地鐵車站明挖隧道防水施工技術研究

祝和意

摘要：在地鐵車站施工中，防水施工向來是車站深基坑施工的關鍵之處，防水施工的效果也直接影響著工程的質量、安全和使用壽命。本文以地鐵車站明挖隧道防水施工為工程背景，從確定有效的防水方案入手，做好重點部位防水施工的質量，以確保防水效果。通過工程實踐證明，對于明挖隧道，需以鋼筋混凝土自防水為根本，以施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等部位的防水施工為重點，以結構迎水面設置柔性全包防水層為核心，可取得較好的防水效果。在防水材料選擇上，宜選用柔性防水層及不易竄水的防水材料，以減少竄水對后期堵漏維修工作帶來的不利影響。

Abstract： In the subway station construction， waterproof construction has always been a key point of tunnel construction， waterproof construction effect is a direct impact on tunnel engineering quality， safety and service life. This paper takes cut and cover tunnel subway station waterproof construction engineering as background， starts from the determination of effective waterproof program， focuses on the quality of waterproof construction to ensure waterproof effect. Proved by engineering practice， the cut and cover tunnel， reinforced concrete from water as a fundamental， construction joints and deformation， wear waterproof tube wall construction， pile head and other parts as the key points， the structure of the positive side all-inclusive set of flexible waterproof layer as core， can achieve better waterproof effect. In the choice of waterproof material， it is advisable to use flexible waterproof layer and waterproof material， which is not easy to channeling water to reduce the adverse effect of channeling water on the maintenance work.

關鍵詞：明挖隧道；防水；施工技術

Key words： cut and cover tunnel；waterproof；construction technology

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）02-0116-03

0 引言

地鐵車站深基坑防水施工向來是車站工程施工的難點與重點，而防排水施工的成功與否，直接關系到隧道工程的質量及使用壽命。因此，對地鐵車站工程的防水施工關鍵技術進行研究，確保工程質量、使用壽命和運營安全就顯得尤為重要。目前地鐵車站防水體系主要以全包防水方式為核心，做好施工縫等薄弱環(huán)節(jié)防水質量為關鍵，但在防水材料選擇方面及結構迎水面防水方面，還是采用傳統(tǒng)的防水材料，造成防水效果達不到要求。本文提出以結構迎水面設置柔性全包防水層為核心，選用柔性防水層及不易竄水的防水材料，以減少竄水對后期堵漏維修工作帶來的不利影響，可取得良好的防水效果，保證了工程質量和施工安全。

1 工程概況

車站結構總長312.7m，其中暗挖段長70.1m。車站明挖標準段寬度20.7m（與區(qū)間接口段寬度24.6m），地板埋深19.38～20.63m。車站明挖段頂板覆土為4.2～4.6m，結構為地下兩層三跨箱型框架結構；暗挖段頂板覆土9.9m，為單層三連拱結構。

2 地質及水文狀況

2.1 工程地質情況

工程場地勘探范圍內(nèi)的土層為人工堆積層（Qml）、第四紀全新世沖洪積層（Q41al+pl）、第四紀晚更新世沖洪積層（Q3al+pl）三類[1-2]。車站標準段底板底主要位于細中砂⑥3層、粉土⑥2層和粉質粘土⑥層，頂板主要位于粉土③層以及粉細砂③3層。

2.2 水文地質情況

根據(jù)詳勘報告，對本站主體結構影響最大的分別為：潛水（二）、層間水（三）和承壓水（四），詳見表1。

3 明挖隧道防水施工

3.1 防水方案

車站防水等級為一級，明挖結構采用柔性全外包防水方案。頂板采用雙層0.8mm厚高分子增強復合防水卷材，側墻和底板采用1.5mm厚高分子自粘膠膜（膠粘層為非改性瀝青類）防水卷材進行全包防水方案。側墻防水板與基層間設置400g/m2的無紡布緩沖層，底板防水板與基層間設置400g/m2的無紡布緩沖層，與結構間設置50mm后的保護層，保護層標號同結構混凝土標號。頂板防水板上設置隔離層，并澆注70mm厚的C20細石混凝土保護層。

3.2 施工工藝

3.2.1 混凝土結構自防水

防水混凝土采用通過試驗確定的配合比，摻加外加劑、摻合料，配置成C40混凝土，P10抗?jié)B等級。防水斷面形式圖見圖1。

3.2.2 卷材防水

有圍護的側墻及底板采用1.5mm厚高分子自粘膠膜（膠粘層為非改性瀝青類）HDPE防水卷材進行防水處理（構造形式見圖2）；頂板采用雙層0.8mm厚的高分子增強復合防水卷材進行防水處理。

3.2.3 接縫防水方案

①變形縫防水方案見表2。

②施工縫防水方案見表3。

3.3 施工工藝流程

防水施工工藝流程圖見圖3。

3.4 防水構造及施工方法

明挖結構防水施工構造見圖4。

3.4.1 防水施工方法

結構底板、側墻防水層采用1.5mm厚高分子自粘膠膜（膠粘層為非改性瀝青類）HDPE防水卷材。頂板防水層采用雙層0.8mm厚高分子增強復合防水卷材，采用雙層滿粘法鋪設。

①基面處理。

墊層基面要堅固密實，平整，基層表面應不得有大于12mm的缺口或孔洞。若有蜂窩、麻面、開裂和缺口時，應事先用水泥沙漿進行修補平整；噴射混凝土平整度要求：D/L≤1/6，拱頂D/L≤1/8，否則要進行基面處理，見圖5。

②鋪設緩沖層。

緩沖層采用400g/m2/無紡布，用水泥釘、鐵墊片將緩沖層呈正梅花固定在基面上。側墻上的固定間距為0.8～1m；底板上的固定間距為1～1.5m。采用搭接法連接。

③鋪設自粘膠膜HDPE防水卷材。

因隧道仰拱與二次襯砌單獨作業(yè)，為提升施工效率，多作業(yè)面施工因素考慮與下仰拱扎鋼筋焊接接頭過高，上方卷材施工距離較短，防水施工難度大，故HDPE自粘卷材長邊應沿隧道環(huán)向鋪設。鋪設時要保證任何部位的防水卷材與巖壁密貼。卷材張掛時由底部向頂部張掛，人工將防水卷材與粘結片緊貼，將熱風焊機風口靠近粘結片與防水卷材緊貼處，待兩者都熱熔后，人工壓緊再貼結在一起，另一人用壓輪反復壓緊，一邊熱熔一邊貼結，直至全部粘結完成。HDPE防水卷材從隧道一端沿同一方向、逐步向前推進（順水）鋪設。

④保護層的施工。

底板防水層鋪設完畢后需及時撕掉隔離膜并澆注50mm厚與主體混凝土標號、抗?jié)B等級相同的混凝土保護層。

3.4.2 非固化橡膠瀝青防水施工工藝

①施工工藝。

工藝流程：機具準備、材料準備→基層處理→細部附加層施工→大面涂膜防水層刮涂施工→鋪貼丙綸防水層→質量檢查→質量驗收→保護層施工。

②施工要點。

對地下的管根、預埋件、陰陽角等處，先刮涂0.5mm厚的非固化橡膠瀝青防水涂料做加強處理，附加層寬度為500mm，后澆帶部位附加層應整體刮涂0.5mm橡化瀝青非固化防水涂料。鋪貼丙綸防水層將丙綸鋪貼于已施工完成的防水涂料表面，要求鋪貼順直、平整、無折皺。丙綸搭接寬度為100mm，搭接縫采用涂料以冷粘形式粘結，將非固化橡膠瀝青防水涂料噴涂于搭接寬度內(nèi)，無需表干，可直接施工搭接部位丙綸，并用壓輥輥壓。

3.4.3 接縫防水材料施工技術要求

接縫方式材料包括中埋式鋼邊止水帶、遇水膨脹止水膠、預埋全斷面注漿管、膨潤土橡膠遇水膨脹止水條、嵌縫用密封膠、水泥基滲透結晶材料等。

3.4.4 預留洞口處防水做法

預留洞口處防水需甩出接頭，甩出長度應滿足搭接長度并做相應保護措施，圖6、圖7分別為明挖隧道洞口防水層甩搓保護做法示意圖和保護層設置范圍示意圖。

4 結論

①正確選擇防水方案是車站明挖隧道防水施工的關鍵。車站明挖隧道采用柔性全外包防水方案，強化鋼筋混凝土自防水體系，可取得良好的防水效果。

②強化結構細部構造的防水施工是保證防水質量的重點。做好施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等細部構造的防水施工質量，選用不易竄水的柔性防水材料和防水體系，減少竄水對后期堵漏維修工作帶來的不利影響。

③結構頂板迎水面要設置加強防水層，做到多道防線、剛柔結合。

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