軌道交通地下車站防水設(shè)計(jì)分析

【摘要】實(shí)例分析軌道交通地下車站滲漏水危害，其后圍繞軌道交通地下車站防水設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展論述，結(jié)合案例分析，以期可供參考。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;地下車站;防水設(shè)計(jì);工程案例

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.077

1、引言

近年來(lái)，隨著城市交通壓力不斷增加，軌道交通建設(shè)速度持續(xù)加快。地下車站是軌道交通系統(tǒng)的重要構(gòu)成，地下車站建設(shè)中防水設(shè)計(jì)是重難點(diǎn)，若是沒(méi)有完善的防水系統(tǒng)作支撐，軌道交通的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)將受到極大的影響。本文就軌道交通地下車站防水設(shè)計(jì)展開(kāi)詳細(xì)分析。

2、軌道交通地下車站滲漏水危害

由于地鐵車站大多為地下站，且部分車站長(zhǎng)期處于地下水位以下，受地下水和壓力滲透等各種復(fù)雜因素影響，若是防水設(shè)計(jì)不合理，就容易出現(xiàn)滲漏水，軌道交通地下車站滲漏水危害顯而易見(jiàn)的有如下兩個(gè)方面：

（1）如上圖1所示，某地鐵車站出入口側(cè)墻雨季滲漏水，該側(cè)墻施工可能存在有結(jié)構(gòu)裂縫、防水層不良或施工縫防水處理不到位等問(wèn)題，土建施工單位應(yīng)分析滲漏水根源所在并進(jìn)行返工處理。機(jī)電安裝、裝飾裝修等后續(xù)工程需待滲漏水處理完畢后再進(jìn)行，延誤施工工期。且對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性、出入口內(nèi)已安裝設(shè)備等都有不利影響。

（2）如上圖2所示，已運(yùn)營(yíng)的某地鐵車站站廳層大面積滲漏水，給乘客交通出行造成極大的麻煩。地面長(zhǎng)時(shí)間濕滑，還有可能威脅到乘客生命安全，車站內(nèi)部設(shè)施與車站主體結(jié)構(gòu)的安全也受到損害，且已運(yùn)營(yíng)車站查找滲漏根源、返修治理等都需要更大的代價(jià)。

3、軌道交通地下車站防水設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)

綜上所述，地鐵車站一旦出現(xiàn)滲漏情況，影響范圍廣、時(shí)間長(zhǎng)，涉及專業(yè)多，治理難度大，嚴(yán)重威脅軌道交通的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。因此，必須做好地下車站的防水設(shè)計(jì)工作，嚴(yán)格遵循以下設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及原則。

3.1防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

軌道交通地下車站防水設(shè)計(jì)具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）地下車站、人行通道和機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段的防水等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無(wú)濕漬。

（2）非機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段的通風(fēng)道、通風(fēng)井結(jié)構(gòu)防水等級(jí)應(yīng)為二級(jí)，頂部不允許滴漏，其它不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的2/1000，任意100m2防水面積上的濕漬不超過(guò)3處，單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2m2。

3.2設(shè)計(jì)原則

結(jié)合相關(guān)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，地鐵車站防水設(shè)計(jì)必須遵循“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。確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，即以結(jié)構(gòu)自防水為根本，采取措施控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的開(kāi)展，提高混凝土的抗?jié)B性能;以施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等細(xì)部構(gòu)造的防水為重點(diǎn)，同時(shí)在結(jié)構(gòu)迎水面設(shè)置柔性全包防水層。

（1）混凝土自防水

防水混凝土應(yīng)通過(guò)調(diào)整配合比，或摻加外加劑、摻合料等措施配制而成，抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合下表的規(guī)定。

（2）附加防水層

每種防水材料都有其特定的施工工藝，如基層處理、安裝鋪設(shè)方法、成品驗(yàn)收、成品保護(hù)要求等。施工難度不同，影響防水質(zhì)量的因素也不同，如施工人員的熟練程度、鋪設(shè)質(zhì)量、各種環(huán)境條件對(duì)鋪設(shè)質(zhì)量的影響、成品保護(hù)和澆搗混凝土等。

防水材料的選用一般應(yīng)考慮以下三個(gè)方面的要求：一是選用的防水材料的性價(jià)比;二是選用材料的防水施工工藝不能過(guò)于復(fù)雜，應(yīng)盡量符合目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的素質(zhì);三是選用的材料種類不宜過(guò)多，避免多種材料的搭接過(guò)多。

另外，地下結(jié)構(gòu)的頂板優(yōu)先選用防水涂料，如聚氨酯防水涂料（單、雙組份）、噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料、非固化橡膠瀝青防水涂料（需和卷材復(fù)合使用）等。放坡或土釘墻支護(hù)的側(cè)墻防水，可選用頂板相同的涂料防水層，但要防止涂層流淌導(dǎo)致涂膜厚度不勻影響防水效果。也可選用后貼法施工自粘聚合物改姓瀝青防水卷材、SBS改姓瀝青防水卷材、三元乙丙橡膠類防水卷材等。圍護(hù)樁形式的復(fù)合結(jié)構(gòu)側(cè)墻防水，應(yīng)考慮防水層可與后澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)墻粘接密實(shí)，形成不易竄水系統(tǒng)，優(yōu)選預(yù)鋪式防水卷材（P＼PY）類，SBS改性瀝青防水卷材等。暗挖法施工在初襯與二襯之間設(shè)置塑料防水板+無(wú)紡布襯墊。并配置注漿底座系統(tǒng)和分區(qū)系統(tǒng)。一個(gè)地下工程的外包防水層盡量選擇單一材料，避免不同材料的反復(fù)過(guò)渡搭接，當(dāng)選用二種以上材料時(shí)，應(yīng)考慮不同材料之間的相容性問(wèn)題，并有可靠的密封收頭措施。

（3）常用特殊部位節(jié)點(diǎn)防水

特殊部位包括施工縫、變形縫、抗拔樁、穿墻管件等，這些部位屬易出現(xiàn)滲漏水部位，應(yīng)采取多道設(shè)防的防水設(shè)計(jì)方案。

1）施工縫防水方案可參考如下：

a.施工縫中部設(shè)置鋼邊橡膠止水帶+注漿管。

b.車站與通道、風(fēng)道接口部位的施工縫采用密封膠+注漿管。

2）變形縫防水方案可參考下表：

3）抗拔樁防水方案可參考如下：

a.樁頭外露部分鑿毛并清理干凈，涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，用量為2.0kg/m2。

b.柔性防水層鋪設(shè)至樁頭處采用單組份聚氨酯密封膠收邊。

4）穿墻管防水方案可參考如下：

所有預(yù)埋穿墻管均設(shè)止水鋼環(huán)或纏繞遇水膨脹膩?zhàn)又顾畻l（膠）。

4、工程案例

4.1工程概況

本項(xiàng)目為某城市軌道交通地下兩層雙島式車站，采用明挖法施工，車站長(zhǎng)、寬、高分別為375.68m、28.4m、13.29m，此車站埋深為17m。此場(chǎng)地地下水主要是孔隙水、基巖裂隙水，補(bǔ)給來(lái)源以大氣降水為主，地下水位長(zhǎng)期穩(wěn)定在地下1～9m，地下水豐富。

4.2防水設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目地下車站防水設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循上一小節(jié)闡述的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)多道防線，將結(jié)構(gòu)與防水緊密結(jié)合。車站防水設(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)，采用P8防水鋼筋混凝土+全包柔性防水層，全包防水層選用1.5mm厚的高分子自粘防水卷材。本項(xiàng)目車站外包式防水設(shè)計(jì)、頂板施工縫防水設(shè)計(jì)如下圖3、4所示。

5、新型防水材料或工藝

做好防水工作，不僅要優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，還要注重新材料新工藝的開(kāi)發(fā)和研究。如某城市提出的“皮膚式”新型防水工藝，其設(shè)計(jì)的防水層就像生長(zhǎng)在混凝土表面的皮膚，具有粘結(jié)能力強(qiáng)，無(wú)搭接縫，抗拉耐刺等特征，并在斷裂伸長(zhǎng)率、耐久性等指標(biāo)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，滲漏水是城市軌道交通地下車站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)期間常見(jiàn)病害，尤其是隨著地下車站建設(shè)數(shù)量的不斷增加，滲漏水問(wèn)題頻發(fā)，科學(xué)開(kāi)展防水設(shè)計(jì)工作具有重要意義。城市軌道交通地下車站建設(shè)中，需根據(jù)工程實(shí)際情況與地質(zhì)水文條件，科學(xué)制定防水方案，在執(zhí)行規(guī)范的基礎(chǔ)上做好相關(guān)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，并加強(qiáng)新型防水材料及工藝的研究，才能切實(shí)保證地鐵工程后期運(yùn)行安全性與可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：

莊旺（1992-），男，湖南益陽(yáng)人，工程師，本科，工作方向：巖土工程勘察、設(shè)計(jì)。