凝土质量等各个因素以决定缓凝时间。混凝土夏季入模的温度不应高于28℃，冬季混凝土入模的温度不应低于5℃，并需要加强保温保湿措施，混凝土的中心温度与养护中混凝土表面的温度以及表面与周围大气温度只差≤20℃。温度梯度≤3℃/d。浇筑应合理分段分层，一般防水混凝土的养护时间不可低于14天。为提高地铁结构的自防水能力，在后浇带部位采用补偿收缩混凝土，可提高混凝土早期抗拉强度，推迟混凝土收缩的产生过程，从而大大减少了收缩裂缝的产生。
4.2.5 变形缝、施工缝防水
（1）变形缝的设置：在变形缝部位的混凝土外侧设背贴式的止水带，变形缝部位选用钢边橡胶止水带或者中埋式止水带进行止水；变形缝的里侧选用密封膏沿变形缝环向封闭以达到嵌缝密封止水的目的。
（2）施工缝的设置：施工缝采用附加防水卷材、中埋式镀锌钢板止水钢板加预埋注浆管进行防水处理。
（3）施工技术要求
1）施工缝表面需要先凿毛，将疏松、起皮、浮灰等凿除并清理干净，涂刷混凝土界面处理剂，界面处理剂采用优质水泥基渗透洁净型防水涂料，以达到预期防水效果，并及时浇筑砼。2）注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面结构中线上，固定间距一般控制在50～60cm之间，沿施工缝通长设置。注浆管采用搭接法进行连接，有效搭接长度不小于2cm（即出浆段的有效搭接长度）。3）浇筑和振捣施工缝部位（尤其是侧墙水平施工缝）的混凝土时，应注意边浇筑和振捣边用手将止水带扶正。避免止水带出现过大的蛇形和倒伏。4）水平施工缝由于止水带的阻挡，止水带与围护结构之间的杂物清理比较困难。需要对施工缝表面进行认真的凿毛并清理干净。5）止水带部位的混凝土必须振捣充分，保证止水带与混凝土咬合密实。6）环向施工缝采用钢边橡胶止水带，止水带采用对接的连接方法，用U型箍件进行固定。7）环向施工缝与纵向施工缝相交处，钢边橡胶止水带与镀锌钢板止水带交叉连接。
4.2.6 降水井防水
降水井待车站主体结构完成封顶后方可进行封堵，封堵方法为：井管内浇筑C40微膨胀混凝土，井口采用10mm钢板封口，上部涂刷聚硫密封胶及聚合物防水砂浆，井管外部采用钢片止水环及缓膨性止水条止水。
4.2.7 防水卷材铺设
（1）施工工艺流程：清理基面——敷设防水层——相邻卷材对接——对接口密封——施工缝、诱导缝等节点加强处理——质量验收——施作50厚细石混凝土保护层
（2）清理基面：基层应平整、坚实、无明水，基层突起物应清除干净，局部凹陷应用水泥砂浆填补。
（3）空铺卷材，卷材长、短边搭接宽度均为100mm。
（4）节点处在大面卷材铺贴完毕后，按要求对节点进行加强处理，并及时浇筑50厚细石混凝土保护层。
（5）采用的1：2.5水泥砂浆在阴角处设置50mm*50mm的倒角，阳角处设置半径为20mm的圆弧。
4.2.7 止水钢板安装要求
（1）止水钢板表面无油污、无明显弯曲等现象。
（2）止水钢板位置、埋深等必须符合规定的要求。如设计无要求，止水钢板位置应为所在结构部位截面的中间位置，埋深应为止水钢板宽度的中间值，止水钢板折边所形成的凹面应朝向迎水面。
（3）止水钢板规格符合要求（一般为3㎜厚止水钢板、宽度不小于300㎜、折边30-50㎜），两块止水钢板的搭接不应少于50mm，具是双面满焊。
（4）加固措施应得当、牢固，焊接必须是满焊，焊缝饱满不得漏焊。
（5）止水钢板与钢筋焊接时严禁焊穿钢板或与钢板有空隙。
5 地铁渗漏水的原因分析
5.1 荷载引起的裂缝
荷载变形裂缝由两种情况造成：一是区间隧道底板混凝土结构还未达到设计要求的强度时，被围护结构挤压而造成的变形裂缝，再加上隧道的沉降不均匀，造成隧道出现环向裂缝；二是即使混凝土已经达到了设计强度，而在混凝土墙壁背面超荷载堆放而造成的裂缝，后者出现的裂缝一般较为明显，属于贯穿性的裂缝。
5.2 新旧混凝土接缝渗漏水
在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时，原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干净，或者是未用水冲洗，就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接缝之间形成一道渗、漏的缝隙。
5.3 混凝土的自应力裂缝渗漏水
混凝土的自应力裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生，它的形式一般为上下贯通的裂缝，在整个混凝土墙壁上呈现出有规律的裂缝，一般在3～5m 一道。该种裂缝是混凝土的自应力引起的，原因是混凝土在水泥水化热达到一定程度的时候，混凝土的膨胀应力开始消失，而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩，所以在此种条件下，混凝土墙板的裂缝呈现出有规律性的裂缝。
5.4 蜂窝麻面漏水
蜂窝麻面的形成是直接与混凝土施工有关，主要原因是在施工时漏振或者震动时间不足而发生的。这种蜂窝麻面在混凝土结构中有的是独立一片存在，有的则呈连贯性。所以，在发生渗、漏时表现为成片渗、漏或成股漏水的现象。
5.5 防水材料与基面之间不相匹配
常用的防水施工方法有喷射、涂刷、抹压、注浆、粘贴等方法，防水材料有附加防水层、封缝、修补、嵌缝、注浆等材料。不论采用何种施工工艺和何种材料，都存在于混凝土结构基面的接触问题，即与基面匹配问题。以外防水材料为例，虽然目前外防水材料的种类很多且性能各异，但不论那种外防水材料都对基面有相当严格的要求，如平整度，洁净度和干燥度。如果基面达不到质量标准，那么外防水层往往会产生起皮、破损、不沾等现象，最终影响防水效果。
6 地铁车站防水措施
论文作者:万仁锦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/10
标签：混凝土论文; 结构论文; 卷材论文; 防水层论文; 裂缝论文; 钢板论文; 主体论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;