地鐵車站明挖法關(guān)鍵部位防水施工技術(shù)

劉紀(jì)飛

摘要： 本文以青島地鐵3號線錯埠嶺站工程為實例，詳盡的論述了地鐵車站明挖法關(guān)鍵部位防水施工技術(shù)的工藝特點、適用范圍、工藝原理、施工工藝流程及操作要點、材料與機(jī)具設(shè)備的配置與應(yīng)用、主要控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容，可為類似工程的施工提供一定的借鑒作用。

Abstract： This article takes the Cuobuling Station Project of Qingdao Metro Line 3 as an example. It discusses in detail the technical features， scope of application， technical principle， construction process flow， and operation points and configuration and application of materials and equipment， the main control technical standards of the waterproof construction technology for the key parts of the subway cut and cover method， which can provide reference for the construction of similar projects.

關(guān)鍵詞： 地鐵;明挖法;防水;施工技術(shù)

Key words： subway;cut and cover method;waterproof;construction technology

中圖分類號：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0121-04

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)取得了飛速發(fā)展，基礎(chǔ)工程建設(shè)項目越來越多，為緩解交通壓力，很多城市都在進(jìn)行地鐵工程建設(shè)，在人群多的地點都修建了地鐵車站，方便大家出行。地鐵車站的防水性能尤為重要，直接影響結(jié)構(gòu)安全及使用。由中鐵九局集團(tuán)有限公司承建的青島地鐵錯埠嶺車站工程，車站地勢低洼，造成水量豐富，車站明挖法的施工過程中發(fā)現(xiàn)，墻體施工縫滲漏水、底板、頂板滲漏水會導(dǎo)致鋼筋混凝土內(nèi)部存在的氫氧化鈣溶失，pH值變小，容易使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生銹蝕，并會加快結(jié)構(gòu)混凝土的堿骨料反應(yīng)，從而影響到結(jié)構(gòu)安全，縮短工程的使用年限。運營的地鐵車站站臺層墻體施工縫漏水嚴(yán)重的，會濺到高電壓接觸軌，對地鐵運營產(chǎn)生影響，甚至造成安全事故。經(jīng)多次研究，調(diào)整車站防水施工方案，總結(jié)出一套地鐵明挖法車站防水施工技術(shù)，成功解決了地鐵車站防水施工困難，滲漏水的技術(shù)難題。

1 工藝特點

①傳統(tǒng)的外包防水卷材本身無法和結(jié)構(gòu)層形成為一個整體，即使是在施工完成后，其和混凝土結(jié)構(gòu)層間依然會有一道界面接縫，一旦防水層出現(xiàn)異常情況，水就會在界面接縫中“竄流”，并且這類故障的滲漏點十分難找，維修起來困難重重。本工法側(cè)墻及底板外包防水卷材采用1.5mm高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材，代替原有1.5mm高分子自粘防水卷材。通過使用該卷材，與后澆混凝土實現(xiàn)完全附著結(jié)合，共同形成多道設(shè)防復(fù)合防水體系。當(dāng)防水層受到外界力作用時，防水卷材可以在塑性凝膠層內(nèi)發(fā)生相對位移變形，從而發(fā)揮出卷材的高強(qiáng)度、耐撕裂性能，可以有效控制滲漏水情況。

②傳統(tǒng)的地鐵車站頂板防水多采用聚氨酯涂膜和350#紙?zhí)ビ蜌郑┕ぶ?50#油氈紙的厚度很難保證，在澆筑混凝土防水保護(hù)層過程中，損壞率較高，車站頂板的防水質(zhì)量得不到保證， 本工法頂板采用流動性復(fù)合卷材的代替聚氨酯涂膜+350#紙?zhí)ビ蜌郑摼聿臑轫n國進(jìn)口流動性復(fù)合卷材，具有自粘持續(xù)性，特有流動性可常時維持自粘性，自愈性強(qiáng)，發(fā)生受損、 起鼓，通過卷材的常時流動性自愈并切斷漏水。有效地提高了車站的頂板防水效果。

③車站施工縫原設(shè)計采用鋼邊橡膠止水帶，考慮止水帶接頭熱融或冷融都存在接頭不牢固情況，止水帶鋼邊和橡膠部分與混凝土很難密貼嚴(yán)實，容易造成滲水隱患，本工法通過使用內(nèi)置式鋼片丁基自粘止水帶+丁基膠帶，接頭處理采用冷粘，可以有效解決接頭處理不當(dāng)現(xiàn)象，并且自粘丁基膠能與現(xiàn)澆混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與混凝土形成一體，會更有效地改善防水效果，提高防水質(zhì)量。

2 適用范圍

本技術(shù)適用于地鐵明挖法車站關(guān)鍵部位防水施工。

3 工藝原理

地鐵車站防水混凝土結(jié)構(gòu)遵循了“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理”的原則。防水施工中的細(xì)部一直以來都是防水的薄弱環(huán)節(jié)，一旦處理不當(dāng)后果不堪設(shè)想。為此，應(yīng)謹(jǐn)慎采取外包防水和細(xì)部結(jié)構(gòu)施工縫防水處理措施，堅持剛?cè)峤Y(jié)合，多道設(shè)防。既有剛性抗?jié)B混凝土的自防水，又有柔性流動性復(fù)合卷材。

錯埠嶺站明挖法車站底板及側(cè)墻采用1.5mm高密度聚乙烯自粘膠膜復(fù)合防水卷材，該卷材具有耐磨、耐穿刺特性，表面涂覆一層高分子壓敏膠自粘層;膠層上覆蓋反粘結(jié)合涂層;高分子自粘膠膜層將反粘結(jié)合涂層與高密度聚乙烯（HDPE）片材牢固的粘接在一起，表面覆蓋涂硅隔離膜。表面保護(hù)涂層與現(xiàn)澆混凝土發(fā)生多種物理及化學(xué)反應(yīng)形成永久結(jié)合，剝離開后涂層與部分膠層附著在混凝土側(cè)。測得剝離強(qiáng)度一般均在3.0N/mm以上。形成牢固的緊密結(jié)合，能防止水分滲入防水卷材和結(jié)構(gòu)之間的空隙。頂板防水采用的流動性復(fù)合卷材自粘性，自粘持續(xù)性，低溫粘貼性-1℃ 以上確保自粘性，可以適用青島冬季氣溫，白天施工需求。卷材發(fā)生受損、起鼓，通過卷材的常時流動性 自愈并切斷漏水。卷材內(nèi)部凝力和彈性順應(yīng)，可以有效防止車站回填土的沉降不均，導(dǎo)致防水卷材受力發(fā)生變化撕裂情況。車站施工縫采用內(nèi)置式鋼片丁基自粘止水帶+丁基膠帶，自粘丁基膠能與現(xiàn)澆混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與混凝土形成一體，達(dá)到止水效果;剛?cè)峤Y(jié)合的止水帶結(jié)構(gòu)，能隨混凝土結(jié)構(gòu)的收縮變形而產(chǎn)生蠕變，徹底消除原有鋼板止水帶與混凝土變形產(chǎn)生的滑移微裂紋，具有優(yōu)異的依隨性;優(yōu)越的耐老化、耐化學(xué)腐蝕，能滿足地鐵等地下工程長期使用要求。優(yōu)異的耐高低溫性能，100℃不流淌，-40℃不脆裂，良好的施工性。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 明挖法防水流程

4.2 施工技術(shù)操作要點

4.2.1 施工準(zhǔn)備

①圖紙審核，技術(shù)人員會同監(jiān)理、勘察、設(shè)計、業(yè)主代表對圖紙進(jìn)行會審，若發(fā)現(xiàn)問題及時采取修正措施，確保圖紙合理、準(zhǔn)確。

②原材料試驗及進(jìn)場：對要進(jìn)場的防水板、止水帶、止水膠等材料報監(jiān)理工程師進(jìn)行取樣檢測，待第三方檢測中心取樣檢測合格后方能投入使用。

③設(shè)備進(jìn)場報驗：對進(jìn)場的熱風(fēng)焊槍、爬焊機(jī)、吹灰器等設(shè)備向監(jiān)理工程師報驗，報驗合格后方可投入施工。

④做好防水工人配置及安全技術(shù)交底。

⑤認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計，制定施工計劃。

4.2.2 外包防水卷材1.5mm高密度聚乙烯自粘膠膜復(fù)合防水卷材施工

①防水卷材進(jìn)場后及時送檢報驗，經(jīng)檢驗合格的材料方可用于施工。防水卷材要妥善保管，平放在干燥、通風(fēng)、平整的場地上，遠(yuǎn)離明火，避免日曬雨淋。

②側(cè)墻防水卷材施工前樁間掛網(wǎng)噴射C20細(xì)石砼找平，噴砼后對其表面進(jìn)行刮平處理。

③陰、陽角部位鋪設(shè)防水卷材加強(qiáng)層。加強(qiáng)層卷材采用單層預(yù)鋪式卷材，寬度為50cm，厚度同作為防水層的單層卷材厚度。轉(zhuǎn)角兩側(cè)各25cm，加強(qiáng)層卷材采用點粘或條粘法固定在基面上。大面防水層應(yīng)滿粘固定在加強(qiáng)層表面。

④當(dāng)有管、件等穿過防水層時，應(yīng)先鋪設(shè)此部位的加強(qiáng)層卷材，加強(qiáng)層卷材采用滿粘法固定在基面上，大面防水層也應(yīng)滿粘固定在加強(qiáng)層表面。

⑤防水層與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)外表面密貼面的隔離膜應(yīng)在澆筑混凝土前撕掉。

⑥防水層采用機(jī)械固定法固定于樁或墊層上，固定點距卷材邊緣2cm處，釘距不大于50cm，釘長不得小于27mm，避免澆筑混凝土?xí)r脫落。

⑦相鄰兩幅卷材的有效搭接寬度為10cm（不包括釘孔）。要求上幅壓下幅進(jìn)行搭接。搭接時，搭接縫范圍內(nèi)的隔離膜必須撕掉。短邊搭接縫應(yīng)錯開1m以上。

⑧防水層鋪設(shè)完畢后，在所有施工縫、變形縫部位騎縫鋪設(shè)加強(qiáng)層，施工縫加強(qiáng)層寬度50cm，變形縫加強(qiáng)層寬度1m。其中施工縫加強(qiáng)層與防水層自粘滿粘，變形縫兩側(cè)各10cm范圍內(nèi)防水層表面的隔離膜不應(yīng)撕掉（即此范圍防水層與加強(qiáng)層不粘貼），其它部位滿粘粘結(jié)。

⑨防水層破損部位應(yīng)采用同材質(zhì)材料進(jìn)行修補，補丁滿粘在破損部位，補丁四周距破損邊緣的最小距離不小于10cm。補丁膠粘層應(yīng)面向現(xiàn)澆混凝土。

⑩地下結(jié)構(gòu)通常采用樁支護(hù)，需要對開挖完成的樁表面進(jìn)行找平處理，而找平層往往采用掛網(wǎng)噴射混凝土的方法，即使設(shè)計要求采用水泥砂漿，但由于工程量較大，現(xiàn)場往往會出現(xiàn)由于水泥砂漿找平層厚度不足，導(dǎo)致基層表面凹凸不平、突出物較多的現(xiàn)象。所有陰陽角應(yīng)平直，否則會導(dǎo)致接縫張開、接縫皺褶等缺陷。但高分子自粘膠膜防水卷材通過四種功能材料協(xié)同復(fù)合設(shè)計，與后澆混凝土實現(xiàn)完全附著結(jié)合，共同形成多道設(shè)防復(fù)合防水體系。片材表面涂覆一層高分子壓敏膠自粘層;膠層上覆蓋反粘結(jié)合涂層;高分子自粘膠膜層將反粘結(jié)合涂層與高密度聚乙烯（HDPE）片材牢固的粘接在一起，表面覆蓋涂硅隔離膜。表面保護(hù)涂層與現(xiàn)澆混凝土發(fā)生多種物理及化學(xué)反應(yīng)形成永久結(jié)合，剝離開后涂層與部分膠層附著在混凝土側(cè)。測得剝離強(qiáng)度一般均在3.0N/mm以上。形成牢固的緊密結(jié)合，能防止水分滲入防水卷材和結(jié)構(gòu)之間的空隙。

1.5mm高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材提供多種搭接工法：雙焊縫焊接環(huán)向搭接帶（焊接型）、自粘環(huán)向搭接帶（自粘型卷材）、膠帶搭接（短邊搭接）、對拼搭接等。

卷材使用方法見圖2。

4.2.3 頂板流動性復(fù)合卷材施工

卷材與卷材之間冷施工自粘法搭接;卷材與基層之間冷施工自粘法粘結(jié)。

①基層處理：基層必須牢固，無松動、起砂等缺陷;表面應(yīng)平整光滑、均勻一致;必須將突出基層表面的異物、砂漿疙瘩等鏟除，并將塵土雜物清除干凈，最好用高壓空氣進(jìn)行清理;基層應(yīng)干燥、含水率宜小于9%，無明水;基層若高低不平或凹坑較大時，應(yīng)用聚合物水泥粘結(jié)劑抹平;裂縫應(yīng)用聚合物水泥粘結(jié)劑涂刷一遍。聚合物水泥粘結(jié)劑是由膠粉，水泥，水調(diào)制而成。

②采用滿粘鋪貼防水卷材：水平面鋪貼：展開卷材同時，揭開隔離紙，卷材搭接寬度≥100mm（滿貼），鋪貼后應(yīng)及時用橡膠壓棍壓實卷材。垂直面鋪貼：垂直面由低向高鋪貼，邊展開邊揭去隔離紙。搭接寬度同上，鋪貼后用壓棍壓實。

③施工檢查驗收：檢查全部自粘卷材有無撕裂、破損、氣泡、卷邊、開口。遇有缺陷，應(yīng)在缺陷處切開，排放氣泡，之后修補切開處并壓實。

④卷材主要成份：NaB凝膠

橡膠系列樹脂+橡膠瀝青+過程油

丙烯酰胺特殊添加劑（增強(qiáng)內(nèi)部抗摩擦力抑制流淌）

⑤卷材NaB凝膠特性

特有流動性可常時維持自粘性，施工時有未充分粘貼部分會自粘，無需打底漆無需使用粘結(jié)劑不需要加熱熔融等工序。低溫粘貼性，-1℃以上確保自粘性。自粘自愈性，發(fā)生受損、起鼓，通過卷材的常時流動性，自愈并切斷漏水。應(yīng)對構(gòu)筑物沉降活動，內(nèi)部凝力和彈性順應(yīng)構(gòu)筑物的沉降活動。

4.2.4 施工縫部位防水施工

環(huán)向施工縫澆灌混凝土前，應(yīng)將其表面鑿毛并清理干凈，涂刷界面劑，并及時澆灌混凝土。本車站環(huán)向施工縫、縱施工縫采用內(nèi)置式鋼片丁基自粘止水帶。

內(nèi)置式鋼片丁基自粘止水帶，在丁基自粘膠的配方技術(shù)上，通過加入多種活性基的功能助劑，功能助劑中活性二氧化硅能與堿起反應(yīng)。當(dāng)丁基膠層上澆筑混凝土?xí)r，其水泥中的硅酸三鈣在常溫下水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣形成化學(xué)鍵結(jié)合，其中帶有（X/Y）親有機(jī)和無機(jī)的兩種功效基團(tuán)進(jìn)一步把兩種分歧化學(xué)構(gòu)造類型和親和力相差大的物質(zhì)在界面連接起來，使丁基橡膠自粘膠料具有反應(yīng)性。與混凝土形成密實的粘結(jié)。

是具有與混凝土反應(yīng)性的自粘丁基橡膠止水帶，是一種鋼柔性的材料，能與現(xiàn)澆混凝土形成密實的材料，能與現(xiàn)澆混凝土形成密實的粘結(jié)。

自粘丁基膠能與現(xiàn)澆混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與混凝土形成一體，達(dá)到止水效果;剛?cè)峤Y(jié)合的止水帶結(jié)構(gòu)，能隨混凝土結(jié)構(gòu)的收縮變形而產(chǎn)生蠕變，徹底消除原有鋼板止水帶與混凝土變形產(chǎn)生的滑移微裂紋，具有優(yōu)異的依隨性;優(yōu)越的耐老化、耐化學(xué)腐蝕，能滿足高等級地下工程長期使用要求;優(yōu)異的耐高低溫性，100℃不流淌，-40℃不脆裂，良好的施工性; 綠色環(huán)保，無有機(jī)揮發(fā)物，固含量達(dá)到98%以上。

5 質(zhì)量控制

5.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范

嚴(yán)格按照《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50299-1999）的相關(guān)要求執(zhí)行。

5.2 施工質(zhì)量保證措施

①施工縫澆筑混凝土前，應(yīng)將其表面浮漿和雜質(zhì)物清除，鋪水泥砂漿或涂刷混凝土界面處理劑并及時澆筑混凝土。

②保證止水帶位置準(zhǔn)確、固定牢靠。

③檢查粘結(jié)基層的干燥程度以及接縫的尺寸，接縫內(nèi)部的雜物先清除干凈。

6 應(yīng)用實例

由中鐵九局六公司承建的青島地鐵3號線錯埠嶺站為地下雙層島式車站，錯埠嶺站為地下雙層島式車站，站臺寬度為12m，有效站臺長120m，主體結(jié)構(gòu)采用雙層三跨框架結(jié)構(gòu)，設(shè)備用房位于車站南北兩端。車站主體結(jié)構(gòu)外包總長217m，外包寬20.8m，頂板覆土4.5m～6.1m。地鐵車站明挖法關(guān)鍵部位防水施工技術(shù)于2015年5月10日～2017年1月2日應(yīng)用在錯埠嶺站工程中。

通過采用1.5mm高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材、流動性復(fù)合卷材、內(nèi)置式鋼片丁基自粘止水帶等材料，有效地控制了車站滲漏水情況。

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