地铁明挖地下车站主体结构防水技术分析

2021-10-23袁先明张祖雪

工程技术研究 2021年15期

袁先明，张祖雪，田甜

1.江苏联合职业技术学院无锡交通分院，江苏无锡 214000

2.无锡地铁建设有限责任公司，江苏无锡 214000

随着我国城市轨道交通工程建设的大规模发展，地铁建设者们日益认识到防水工程的重要性。但由于各种原因，国内各个已开通轨道交通运营的城市各条线路的车站均存在不同程度的渗漏情况。城市轨道交通工程是造福于社会的百年工程，其中防水工程不仅关系到运营阶段的使用安全，而且对结构的耐久性、轨道交通的运营寿命有很大的影响。不同环境和不同地理位置的地下工程中，土建施工自成体系，其中防水工程的施工更是千差万别。因此，防水方案的选择、防水材料的选用及防水工程的施工管理都应比其他工程有着更高、更严格的标准要求。

1 明挖车站防水设计要求

1.1 防水设计原则

地下工程结构防水设计按照规范要求应遵循“以防为主，刚柔结合，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以结构自防水为主线，施工缝、变形缝等接缝防水为分散重点，附加防水层加强防水作另行辅助，根据区域化的水文地质情况、结构、施工方法、防水标准、技术经济指标综合确定有效、方便的防水方案。

针对不同的部位，主要有以下不同的要求：车站主体结构、人行通道、风道的机电设备集中区段、出入口的防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面要求无湿渍；其余风道部位、风井及明挖区间的防水等级为二级，不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。

1.2 防水总体方案

明挖法施工的地下结构防水，以钢筋混凝土结构自防水为主，并根据结构局部或全部增设防水层或采取其他防水措施。明挖敞口放坡施工的地下结构和侧墙为复合墙的地下结构应采用防水混凝土和全包防水层形成双道防线。施工缝、变形缝、诱导缝、后浇带、穿墙管、预埋件、通道接头及后浇带接缝部位等细部构造应加强防水措施，并与主体结构形成连续密封，必要时应预留排水或堵水措施，为后续堵漏维修工作创造良好的施工条件。防水体系如图1所示，明挖法施工的主体结构和接缝防水设防要求如表1、表2所示。

表1 明挖法地下工程主体结构防水设防要求

表2 明挖法地下工程接缝防水设防要求

图1 防水体系

2 明挖车站主体结构防水设计方案

2.1 混凝土自防水

由于混凝土结构自身具备一定的特殊性，为此，在开展自防水施工的过程中需要具备以下条件：首先，要保证混凝土的防水性能能够满足抗渗的效果，并达到规范标准，还应通过调整配合比，或掺加外加剂及掺合料等措施，使其抗渗等级应规范要求，一般情况下，抗渗等级应该达到10级。其次，对于混凝土垫层中应用的混凝土也有要求，其抗压强度应在C15以上，其厚度应在100mm以上。最后，如果是在一些对环境较为敏感的位置，需要注意混凝土裂缝问题，裂缝的宽度应在0.3mm范围内，在迎水面中的混凝土裂缝宽度应控制在0.2mm范围内。在施工过程中，应避免存在贯穿性裂缝的情况，基础保护层的厚度应在50mm以上。防水混凝土在满足抗渗等级要求的同时，还应满足抗裂、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求。

2.2 外包防水层

外包防水方层分为柔性全包防水层和柔性半包防水层。柔性全包防水做法是指在结构顶板、侧墙和底板迎水面设置一道柔性全包防水层。柔性半包防水做法是指顶板迎水面设置一道柔性防水层，侧墙和底板不设柔性防水层。柔性全包防水方案和柔性半包防水方案的优劣对比如表3所示。

通过上述对比，柔性全包防水方案比柔性半包防水方案更具优势：可让现浇内衬混凝土结构不受约束，减少混凝土的温度裂缝，保证内衬混凝土的品质和自防水能力，整体防水效果较好；并且设置PVC柔性全包防水层后可有效隔离行车振动的传递。

2.3 防排水结合

车站主体以结构自防水为根本，辅以附加防水措施，并考虑排水设计。渗漏水排水引流路径如下：（1）站厅层主体与附属相接施工缝及变形缝顶板接缝渗漏水后用接水盒接水，底板相应缝位置设置挡水坎；（2）在接水盒下方每隔一段距离贴柱设置排水管，将渗漏水引流到缝位置挡水坎内，挡水坎内渗漏水流至侧墙两侧离壁沟或邻近地漏；（3）站厅层侧墙离壁沟汇水后，排至邻近地漏，将水引流到轨行区侧壁，如遇下翻梁位置，下翻梁内应预留排水槽；（4）主体结构诱导缝接缝渗漏水用接水盒接水，将渗漏水引流到站厅层离壁沟内。