地铁车站结构自防水问题探讨

尹显胜

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

从目前的地铁建设现状来看，渗漏水现象较为普遍，这不仅需要花费大量的成本堵漏，而且随着时间的推移，渗漏部位的钢筋被严重侵蚀，威胁着主体结构的质量和安全。地铁车站渗漏水的原因很多，比如车站所在位置的地下水是否丰富，围护结构比如地下连续墙的质量，防水卷材的选择及其施工质量等，都会影响到地铁车站的渗漏水发生，但是影响最大的还是结构混凝土的自防水。

结构混凝土自防水主要体现在两方面，一方面是混凝土本身的质量是否存在贯穿性裂缝。如果有贯穿性裂缝，就算地下水不丰富，防水卷材施工质量很好，但是随着时间的推移，往往也会出现渗漏水；另一方面是施工缝处是否容易渗漏水，这主要跟施工缝处理的质量有关。

1 结构混凝土表面渗漏水

1.1 原因分析

混凝土工程质量缺陷，主要有混凝土原材料质量不合格，混凝土配合比控制不当，防渗等级达不到要求，供料不及时造成冷缝，骨料分离，坍落度不满足要求，振捣不密实，保温或养护不及时等原因，从而造成贯穿性裂缝的产生。

拆模不当或构件受力过早。一般来说，底板因为直接浇筑在垫层上，模板很少，基本不影响；顶板为承重结构，必须达到设计强度才会拆模，也不存在拆模不当的问题；拆模不当主要体现在侧墙上。按照规范，非承重结构模板拆除时只要强度能保证其表面、棱角不因拆模而受损坏即可拆除，对于墙体大模板，在常温下则要求强度达到1 N/mm2时方可拆除。但是对于地铁车站的侧墙处于地下，不仅要考虑规范要求，还要结合基坑及围护结构的变形情况，因为侧墙施工期间，支撑拆除。如果拆模过早，侧墙混凝土强度低，难以抵抗围护结构位移带来的影响，从而产生贯穿性裂缝。拆撑时间过晚，底板、中板或底板的强度不足时，围护结构变形大，不利于侧墙的裂缝控制。另外很多侧墙浇筑后，有换撑要求，换撑过早，侧墙受力过早，表面应力不均匀，可能会导致裂缝出现；换撑过迟，侧墙持续受到围护结构位移影响，也会导致裂缝出现。

构件受到扰动：①基础的不均匀沉降，导致构件受力不均而开裂。②基坑及周边动荷载过大，比如基坑内土方开挖影响，对构件造成较大扰动。③受到不均匀的施工荷载，如地铁车站施工场地一般都比较狭小，顶板一旦浇筑后，就被作为施工场地堆放材料，如果堆放材料过早、过重且过于集中，容易对未达到设计强度的顶板产生破坏。④施工上部结构时，对下部结构造成影响，比如中板浇筑后，中板混凝土在凝结过程中，会对侧墙锚入中板的钢筋产生一个握裹力，这个力通过钢筋传递到侧墙，可能会造成侧墙内部拉裂，从而产生贯穿性裂缝。

1.2 防控措施

针对混凝土结构表面渗漏水的原因，采取以下防控措施：

为消除混凝土工程质量缺陷：①合理确定配合比，降低水化热，必要时可加入硅质抗裂防水剂，保证混凝土的防渗等级达到P8要求。②因为地铁施工在城区，一般都是购买商品混凝土，因此选择好混凝土搅拌站很重要，同时要派人员驻场，严格控制原材料质量和混凝土的拌合质量，加强沟通，并保证混凝土能够及时供应。③开仓前准备工作要充分，必须分层、分段浇筑，尤其是侧墙，要严格控制混凝土的入仓温度和浇筑速度，夏季最好选择在夜间施工，冬季则要做好保温措施，同时充分振捣，重要部位要复振，避免漏振、过振现象，振捣至混凝土表面无下沉、无气泡、表面泛浆即可。④浇筑完成后及时养护，底板、顶板一般应采取蓄水养护，侧墙采用挂土工布的形式养护，有条件时可采用自动喷淋系统养护或者养护液养护，对于大体积混凝土，可在浇筑前埋设冷却水管进行内部降温，以防内外温差过大导致混凝土开裂。

侧墙拆模时间，根据我们的施工经验，一般在2～3天为宜，如果冬季气温较低，应适当延长拆模时间。合理确定拆撑时间，等到底板、中板或顶板强度满足设计要求时，才能拆除上部支撑，且严格按照设计要求拆撑，如果因其他原因需要提前拆撑的，可以采取提高相应混凝土标号的措施。另外如果有换撑需要，安排专人对侧墙进行回弹试验，一旦混凝土强度达到设计要求，立即进行换撑。另外，在拆模或换撑的过程中，防止起吊大型钢模或钢支撑时撞击已浇混凝土，加强对混凝土成品的保护。

尽量减少对侧墙等构件的扰动，主要措施有：①基坑要按须降水，保证地下水位在开挖面以下0.5 m即可，防止过度降水导致基坑明显沉降。②尽量从基坑的一端向另一端开挖，让泥头车在未开挖的那一端行驶，避免泥头车来回行驶产生的震动扰动已浇筑的混凝土；顶板上方土方回填时，应严格遵守设计要求，防止出现回填机械震动过大影响结构混凝土，从而导致出现裂缝或原有裂缝程度加深。③合理安排施工顺序，控制好材料进场时间，尽量做到随用随进，防止材料大量堆放在现场。④为防止中板或顶板的混凝土在凝结过程中产生的握裹力拉裂侧墙，应在侧墙混凝土强度达到100%后才能浇筑上部混凝土。

2 混凝土施工缝渗漏水

2.1 原因分析

在地铁车站的施工中，施工缝是不可避免的，根据以往的施工经验，此处也是最容易渗漏水的，造成渗漏水的主要原因有：

接缝表面处理质量差，如凿毛不充分，浮浆处理不彻底，浇筑前杂物未清理干净等。

止水材料安装不牢固，焊接不好，甚至出现破损等现象；混凝土浇筑时没有对止水材料进行有效保护，止水材料被水泥浆大面积污染，造成上部混凝土不能与止水材料很好地胶结；有时为了施工方便，止水胶条在钢筋绑扎前就安装了，浇筑混凝土前就遇水膨胀完毕，起不到止水效果。

施工缝处因为有止水材料，混凝土振捣不密实，容易导致大面积渗漏水，而且这种情况处理十分困难。特别是浇筑上部混凝土时，一旦跑模造成混凝土浆液流失，容易出现烂根，混凝土不密实，甚至狗洞等现象。

2.2 防控措施

（1） 合理分段，尤其在防水薄弱环节，尽量少设施工缝，如板墙连浇，可以减少施工缝，同时也可以消除因墙锚入板的钢筋的握裹力造成墙体混凝土内部拉裂而产生裂缝。必须要设施工缝的，应严格按照设计要求，做好接缝处理，如采取凿毛、刷浆、埋设止水材料、留置企口等措施。

（2） 选择好止水材料，在施工过程中严格遵守工艺流程，浇筑混凝土时要对止水材料进行保护，可选择塑料薄膜或者模具覆盖，防止止水材料被先浇段混凝土污染；混凝土进仓时要避开止水材料，防止止水材料因混凝土的冲击产生位移偏差甚至损坏。止水胶条应在浇筑前安装，失效的胶条要及时更换。

（3） 有止水材料的地方，应更换小型振捣棒，振捣充分，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成水分和空隙，增加混凝土的密实度，提高混凝土和钢筋的握裹力，从而提高抗裂和抗渗性。另外因为侧墙空间小，钢筋骨架之间的空隙一般只有0.6 m左右，工人作业不方便，特别要注意防止漏振、过振，防止振捣时将止水材料振偏、振坏，将固定模板的螺栓振松，所以要有专人看模，及时紧固，防止出现跑模现象。

（4） 其他措施如防水材料在施工缝处应设置加强层；围护结构上有明显渗漏点的地方，要先堵漏处理，然后才能进行防水施工，防止形成渗漏水通道；在施工缝处埋设注浆管并保护好，一旦出现渗漏水，根据实际情况采用注水泥浆、水玻璃或者双液浆进行处理。

3 侧墙施工过程中的裂缝处理

在施工过程中，无论控制的多么好，总是会出现一些裂缝，尤其是侧墙。一般侧墙拆模后2～3天就会开始出现裂缝，此时要安排人员每天记录裂缝情况，如果是表面裂缝，不用处理，如果出现深层裂缝和贯穿性裂缝，最好能在上部混凝土浇筑之前进行处理，一是处理起来简单，效果好；二是处理后可以防止现有裂缝进一步扩大；三是防止现有裂缝映射到上层混凝土，从而导致裂缝继续往上层混凝土延伸。

处理措施：在侧墙裂缝处的施工缝凿出一注浆坑；在注浆坑中加入环氧树脂，使环氧树脂渗入裂缝中，达到施工过程中止水的效果；对注浆坑进行钢筋补强措施，并浇筑剩余侧墙，具体如图1和图2所示。

图1 侧墙裂缝处理立面图

图2 侧墙裂缝处理侧面图

4 结语

影响地铁车站结构自防水的原因有很多，不同的车站有不同的地质条件和周边环境，采取的措施也不可能完全一样，总体来说，地铁车站防水应遵循“以防为主，堵排结合，多道防线，综合治理”的原则。目前，福州地铁施工的车站项目，严格执行防控措施，取得了一定的效果，车站渗漏水情况明显减少，有效降低了施工过程的堵漏成本，同时也降低了车站运营后的维护成本，有效保证了工程质量，真正将地铁建设成为“百年工程”。