城市地铁装配式车站复合防水施工技术研究

李志勇

(中交二公局铁路工程有限公司，陕西 西安 710065)

1 工程概况

黑龙江省哈尔滨市轨道交通3号线二期工程线路正线长32.201 km，本线路共设置31座地下车站。根据地质勘察报告得知，场区地层由上至下分别为：2.55 m厚的杂填土，1.63～2.63 m厚的粉质黏土，6.54 m厚的沉积泥岩。水文方面，地下水埋深集中在44.0～46.8 m。

北马路站为沿线的重要车站，采取地下二层岛式车站结构形式，主体基坑基于明挖法展开施工作业，起点里程DK29+809.734 m，左线、右线终点里程分别为DK30+063.744、DK30+125.744 m。按I级防水标准展开该站的建设工作，要求车站不发生渗水现象，各结构表面不出现湿渍，选用高性能防水混凝土，性能要求为抗渗等级达到P10。

2 复合防水施工技术概述

2.1 施工机理

根据北马路站的地质勘察资料，车站顶板覆土厚约4.3 m，通过对地下水稳定水位的现场测定得知，水位埋深1.00～4.10 m，不利于地下结构的正常施工作业，易发生车站渗漏现象，基于常规的涂膜防水方式缺乏可行性，实际应用效果欠佳。

结合北马路站的各方面施工条件，提出了装配式车站顶板复合防水施工技术，兼并采取结构自防水、环氧树脂注浆防水、接缝加强防水等多种手段，全方位确保车站防水能力。基于本工法的应用，在满足质量要求的同时有助于缩短工期，从而提高了项目经济效益，综合应用效果较好。

2.2 施工要求和遵循原则

1)在高承压水头施工环境下确保车站主体结构具有足够的防水能力。在应用复合防水施工技术后，能够有效提高装配式车站顶板防水能力，使其在富水黏土地层中具有适应性，维持稳定状态。

2)多重防水措施相结合。本车站施工中选择了构件自防水、环氧树脂注浆防水、止水条防水、构件嵌封防水、注浆防水、表面涂膜防水、接缝加强防水技术，从而共同构成高度可行的复合防水施工方法，为车站的防水效果提供了多重保障。

3)构成完整、严密的无接缝封闭层。基于复合防水施工技术的应用，可构建无接缝封闭层，其具备同时隔绝空气、水分的能力，实现对防水基层的有效防护。

4)复合防水施工包含的作业内容较多，应严格按照规范做好各项工作，以多重原则为指导，将施工技术落实到位，具体应遵循以下三个原则。

(1)科学施工的原则。整个车站防水工程都要做到科学施工，形成具有可行性的复合防水施工计划，富有针对性地解决渗水问题，创建多重技术保障。

(2)以防为主的原则。在多重技术的支持下形成多道防水线，提高装配式车站的综合防水能力，从根本上避免渗水问题。

(3)经济性原则。材料是防水工程得以成型的基础条件，应以保证材料质量为基本前提，最大限度减少采购成本，从而提高项目的经济效益。

2.3 渗漏原因

地铁车站发生渗漏的原因源自于多个方面，如材料质量不达标、选择的施工技术在工程中缺乏适应性、施工作业不规范等，某项原因或是多重原因共同作用下均容易导致地铁车站发生渗漏。施工中，若止水条安装不到位，如粘结效果欠佳或者遇水膨胀后难以与混凝土形成稳定连接关系，此时都将对防水效果造成不良影响。外围墙体防水工作中主要采取的是铺贴防水层的方式，但结构墙体在后续伴有微弱的变形现象，若防水层变形与之不同步，交接处易拉裂，导致防水层性能下降。此外，若后浇带厚度不足，此时将产生变形缝隙，进而发生渗漏。

3 复合防水施工工艺

3.1 材料和设备

工程经验表明，单组分聚氨酯涂料、1.5 mm厚定基橡胶腻子片、遇水膨胀止水胶、环氧树脂、聚合物砂浆、聚氨酯密封胶、混凝土等均是较为可行的防水材料。施工设备方面以注浆机、橡皮锤等较为关键。

无论使用何种防水材料，其必须与现行行业标准相符，材料进场时应加强检验，通过抽检的方式掌握该批次材料的质量情况，与既有规范对比，不满足要求的材料不允许进场。榫槽注浆材料较为典型的是改性环氧树脂混合料，具体组成以及参数要求如表1所示。

表1 榫槽注浆设备

3.2 施工流程

地铁车站防水是一项系统性工程，应以“以防为主、因地制宜”的思路展开防水施工作业。创建结构自防水系统，将其作为地铁车站防水的关键，以合理的方式尽可能控制混凝土裂缝的产生及蔓延，提高混凝土抗渗能力；加强接缝防水作业，重点考虑的是变形缝、施工缝等易发生渗水的部位，再增设柔性外包防水层，达到辅助防水的效果。对于复合防水施工流程，具体内容如图1所示。

图1 施工流程示意图

3.3 操作重点

3.3.1 构件混凝土结构自防水

经过试验后确定合适的混凝土配比，基本要求为抗渗等级至少达到P10。做好对构件混凝土的性能检测工作，以氯离子扩散系数为主要判别指标，该值不可超过3×10-8cm2/s。综合考虑地层条件，若含有中等腐蚀性介质，此时应加强构件外弧面的防水处理，于该处刷涂外防水涂层，且对氯离子扩散系数提出较高的要求，不可超过1×10-8cm2/s。为准确测得氯离子扩散系数的实际值，推荐使用RCM法。对于高水压且具有中等腐蚀性介质的地层，此时构件外弧面的防护工作可选择的材料是渗透结晶型涂料[1]。

3.3.2 构件接缝防水

1)密封垫防水。构件防水施工作业中，在迎水面、背水面分别设置密封垫，以达到双重防水的效果，选择复合式三元乙丙橡胶弹性密封垫，将该材料以粘贴的方式设置在密封垫沟槽内，发挥出压缩挤密密封的作用，同时通过遇水膨胀的方式实现防水。构件环缝错台量不可超过5 mm，同时错台率不可超过10%。密封垫虽具有较强的防水能力，但在转角处易发生渗漏现象。对此，需在该处粘贴定基橡胶腻子片，在其作用下增强防水能力，厚度以1.5 mm为宜。各密封垫粘贴过程中产生的纵缝都要刷涂适量润滑剂，较合适的材料为硅油类润滑剂[2]。

2)嵌缝防水。对于拱顶构件接缝内侧的处理，首先使用遇水膨胀止水胶，在此基础上嵌填适量的聚合物水泥砂浆。前后多环接缝应处于封闭的状态，根据此要求，在接缝堵漏过程中快硬水泥仅被应用于漏点处，剩余部分均使用嵌缝材料，有效嵌填密封。

3)注浆防水。创建注浆系统，在其支持下向拼装结构接缝处注浆，提高其防水能力。必须组织现场试验，并根据实验结果编制注浆方案，在获得各方许可后方可投入使用。构件接缝转角处的封堵作业选择的是三元乙丙海绵橡胶条，所用材料的厚度至少达20 mm。对于各张拉孔，采取的是在孔周边设海绵橡胶条的方式，厚度按20 mm控制。

3.3.3 顶板外涂膜防水

地铁站顶板处构件外侧若具备足够的空间用于开展柔性全包防水施工作业，此时需加强外包防水处理，主要原因在于该处是结构顶端最为关键的位置，具体如图2所示。

图2 顶板复合防水施工示意图

外包柔性防水施工较为合适的材料是2.5 mm厚单组分聚氨酯防水涂料，可安排人员采取涂刷法展开施工作业，根据该材料的防水特性，需配套使用聚氨酯密封胶以及适量性能较好的增强层材料，如聚酯无纺布。若遇到冬季施工环境，此时现场温度相对较低，以橡化沥青非固化防水材料+增强复合防水卷材相综合的方式更为合适[3]。

3.4 施工结果

根据北马路站的现场情况，采取多种主流防水措施相结合的形式，共同构成复合防水施工方法，可实现对装配式车站的有效防护，增强其防水性能。基于本案例的分析得出如下结论。

1)基于复合防水施工技术的应用，在富水黏土地层中车站顶板具备较强的防水能力。

2)复合防水施工技术包含构件自防水、环氧树脂注浆防水、接缝加强防水等多种措施，可有效保证装配式地铁站的防水效果。

3)基于本次分析，总结出在复合防水施工技术应用过程中应注重的问题以及操作要点，可作为后续地铁站防水工作的参考。

4 结束语

地铁站是城市地铁线路中的重要组成部分，加强对防水施工技术的研究是满足社会需求、顺应行业发展的必行之举，科学的复合防水施工技术可为地铁车站的正常运营提供保障。作为工程人员，要从地铁车站的建设条件入手，兼顾地质、水文等方面的实际情况，加强对施工技术、材料、人员等方面的控制，做好现场安全管理，尽可能提高技术应用效果，维持地铁车站的稳定性。

[ID:010205]