淺論城市軌道交通工程的防水施工

龔榮清　胡光虎　王天林

摘要：發(fā)展城市軌道交通，是城市公共交通戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。軌道交通的防水工程應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)程序科學(xué)設(shè)計(jì)和施工，并遵循相關(guān)法律法規(guī)，如果處理不好，會(huì)引起質(zhì)量事故，輕則開(kāi)裂滲漏，影響壽命，重則危及結(jié)構(gòu)安全，影響使用，因此，必須給予高度重視。

關(guān)鍵詞：軌道交通；工程施工；防水技術(shù)

優(yōu)先發(fā)展城市公共交通，是促進(jìn)我國(guó)城市健康發(fā)展的重要戰(zhàn)略，在21世紀(jì)，軌道交通將成為特大城市公共交通的骨干，大中城市的主要公共交通方式，不僅將為改善群眾出行作出重大貢獻(xiàn)，其建設(shè)也是拉動(dòng)內(nèi)需的重要舉措。在全球金融危機(jī)的大背景下，發(fā)展軌道交通意義重大。

1 我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的前景

當(dāng)前，我國(guó)城市軌道交通進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展期，北京、天津、上海、廣州、深圳、南京、重慶、武漢、大連、長(zhǎng)春十個(gè)城市已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的線路總長(zhǎng)達(dá)770公里。按目前每年開(kāi)工建設(shè)100～120公里線路的發(fā)展速度，到2020年我國(guó)建設(shè)城市軌道交通線路將達(dá)到2000～2500公里規(guī)模。尤其是北京、上海、廣州三個(gè)特大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初步形成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每投資1億元的軌道交通項(xiàng)目，可帶動(dòng)GDP增長(zhǎng)2.63億元,增加8000個(gè)以上的就業(yè)崗位。城市軌道交通每百人公里的人均能耗是小汽車的1/20。在占用土地資源方面，城市軌道交通為0.2平方米，而公共電汽車、小型轎車、摩托車、自行車分別是它的4.6倍、115倍、100倍和50倍。根據(jù)2008年國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒，全國(guó)城市400萬(wàn)人口以上13個(gè)，200-400萬(wàn)人口26個(gè)，100-200萬(wàn)人口79個(gè)，50-100萬(wàn)人口111個(gè)，城市軌道交通的發(fā)展前景廣闊。

隨著今后軌道交通的不斷發(fā)展,各種系統(tǒng)方式的軌道交通包括直線電機(jī)等也將在我國(guó)出現(xiàn)。圍繞新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)我國(guó)軌道交通裝備技術(shù)發(fā)展又提出了新的任務(wù)。

2 城市軌道交通工程防水的主要特點(diǎn)

城市軌道交通工程防水與地面建筑防水相比具有以下特點(diǎn)：第一， 城市軌道交通工程建造期和運(yùn)營(yíng)期內(nèi)圍巖應(yīng)力、變形都處于不斷調(diào)整中，由于地層圍巖的不均勻性，導(dǎo)致圍巖應(yīng)力、變形沿隧道縱向和環(huán)向的分布不均勻。第二， 城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)通常建于地下水位以下，結(jié)構(gòu)被有壓地下水所包圍，防水材料稍有破損就可能導(dǎo)致滲漏，在水壓力作用下滲漏量和滲漏范圍有加大趨勢(shì)。第三， 城市軌道交通工程開(kāi)挖、支護(hù)面不規(guī)則，導(dǎo)致防水層敷設(shè)面凹凸不平，這要求防水材料必須具有較大的變形能力以適應(yīng)不規(guī)則結(jié)構(gòu)面。第四，初期支護(hù)和二次襯砌在圍巖的作用下，也處于不斷變形中，防水層必須具有適應(yīng)其變形的能力。因此，地下結(jié)構(gòu)防水較地面建筑防水更復(fù)雜，可控制性更差，需要我們科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃和施工。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外在土層中修建軌道交通的經(jīng)驗(yàn)，地下車站應(yīng)優(yōu)先采用常規(guī)的明挖法施工;當(dāng)不答應(yīng)長(zhǎng)期占用既有道路施工時(shí)，可采用蓋挖順筑法、蓋挖逆筑法;僅當(dāng)不具備明挖條件或當(dāng)車站埋置過(guò)深，采用明挖法施工很不經(jīng)濟(jì)時(shí)，方可考慮采用暗挖法施工。此外，對(duì)于樞紐車站或具有綜合功能要求的車站，一般也不宜采用暗挖法施工。

3 做好軌道交通工程的防水工作是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在軌道工程諸如地鐵車站施工中，由于施工環(huán)境較差，施工順序的影響，使防水效果難以達(dá)到設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)，地下結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)與施工必須有機(jī)地結(jié)合。同時(shí)在施工中應(yīng)根據(jù)所使用材料的主要技術(shù)性質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、技術(shù)要求、施工季節(jié)的溫度變化及施工客觀條件等各種因素進(jìn)行其使用功能和使用年限的關(guān)鍵。

3.1 采用跳倉(cāng)法施工減少結(jié)構(gòu)應(yīng)力裂紋

基于結(jié)構(gòu)的工程量大，防水等級(jí)高，且根據(jù)砼的收縮值擬將原施工設(shè)計(jì)圖劃分的 A 、B 、C 三個(gè)區(qū)域細(xì)分為：A-1、A-2、B-1、B-2、B-3、C-1、C-2、C-3、C-4、C - 5 十個(gè)澆注面，每個(gè)澆注面順車站方向劃分。每段縱向澆注長(zhǎng)度控制在20m以內(nèi)，澆注順序采用跳倉(cāng)法，澆注的間隔時(shí)間為5～7天。中板、頂板的模板支撐體系采用分區(qū)整體型，內(nèi)襯墻澆注區(qū)域劃分與板一致。每次澆注砼量為300m3左右 。

3.2 防水混凝土自身性能的選擇與確定

為了控制砼的貫通裂縫（迎水面裂縫不得大于0.2mm，背水面裂縫不得大于0.3mm），在施工中采用干縮值較小，水化熱較低的普硅水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.5，其用量為320kg/m3，水灰比為0.45，砼配合比為1：2.59:3.06:0.33。為加強(qiáng)砼的和易性減少砼的水化熱和干縮值，C30 砼采用外加劑、摻合料技術(shù)。

3.3 外防水層施工和頂板防水

外防水層主要采用≥300g/m2無(wú)紡布與 EVA 板和 PVC 防水板與無(wú)紡布作為防水層，墊層采用Cl5混凝土。鋪設(shè)面平整、潔凈、無(wú)浮漿、無(wú)凸角和及起砂現(xiàn)象，必要時(shí)可用砂漿找平。防水層材料、施工環(huán)境應(yīng)符合設(shè)計(jì)和產(chǎn)品技術(shù)要求，并經(jīng)設(shè)計(jì)人員認(rèn)可，報(bào)送監(jiān)理工程師、監(jiān)理總部審批。無(wú)紡布與EVA 板均按設(shè)計(jì)要求的幅寬在加工廠進(jìn)行加工，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)人工進(jìn)行鋪設(shè)。防水層搭接寬度、搭接工藝均按廠家或設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。防水層鋪設(shè)后及時(shí)施作鋼筋混凝土，確保防水效果。當(dāng)頂板混凝土養(yǎng)護(hù)完成并清潔砼表面浮漿及垃圾后，可進(jìn)行非焦油雙組分聚氨酯涂料，然后敷設(shè)防水保護(hù)層。

3.4 施工縫防水處理

施工縫的位置應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受剪力或彎矩最小且便于施工的部位。若利用企口式構(gòu)造工藝，可在混凝土接縫處環(huán)向或縱向留設(shè)V 形槽口，使砼槽形相接，其槽口需平直，光滑，在本工程中擬在底板與頂板處留設(shè)雙企口構(gòu)造槽口。施工縫采用鋼板膩?zhàn)又顾鍟r(shí)，其材質(zhì)性能規(guī)格須符合設(shè)計(jì)要求，且無(wú)裂紋和氣泡，搭接長(zhǎng)度不小于10cm，搭接必須平整，粘接牢固，鋼板膩?zhàn)又顾迓袢藶闈埠秃鬂岔艃?nèi)各為1／2 板寬，安裝時(shí)要保證止水板平直。

3.5 變形縫的施工處理

變形縫是由于結(jié)構(gòu)不同剛度、不均勻受力及考慮到砼結(jié)構(gòu)脹縮而設(shè)置的允許受形的結(jié)構(gòu)縫隙，它是防水處理、也是結(jié)構(gòu)外防水中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)按照設(shè)計(jì)要求，在結(jié)構(gòu)變形縫斷面中部埋設(shè)Ω型中置式橡膠止水帶，接頭采用熱熔法對(duì)接。止水帶采用鐵絲將止水帶拉展固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上，利用擋頭板的支持作用漿止水帶定位，固定在結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)位置上，并確保止水帶中間變形孔與變形縫重合，為避免止水帶在混凝土灌注時(shí)跑位，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)擋頭板支撐系統(tǒng)，并具有一定的剛度。

3.6 特殊結(jié)構(gòu)部位的防水處理

由于車站主體結(jié)構(gòu)施工完畢后才進(jìn)行出入口、風(fēng)道和風(fēng)亭的施工，這樣結(jié)構(gòu)體銜接頻繁，給防水層的施工帶來(lái)較大的困難，故此需對(duì)特殊部位的防水作特殊處理。主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，在與出入口通道的銜接處，邊墻防水砼可超過(guò)圍護(hù)樁外側(cè)多施0.3m，并在四周銜接處預(yù)埋PVC 止水帶，當(dāng)施工出入口通道時(shí)，按規(guī)范要求連接好，然后在變形縫外側(cè)施作防水板及豆石砼保護(hù)層。為確保特殊部位（主體與附屬工程受形縫）的防水效果，建議可采用以下幾種變形縫的防水處理：第一，對(duì)于水壓＜0.3N/mm2，變形量20mm的變形縫，除埋設(shè)PVC 止水帶外宜增設(shè)附貼式止水帶。第二，對(duì)于水壓＞0.3N/mm2，變形量為20mm，結(jié)構(gòu)厚度≥300mm的變形縫，除埋設(shè)PVC止水帶外，或增加20厚浸乳瀝青木絲板。另外，對(duì)明挖施工的出入口及風(fēng)道，出于邊墻和底板不設(shè)防水層，宜在邊墻和底極設(shè)置透水管溝，確保結(jié)構(gòu)抗?jié)B和保證結(jié)構(gòu)防水。邊墻部位采用Φ50mm透水管，每10～15m道，底板設(shè)置Φ150mm透水管二道，沿邊墻側(cè)1.5m處縱向設(shè)置，并使兩種透水管連通，達(dá)到有效引排的目的。

總之，應(yīng)用有效合理的技術(shù)措施，做好工程防水施工工作，對(duì)軌道交通工程至關(guān)重要。軌道交通工程應(yīng)遵循“以防為上，防排結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、車站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及施工方法和使用要求等因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和施工。唯有如此，才能確保軌道交通工程的順利完工和使用質(zhì)量。

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