地鐵施工工程防水關(guān)鍵技術(shù)研究

王傳亮

（昆明地鐵建設(shè)管理有限公司，云南 昆明 650051）

地鐵工程是城市化進(jìn)程當(dāng)中比較重要的工程項(xiàng)目，但地鐵工程由于施工環(huán)境的特殊，面臨的干擾因素也比較多，給施工單位帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在地鐵地下工程施工中，工程很容易受到地下水的侵蝕，導(dǎo)致施工流程和工程質(zhì)量受到影響。顯然，地鐵防水工程與地鐵整體工程質(zhì)量、安全息息相關(guān)，需要針對(duì)性采用科學(xué)的方法和先進(jìn)的技術(shù)保證質(zhì)量。

1 地鐵施工工程防水關(guān)鍵技術(shù)的概念和重要性

（1）概念。地鐵施工工程防水關(guān)鍵技術(shù)也就是針對(duì)地鐵工程面臨的地下水、自然降水侵蝕問題，采用科學(xué)的技術(shù)方法做好工程防治水的相關(guān)技術(shù)。地鐵工程中涉及大量的地下施工工程，這樣的施工環(huán)境中周邊圍巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下水文條件也各有不同，工程很容易受到地下水的侵蝕。如果防水工作沒做好，將會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，不僅給施工帶來不利影響，長期如此還會(huì)影響工程質(zhì)量和壽命，同時(shí)也會(huì)給地鐵后續(xù)運(yùn)營維護(hù)帶來諸多困難，導(dǎo)致工程維護(hù)成本增加。隨著現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展，地鐵工程防水關(guān)鍵技術(shù)逐漸成熟，對(duì)解決地鐵工程漏水問題有重要作用[1]。

（2）重要性。地鐵工程涉及大量的土方開挖和地下施工技術(shù)，尤其是如今多數(shù)地鐵工程采用的是暗挖法施工，地下施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，防水問題尤為突出。采用防水關(guān)鍵技術(shù)首先可以避免地下水侵入施工現(xiàn)場，保證施工秩序和進(jìn)度不受到影響，其次可以避免工程出現(xiàn)漏水問題，提高工程質(zhì)量和使用壽命。另外，防水關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，有助于保持地鐵工程內(nèi)部的干燥，尤其是車站這種工程投入使用后人流量比較大的地方，干燥的環(huán)境有助于避免室內(nèi)潮濕滋生細(xì)菌，對(duì)人們的健康有益，同時(shí)也能減少對(duì)地鐵設(shè)施的腐蝕，保證地鐵系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2 地鐵施工工程防水施工的難點(diǎn)

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)自防水方面

在地鐵工程中存在大量的混凝土構(gòu)筑體，這些結(jié)構(gòu)自身的防水能力至關(guān)重要[2]。無論是混凝土結(jié)構(gòu)材料還是工藝品質(zhì)，都會(huì)影響防水性能。提升混凝土結(jié)構(gòu)自防水性能的關(guān)鍵在于提高結(jié)構(gòu)密實(shí)度，減少結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。這對(duì)所選的水泥材料、添加劑材料的品質(zhì)有更高的要求，同時(shí)要求施工設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，施工工藝達(dá)到要求。顯然，多種影響因素的存在提高了混凝土結(jié)構(gòu)自防水的難度。

2.2 柔性防水層方面

在地鐵工程的防水施工中，經(jīng)常會(huì)在混凝土結(jié)構(gòu)表面鋪設(shè)防水板材料，以起到防水和防止混凝土開裂的效果。但是，由于防水板材料和混凝土材料物理特性差異較大，在環(huán)境溫度變化的影響下，兩者之間的貼合度會(huì)受到影響，防水板一旦被破壞，混凝土很容易出現(xiàn)滲漏問題。因此，在柔性防水層的材料品質(zhì)和施工工藝方面存在一定的困難，影響著防水效果。

2.3 防水注漿工藝方面

防水板注漿是重要的防水工藝，在施工中需要設(shè)置好底座，以此作為焊接防水板的主體[3]。然后利用注漿導(dǎo)管進(jìn)行注漿操作，再使用封口膠帶來避免導(dǎo)管堵塞。在實(shí)際施工中，需要保證注漿導(dǎo)管在澆筑期間不會(huì)與底座脫離，同時(shí)還要保證導(dǎo)管處于穩(wěn)定、勻速澆筑狀態(tài)。一旦該施工過程工藝無法得到有效把控，將會(huì)導(dǎo)致防水注漿的防水效果大打折扣。

2.4 防水板分區(qū)方面

在利用防水板材進(jìn)行防水施工時(shí)，需要在防水板之間焊接止水帶，避免接口處有滲漏。如果該部位出現(xiàn)滲漏，將直接影響防水板防水體系的效果。防水板的分區(qū)系統(tǒng)是按照地鐵工程結(jié)構(gòu)環(huán)向分布的，對(duì)焊接工藝的要求比較高，如果焊接工藝出現(xiàn)問題，焊接處密實(shí)度不夠，都會(huì)導(dǎo)致漏水問題的發(fā)生。

2.5 膨脹止水條方面

地鐵工程防水系統(tǒng)中，膨脹止水條是最后一道保障，在工程結(jié)構(gòu)交接處以及重點(diǎn)防護(hù)位置發(fā)揮著重要作用。但是，經(jīng)常使用的制品型遇水膨脹止水條的材質(zhì)都比較硬，在設(shè)置粘貼時(shí)無法與基層表面緊密結(jié)合，導(dǎo)致縫隙出現(xiàn)。在長時(shí)間過后，膨脹止水條容易脫落，影響防水效果。施工單位為了解決這一問題，一般會(huì)使用雙道膨脹嵌縫膠來解決這一問題。當(dāng)然，這對(duì)施工人員的工藝技術(shù)和施工嚴(yán)謹(jǐn)性有較高的要求，同時(shí)需要做好巡檢管理。

3 地鐵施工工程防水施工的基本原則

地鐵工程中防水施工是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量和效果會(huì)直接影響施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全，同時(shí)也會(huì)影響工程建設(shè)成本和后續(xù)維護(hù)成本。為此，相關(guān)施工單位需要遵循以下幾方面原則，做好地鐵工程防水施工。

3.1 防治為主進(jìn)行綜合治理

因?yàn)榈罔F工程多數(shù)情況下是在地下施工，所以工程結(jié)構(gòu)、施工方法和施工環(huán)境都有特殊性[4]。工程內(nèi)部面臨著來自各個(gè)方向的地下水滲漏威脅，工程施工過程中以及建成之后一旦出現(xiàn)漏水問題，將會(huì)直接影響工程進(jìn)度和地鐵運(yùn)營，并且臨時(shí)補(bǔ)救效果很難得到保證，甚至還會(huì)引發(fā)較大的事故。因此，地鐵工程防水施工的第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是要做好預(yù)防，防止工程任何地方出現(xiàn)漏水的隱患。一般可以采用多道防水系統(tǒng)，將防水和排水有效結(jié)合起來，而不是等出現(xiàn)滲漏之后再去補(bǔ)救。

3.2 優(yōu)選材料并科學(xué)施工

在地鐵工程中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)是重要的支撐結(jié)構(gòu)，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)自身的防水能力，是保證整個(gè)工程防水質(zhì)量的關(guān)鍵。地鐵工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)用到的材料主要有鋼筋、混凝土及各類添加劑、輔料。因此，在地鐵工程防水施工中，首先要針對(duì)實(shí)際情況和工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，選擇具有良好防水性、抗腐蝕性的工程材料，在混凝土施工中加入提升密實(shí)度和防水性的添加劑和輔料。在此基礎(chǔ)上，還要根據(jù)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，科學(xué)施工，進(jìn)一步提高其可靠性。

3.3 做好變形縫和施工縫的設(shè)置處理

在地鐵工程中，出現(xiàn)后期漏水現(xiàn)象的直接原因就是變形縫的出現(xiàn)，另外也有部分漏水現(xiàn)象發(fā)生于施工縫位置。針對(duì)變形縫要做好預(yù)防處理，在工程設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度、周邊應(yīng)力分布情況，對(duì)可能出現(xiàn)應(yīng)力失衡、結(jié)構(gòu)撕裂的位置進(jìn)行針對(duì)性加固。針對(duì)施工縫，要結(jié)合現(xiàn)場勘察結(jié)果，在圍巖密實(shí)、穩(wěn)定的位置設(shè)置施工縫，并且在施工完成后做好施工縫的防水處理。

4 地鐵施工工程防水關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

4.1 混凝土自防水技術(shù)

使用該技術(shù)的目的就是提高工程混凝土結(jié)構(gòu)自身的防水性能，關(guān)鍵點(diǎn)在于提升混凝土密實(shí)程度。在地鐵工程中，一般需要使用抗?jié)B等級(jí)大于P6的混凝土材料，施工單位需要重視混凝土材料質(zhì)量的檢查和管理，確保其符合施工要求[5]。在正式施工中，施工單位需要確?；炷琳駬v充分，澆筑均勻，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，同時(shí)避免混入雜質(zhì)。在混凝土施工完成之后，做好潮濕養(yǎng)護(hù)，避免混凝土凝結(jié)期間出現(xiàn)裂縫。針對(duì)水文條件復(fù)雜、圍巖含水量較高的位置，在進(jìn)行排水處理之后，可以針對(duì)性在混凝土中加入超細(xì)粉填料，將水泥用量提高至320kg/m3以上，將灰砂比控制在1.2～1.5，可以進(jìn)一步降低混凝土孔隙率，增強(qiáng)防水性能。

4.2 變形縫防水技術(shù)

變形縫是地鐵工程中發(fā)生漏水現(xiàn)象較多的地方，而變形縫的出現(xiàn)是由于混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生形變產(chǎn)生的縫隙。施工單位首先需要對(duì)工程混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)變形縫的位置進(jìn)行分析，然后采取相關(guān)措施進(jìn)行針對(duì)性加固。其次，針對(duì)變形縫做好檢測和防水工作，一般可以采用止水帶來進(jìn)行防水。另外，在模板安裝過程中，可以在凹槽頂板和側(cè)墻部位安裝不銹鋼接水槽，目的在于可以及時(shí)排水。針對(duì)變形縫設(shè)置止水帶時(shí)，可以使用小型硫化機(jī)來講止水帶硫化，提高其止水效果。另外，在縫隙中還可以襯墊聚氨酯發(fā)泡板，進(jìn)一步提高這些部位的防水性能。

4.3 電滲透防水技術(shù)

這種技術(shù)利用的是點(diǎn)滲透原理和低壓脈沖電荷系統(tǒng)，可以在地鐵工程中形成一個(gè)有長期效果的防潮、防水系統(tǒng)。具體來講，電滲透防水系統(tǒng)利用低電壓和低電流產(chǎn)生電磁場，可以將存在于混凝土結(jié)構(gòu)、圍巖中的水分子排斥在結(jié)構(gòu)之外，是一種真正能長期產(chǎn)生作用的防水系統(tǒng)。目前，我國很多地鐵工程都開始逐步對(duì)這類先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，事實(shí)證明其有很高的應(yīng)用價(jià)值。

4.4 注漿管施工技術(shù)

這種施工技術(shù)是在兩道膨脹嵌縫膠之間設(shè)置注漿管，然后向存在縫隙、孔洞的位置注漿，一方面可以填補(bǔ)縫隙，提高防水性能，另一方面還可以進(jìn)一步提高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在使用該技術(shù)時(shí)，要使用固定件來將注漿管固定住，然后分別設(shè)置好注漿口和排氣口，控制好注漿頻率和速度。

4.5 排水系統(tǒng)

地鐵工程的絕大部分都位于地下，工程施工過程和投入運(yùn)營之后，都會(huì)面臨地下水的威脅。為此，地鐵工程排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工，也是防水技術(shù)的重要組成部分[6]。一方面，在工程施工期間，施工單位需要基于對(duì)周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文條件的勘察，通過挖掘排水溝、使用抽水泵等方法，做好排水工作；另一方面，施工單位需要在混凝土結(jié)構(gòu)、圍巖、支撐柱等各個(gè)部位設(shè)置好排水通道，作為長期排水系統(tǒng)的一部分，再結(jié)合排水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。

5 結(jié)束語

綜上所述，在地鐵工程中，防水施工與工程施工進(jìn)度、質(zhì)量、效率以及工程后期運(yùn)營維護(hù)成本和安全性都有重要的聯(lián)系。為此，施工單位需要對(duì)影響防水施工的相關(guān)因素進(jìn)行全面的研究分析，基于對(duì)工程施工現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文條件的全面勘測，做好防水工程設(shè)計(jì)。在施工過程中，要通過保證工程材料質(zhì)量、提高防水工藝水準(zhǔn)，提升混凝土工程結(jié)構(gòu)自身防水性能，再結(jié)合各類防水材料及防水關(guān)鍵技術(shù)，形成系統(tǒng)性的防水體系，以此提高地鐵工程的建設(shè)水平，為城市化發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。