地铁明挖车站施工防水技术

张士振

【摘要】现今，地铁成为缓解城市交通压力，提高公共交通能力的重要方式，在城市发展方面起着重要的推动作用。因此，很多城市都已经开始兴建地铁，明挖车站是地铁施工中常用一种技术。在地铁的施工过程中，保证工程质量是关注的焦点，尤其防水工程是从开始到结束一直贯穿其中的，它也成为现今地铁施工过程的重中之重。本文主要介绍明挖车站这种工艺，并对防水施工技术进行探讨。

【关键词】地鐵；明挖车站；防水技术

随着我国城市交通建设的飞速发展，地铁在缓解交通拥堵问题，提高城市公共交通运输力方面起着越来越重要的作。但随着地铁项目建设规模的不断增大，人们对地铁施工的安全性问题越来越重视。现在，为了节省地铁所占空间，大多会采用地下施工的方式，将地铁放置在地下水位以下，防水工程建设的好坏直接关系到地铁的安全性、使用性和耐久性，因此地铁防水在地铁的建造过程中占据重要地位。如果地铁在使用的过程中出现了渗漏水的问题，则很难进行修缮。在一些比较特殊的情况下则完全无法修缮，这不仅影响了地铁的正常使用，同时还会造成较大的经济损失，因此必须提高地下工程环境的要求标准。

1、明挖车站法介绍

北京地铁6号线二期十六标东部新城站位于通州区运河东大街与宋梁路交叉口的西北角，车站主体采用明挖顺做法施工。明挖法是逐步开挖车站所有岩（土）体，再建设车站主体，然后再进行回填土施工作业的一种方法。在地铁施工的过程中采用明挖法包括很多具体的步骤，例如控制地下水位、土方开挖、防水工程等。明挖法具有很多的优点。第一，明挖法的施工周期比较短，可以很快完成施工任务；第二，采用明挖法可以有效控制施工质量，降低工程造价。虽然明挖法具有比较多的优点，但它也有不足之处，比如对施工场地有严格的要求，施工场地必须足够大，而在实际建设过程中往往无法满足要求。

目前，关于地铁车站明挖法的研究比较多，地铁明挖的施工方法也比较多。例如围护结构加内撑法、放坡开挖等。在实际施工的过程中，如果选择了明挖法，则必须要对地铁车站的结构、施工现场的条件等进行充分地了解，制定合理的施工方案，确保施工可以顺利完成。下面将详细介绍一下。

1.1基坑开挖技术

在基坑开挖的过程中应将其分成若干个单元，在实际施工作业的过程中，应注意下述的三个问题。第一，采用由上至下的分块方式时要控制好放坡坡度，最好将放坡坡度设置为1：1.5。当开挖到坑底标高时，应将每层坡度设置为1：2.5；第二，每层土要设置一个长度为3米的台阶，这样就可以保证基坑开挖的纵向综合坡度在1：3的范围内；第三，在基坑开挖的过程中，应及时准备相应的垫块和支撑材料，在完成工作面开挖施工作业以后要将事先准备好的钢支撑放置在基坑内。

1.2围护结构加内支撑的技术

如果在明挖车站施工的过程中采用的是钻孔桩作为围护结构，其具体的施工步骤如下所述。第一，要进行钻孔桩围护结构施工，同时要进行外井点降水，开挖上层土体，设置钢支撑，在桩间网上喷混凝土。第二，开挖中间层土体，设置钢支撑；第三，开挖底层土体，浇筑底板混凝土结构，同时要将中间土层和底层土层中的支撑拆除掉，浇筑底板混凝土结构；第四，是回填土体，完成施工任务。

2、地铁明挖车站防水技术探究

明挖车站法对应的防水技术主要包括混凝土结构自防水、底板及侧墙防水、顶板附加防水层三个方面。

2.1防水设计原则及标准

根据主体结构的施工顺序，防水层的建设应该从底板到侧墙再到顶板。而且明挖车站法结构的防水等级为一级，不允许有漏水的现象发生。在进行主体结构防水设计的过程中要遵守一定的原则，要做到因地制宜、综合治理。此外，如果想要疏排主体结构内部的渗水，必须要满足一定的条件，这样才能保证在疏排渗水的过程中不会出现地层下降的现象。

2.2混凝土结构自防水要求

混凝土结构比较特殊，自防水要求主要包括下述几点。第一，防水混凝土的抗渗等级要达到一定的要求，通常来说抗渗等级应为P10，常用的迎水面结构采用其进行结构自防水。第二，防水混凝土对环境温度的要求为不高于80摄氏度。第三，混凝土垫层使用的混凝土等级必须要高于C15，垫层厚度不能小于100毫米。在一些地质条件比较特殊的情况下，混凝土垫层的厚度不能小于150毫米。第四，要控制好混凝土裂缝。在背水面混凝土裂缝最大宽度不能大于0.3mm，迎水面混凝土裂缝最大宽度不能大于0.2mm。而且，还不能出现贯穿性裂缝。第五，钢筋混凝土结构迎水面保护层的厚度要大于50mm。

在防水混凝土施工的过程中要遵守很多的标准和施工要求。大致可以包括下述几种：若浇筑混凝土的基面有水，则应先处理掉积水，然后再进行相应的操作，这样就可以有效避免在施工作业的过程中受到积水的影响；在混凝土施工的过程中最好选用钢模板。钢模板表面比较平整，刚度和强度比较大，比较符合使用的相关要求。而且，采用钢模版还可以确保接缝部位的严密性；在模板施工的过程中，如果螺栓需要穿透混凝土结构，应该加止水钢环；应该将混凝土搅拌均匀；灌筑混凝土的自落高度要小于2米，分层灌筑时每层厚度不能超过30厘米，否则应该采取措施；裂缝应该控制水泥用量，以防止初期开裂和温度收缩；在混凝土运输和浇筑的过程中应做好防水工作，不要在混凝土中加水；应根据施工现场的条件控制好混凝土入模的温度，混凝土的内外温差值应该不超过28摄氏度，尤其在夏天要尽量在夜间施工；要注意不同部位的养护，这时减少开裂的重要方法；要注意的是任何两缝之间的混凝土结构不能出现有违设计上的裂缝。

2.3底板及侧墙防水

在底板和侧墙施工的过程中必须要进行防水。通常来说，选用的防水材料为SBS卷材，采用的施工工艺为热熔铺贴SBS卷材。即在施工的过程中先进行大面粘贴，然后再进行粘搭接接缝施工，采用这种施工方法可以提高卷材铺贴的质量，进而提高防水的效果。具体的施工过程如下所述，要先在底板和侧墙中铺贴SBS防水卷材，铺贴的厚度为4毫米。在防水卷材施工的过程中应采用双层铺设的方法，但迎水面和背水面采用的材料是不同的，迎水面采用的是PE4类材料，背水面采用的是S4类材料。

在防水层施工的过程中应按照一定的施工顺序进行。在进行附加层卷材铺设的过程中应选择合理的施工部位，采用点或条粘的方法固定在基面上，附加卷材的使用材料也有要求，一般采用宽度为40厘米，转角两侧各20厘米的单层聚乙烯面的防水层材料。如果在施工的过程中有管线需要穿过防水层，则应先进行这些部位的施工，同时还应采用满粘法固定附加防水层。在铺设底板时，要铺设两层防水层。首先要在底板基面上进行第一层防水层铺设，幅面搭接宽度应为10cm。完成第一层防水层铺设以后，要进行第二层防水层铺设，通过满粘法和第一层防水层焊接在一起，为了避免漏水，第二层和第一层防水层之间的搭接缝应错开一定的距离。在完成防水层铺设以后要进行保护层施工，所谓的保护层是由碎石混凝土构成的，厚度大约在50mm左右。侧墙在进行防水施工的过程中也需要铺设两层防水层。通常来说，在进行第一层防水层施工的过程中会采用点粘或者条粘法。第二层防水层要通过满粘法和第一层防水层固定在一起。所有的施工缝隙部位必须要有预先留下的防水层，其长度必须要长于搭接钢筋顶部20cm。如果在实际施工的过程中没有达到这一要求，则应预留下部分的防水卷材，同时还应做好保护工作，避免在施工的过程中破坏预留的防水卷材。同时，侧墙的防水层应超过底板上表面，超出的高度必须要超过43cm。在一些比较特殊的部位应做特殊的防水处理，例如在一些施工缝和变形缝中要铺设防水加强层。侧墙防水层铺设完毕后，也需要做水泥砂浆的保护层。最后，要对预留洞口进行保护处理，通常采用的是钢板保护的方式，要将厚度大于0.8mm的钢板放置在找平层和防水层之间。这样就可以避免在施工的过程中破坏防水层。

2.4 顶板附加防水层

在顶板附加防水层施工的过程中通常采用的是单组分聚氨酯涂膜，其厚度为2.5mm。具体的施工过程如下所述。首先，要进行基层处理工作，完成基层处理以后要涂底层土料，铺设增强层。然后进行第一层防水层施工。其次，要进行第一层防水层养护，养护工作完成以后再进行增强层铺设，然后再进行第二层涂料防水层施工。最后，要进行第二层防水层养护，然后进行第三层防水层施工，养护完成以后就可以进行验收了。其中基层的处理是关键，主要包括以下几个方面：如果基层的表面是不平整的，则应先将基层表面的酥松凿除掉，同时再用高压水进行冲洗，等到基层表面坑槽内干燥以后就可以进行填充压实了，通常来说会使用聚氨酯密封胶作为填充的材料。如果是基层表面有突出物，则应先平整突出物，然后在进行刮平压实施工作业，采用的材料同样是聚氨酯密封胶。如果基层表面出现了裂缝，且裂缝的宽度大于0.3mm，则应先铺设一层聚氨酯涂膜防水层，然后再铺设增强层，最后再铺设一层防水层。

2.5 特殊部位防水做法

在地铁明挖施工的过程中，会存在一些比较特殊的部位，这些特殊部位的防水和其它部位的防水施工是不同的。首先，介绍施工缝部位的防水技术。在明挖施工的过程中，主体结构会出现两种类型的施工缝，一种是纵向施工缝。在底板、侧墙和顶板中都会存在纵向施工缝。另一种是环向施工缝。环向施工缝的间距一般控制在16-24米之间；施工缝部位应该将钢边橡胶止水带用铁丝固定在结构钢筋上，以此进行加强防水；钢边橡胶止水带采用的是对接的方式，其他的部位可以采用工厂接头；浇筑和振捣施工缝部位的混凝土时，应该注意在作业过程中用手将止水带扶正，以免产生大的蛇形和倒伏；为了充分发挥止水带止水的作用，必须要确保止水带和混凝土是紧密咬合在一起的。在混凝土振捣的过程中也不能触及到止水带。

在明挖段非迎水面施工的过程中也会出现施工缝，在进行施工缝处理的过程中也有很多的要求。例如，在进行中隔墙施工缝防水处理的过程中，应选用缓膨胀型膨润土橡胶遇水膨胀止水条；施工缝表面应该尽量预留凹槽；要确保施工缝表面是干净整洁的。

在变形缝防水施工的过程中也有比较多的要求。一般来说，侧墙和底板处的变形缝应采用带孔型背贴式止水带，同时还应在侧墙表面预留凹槽，但是在顶板存在下反梁的所有变形缝均应该取消结构内侧的预留凹槽。

在中埋式注浆止水带施工的过程中应注意下述几点。施工时选用的止水带可以是PVC止水带，也可以是橡胶止水带。如果在施工的过程中采用的是热熔对接连接方法，必须要确保注浆管是畅通的，对接的部位不能漏水，抗拉强度也应该满足要求；注浆导管的引出位置應该根据后期操作来定，而且为了避免有异物堵塞注浆管，应该对其进行临时封堵；注浆导管应该在结构内穿行一段距离后再引出。

背贴式止水带的施工要求有很多，比如，要求通常设置不得采用胶粘法对接，可以采用一定规格的橡胶止水带或者是PVC止水带。在进行PVC止水带施工的过程中可以采用热熔对接的方式，但要控制好拉伸的强度；为了保证背贴式止水带与混凝土咬合密实，要设置注浆花管。

最后是不同材料（SBS防水层与聚氨酯涂层）之间的过渡搭接。顶板聚氨酯涂层应该涂刷至顶板边缘，而侧墙SBS防水层铺至顶板500毫米即可；在进行顶板混凝土浇筑的过程中，应保护好SBS防水层，可以采用5毫米厚的砂浆抹面保护或者5毫米厚的聚苯板等；当过渡层全部施工完毕后，应该及时浇注细石混凝土保护层并进行回填土施工。

3、总结

近年来，各个城市为了城市的发展，都开始了地铁工程建设。在地铁施工过程中，必须对施工质量和工艺进行严格的控制，为地铁的安全和稳定运行提供保障，以此来推动城市建设和发展。其中防水工程建设是保证施工质量的关键，但在地铁项目投入使用以后经常会出现漏水现象，为地铁运行埋下安全隐患，这就更加需要重视建设过程中的防水技术，良好的防水不仅是地铁运营的需要，更加对减少地铁的维修成本有重要作用，因此严格按照施工设计来完成各项防水工作至关重要，这样才能不为工程留下后患。

参考文献

[1]方伟.地铁明挖结构细部构造防水施工工法[J].科学时代，2013，（21）.

[2]陈亮，马洁.地铁明挖车站模板施工方案优化设计[J].国防交通工程与技术，2013，11（2）：77-80.