地铁地下工程细部构造防水技术

孙建军

摘要：随着城市化发展进程的不断加快，对地铁的运行安全质量提出了更高的要求。而地下工程构造防水作为地铁防水工程中重要的组成部分，其不仅影响着整个工程施工活动的顺利展开，而且还在一定程度上影响着整个地铁的安全稳定运营。因此，我们就应加强研究与分析地铁地下工程细部构造防水技术，促进地铁的高效运营，进而就能提高人们出行的安全性和便利性。本文就针对地铁地下工程细部构造防水技术展开具体的分析与讨论。

关键词：地铁;地下工程：细部构造;防水技术

地铁的地下工程较其他工程不同的是：其细部节点较多，且不同的节点形式都具有不同的构造做法，倘若采用统一的施工方案，就会影响整个地下工程的施工水平和施工合理性。因此，我们就应选择合理的防水方案，并采取正确的施工工艺，来提高整个地铁地下工程的细部构造防水质量，这样才能确保地铁的安全稳定运行，以此就能有效的促进我国地铁行业的快速稳定发展。

1地下工程细部构造设计原则

1.1充分考虑各种变形影响的原则

由于地铁运行环境的特殊性，其工程多数的节点部位都处于变形较为集中的地区，譬如：结构变形、温差变形以及干缩变形等不同的地形区域。因此，在对节点细部构造进行设计时，就应充分的考虑到各种变形条件的影响，避免其给整个地下工程施工带来影响。

1.2互补并用，多道设防的原则

在对地下工程细部构造进行设计时，还应有效的遵循互补并用，多道设防的原则。由于多数的节点部位形状都较为复杂且表面结构不同，所涉及的施工工序较多且操作起来较为困难。因此，为了有效的提高地下工程细部构造的设计质量，就应采取多道设防的方式，并运用互补性的施工材料展开施工，这样就能弥补有些施工材料的不足以及弥补施工环境的局限性，以此就能促进施工活动的高效展开。

1.3个案设计原则

地形的不同，其节点的状态以及形状都具有较为明显的差异。因此，不同的节点之间既存在一定的共性，也存在一定的特性。而在对其细部构造进行设计时，就应根据建筑各地的具体环境以及具体的施工环境，来实现对细部构造的整体合理设计，这样才能确保求同存异，促进地铁地下工程施工活动的顺利展开。

2通道接头防水的预留方法分析

对于地铁工程而言，由于其在运行时大多都处于地下，故应设置较多的通道来帮助地铁的高效稳定运行。其中，所设置的通道不仅包括：出入口通道，而且还包括：通风道以及换乘通道等。因此，在对其进行设计时，就应保证在每个地下车站设置8个以上的预留通道的接头，确保正常通道的有序连接。而对于一般的地铁车站而言，其主体结构的施工顺序往往优于其他结构。因此，在进行施工时，就应将必要的通道接头预留出来，并对防水层关键部分的接头位置做相应的防范处理措施，这样才能避免漏水或者渗水情况的发生。此外，桩支护明挖法是常用的通道接头防水预留方法，其主要包含两类：第一，以施工缝作为主要的节点，并对变形缝与施工缝之间的结构进行单独的浇筑。第二，从车站主体结构连续浇筑到通道第一道的变形位置，且在变形缝和车站主体结构之间不设置相应的施工缝，以此来确保整个施工过程的安全。其中，第一类方法是当前较常使用的一种施工防水方法。例如，北京地铁车站明挖土建施工基本上选择了桩支护明挖法施工，通道与主体结构选择了两种接头形式，如图1和2所示。图1描述的是车站通道与主体结构所采用的施工缝接头，而且需要在与施工缝相距0.8-1.2m左右的位置设置一道变形缝，在施工缝与变形缝之间需要进行结构单独浇筑施工。图2描述的是车站主体结构混凝土连续浇筑施工，直至通道第一道变形缝处。车站主体结构变形缝之间一般不需要设置施工缝。

3以施工缝接头时应注意的问题

3.1对防水层的甩茬采取合理的保护措施

当对车站主体结构的分段浇筑到通道开孔部位时，就应对防水层的甩茬采取必要的保护处理措施，这样才能实现对防水层的有效保护。倘若不对其进行有效的保护，就会造成防水层的甩茬和铁皮板遭到不同程度的破坏，甚至导致个别部位无法完成相应的搭接过度。虽然可以采取柔性过度的方法进行补救，但是其都会在不同程度上给防水层的连续性带来破坏。因此，在施工的过程中，就应有效的遵循破除支护桩的使用顺序，并采用弹性和硬度都较好的复合板来实现对其的合理保护，这样不仅不会造成防水层的损坏，而且还能实现对复合板的合理保温。此外，为了确保保护板能够在破桩完毕后能够顺利的抽出，不对防水层造成破坏，在设置保护板时就应将保护板的边沿与破桩洞口之间的距离控制在30-50mm之间，这样才能确保防水层甩茬的完整性。

3.2制定周密的施工缝防水方案

周密施工缝防水方案的制定，不仅可以促进施工活动的顺利展开，而且还能提高整个工程的施工水平。因此，在施工之前，就应制定周密的施工缝防水方案。其中，由于接头部位自身的特殊性，其无法设置相应的止水带材料。因此，在对其进行设计时，就应充分的考虑到不同施工缝之间的影响。就针对之前的地铁地下工程施工而言，其往往将橡胶条应用在施工缝部位，而由于其止水效果较差进而就影响了整个防水层的防水性能。因此，在地铁工程的防水设计中，常用的两种材料一般为：膨潤土橡胶遇水膨胀止水条和遇水膨胀止水胶等两种。其中，如果要在施工缝的表面预留相应的凹槽时，就可采用这两种材料。倘若并未要求要预留凹槽，就应使用遇水膨胀的止水胶材料。但是，在实际的施工过程中，由于要考虑到施工成本问题，对于材料的选取，往往选择价格相对便宜的膨润土橡胶遇水膨胀止水条，以此来达到相应的防水作用，但是，由于止水条往往硬度较大，倘若直接粘接或者采用土钉钉注的方法，就会影响止水条的止水作用。因此，我们可将注浆管与止水条搭配使用，这样不仅能够达到止水的效果，而且还能在一定程度上解决早期铁盾构后浇环梁渗漏水严重问题。例如北京地铁施工过程中，预留通道接头位置施工缝防水施工过程中需要考虑如下几个方面的问题：（1）环向施工缝表面无法按照要求预留凹槽，而且止水条只能在凿毛后的施工缝表面给予粘贴固定，施工缝表面与止水条的粘结强度和密贴性会对防水质量产生比较大的影响;（2）由于接头部位相对比较特殊，此时环向施工缝不能按照要求选择止水带类材料，不能保证通道与车站侧墙水平施工缝止水带连续分布，同时两者与环向施工缝需要进行接头处理，该过程需要对施工缝间的相互影响给予充分考虑;（3）车站和通道侧墙所存在的水平施工缝均可以选择中埋式钢边橡胶止水带来达到防水的效果，一旦地下水进人防水层与止水带之间，会绕过止水条进入通道内;（4）一旦施工缝两侧混凝土出现浇筑不密实问题，将会导致渗漏水绕过止水条，进而诱发渗漏水现象。

3.3防水层接茬施工策略

在进行防水层接茬施工过程中，一般需要在洞口支护桩凿除结束后对其基层进行清理，并使通道外包防水层与车站侧墙防水层应实现搭接过渡，即所谓的防水层接茬施工。为了使通道顶板防水层达到预期的防水效果，顶板防水层可以选择“外防外贴”法，以实现与结构外表面密贴铺设。同时，在破桩过程中，通道顶板以上支护桩破除高度要求超过通道顶板50cm，以确保顶板防水层施工满足具体的施工要求。而底板防水层和侧墙均选择了“外防内贴”方式进行铺设，其接茬可以选择内翻法和外翻法。

3.3.1内翻法

该方法一般是把车站侧墙防水层按照一定的要求翻至通道內侧，并与底板防水层和通道侧墙形成搭接过渡的方法，在地铁工程施工中得到了广泛的应用。在直线段的翻转中，车站侧墙防水层得到广泛应用，其可以确保防水层的连续性。但是，通道端头底板两侧位置的双阳角防水层翻转操作难度比较大，翻转过程中要对角部进行适当的裁剪，不允许裁至角底，以确保角顶密封处理效果。如果裁开过小，将会导致防水层不能彻底的翻至通道内。大量的实践研究与论证表明，即使在裁开部位采用密封胶密封或防水加强层等措施，也无法达到防水层的整体防水要求，个甚至有可能在结构未浇筑前就诱发渗漏水现象，其是导致通道接头变形缝和施工缝出现渗漏的常见原因。

3.3.2外翻法

其通常是在确保车站侧墙防水层不动的情况下，将侧墙防水层和通道底板翻至车站侧墙防水层外表面，如图3所示。为了确保外翻法施工的顺利进行，则需要提前选择相应宽度的复合保护板，并按照要求设定扩孔范围，同时采取措施避免凿桩过程中破坏扩孔段防水层。外翻法由于凿桩时工程量增大、局部范围需要扩大等因素影响，很少在地铁施工中得到应用。通过对图3进行分析可以发现，由于甩茬宽度较大，可以顺利的满足搭接宽度要求，而且角部防水加强层操作简便，能够满足接头环向防水层的密封性和连续性要求。在底板防水层接茬施工完成后，需要立即对凹坑部位的细石混凝土保护层进行浇注，以免此部位出现积水现象。由于侧墙防水层与扩孔段的结构外侧钢筋存在比较大的差距，可以需要采取临时保护措施，有效降低接茬部位渗漏水发生的概率，因此在地下工程施工中得到了广泛的应用。

4以变形缝接头时应注意的问题

在进行地下工程施工过程中，可以在车站主体结构和变形缝之间减少环向施工缝，这样可以有效降低施工缝部位渗漏水现象的发生，其诱发因素如下：（1）需要先对底板变形缝和通道侧墙部位的加强层和防水层进行设置，而且施工结束后要放置几个月甚至1年。通常情况下，外露防水层的甩茬会不同程度的受到灰尘污染和桩面渗漏情况的影响，增加了后续接茬操作的难度;（2）通道施工过程中，要做好破桩作业，但是该过程会对中埋式止水带、外贴止水带及外露防水层甩茬产生一定的破坏;（3）变形缝距桩面间距通常为30cm，导致施工作业面范围比较小，增加了给中埋式止水带安装的难度，而且无法确保止水带的定位质量;（4）通道侧墙水平纵向变形缝与施工缝垂直交叉，此时会对变形缝外贴式止水带的止水效果产生比较大的影响;（5）底板防水层和侧墙的接茬分布在变形缝部位，但是该过程接茬质量无法得到保证。

通过上述诱发因素分析，并根据现场调研结果发现，变形缝的防水质量高低主要取决于中埋式止水带的止水效果好坏，但是中埋式止水带出现渗漏的原因包括下述三个方面：（1）止水带现场接头难以处理。在变形缝部位时，不管是选择树脂类止水带，还是橡胶类止水带，都需要选择热熔焊接或现场热硫化对接，以保证接头部位的密实性。然而，大断面变形缝位置存在大量的止水带接头，接头两侧止水带纵向轴线会产生一定的偏差，无法借助现场热硫化法来完成接头工作。如果选择机械接头，将会导致接头部位的对接强度和粘贴密实性无法得到保证，从而使接头部位出现渗漏现象;（2）止水带定位不准。在对止水带进行设置过程中，一般要求纵向轴线保持与变形缝对齐，但是在实际安装过程中极易诱发偏差，甚至个别部位会出现比较明显的偏离，缺乏保证混凝土与止水带的啮合尺寸要求;（3）在对止水带两侧混凝土进行浇筑和振捣过程中，质量无法得到保证。如果振捣效果无法满足要求时，会使混凝土与止水带啮合不严密，进而诱发渗水现象。为了确保抵消工程细部结构防水效果，可以根据工程实际选择PVC注浆止水带，接头部位选择现场热熔对接，以确保接头施工质量，达到预期的止水效果。

5总结

不断的研究与分析地铁地下工程细部构造防水技术，对于有效的提高细部构造的防水质量以及促进地铁的安全稳定运行都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解地下工程细部构造设计的原则，进而对通道接头防水的预留方法进行有效分析，并在施工的过程中注意以施工缝接头时应注意的问题，这样就能确保施工活动的顺利展开，以此就能提高地铁工程的施工质量，进而就能不断的提高人们的生活水平。