關于地鐵建設之地下結構防水施工技術的應用探討

【Summary】

城市地鐵的地下結構防水應遵循"以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理"的原則。本文重點介紹了車站施工中采用明挖法主體結構是如何使用防水鋼筋混凝土和全包柔性防水層組成進行地下結構的防水處理。【Keys】

底板和側墻防水施工；頂板防水施工；鍍鋅鋼板止水帶施工；注漿管施工方法及要求；變形縫防水施工。一、引言車站主體結構為雙層三跨局部三層四跨（五跨）矩形框架結構，采用明挖法施工。采用防水鋼筋混凝土和全包柔性防水層組成的雙道防水防線。1）結構自防水：主要是在混凝土中加入抗滲劑，防水混凝土抗滲等級應根據工程埋置深度確定，抗滲等級≥P8。2）外包柔性防水層：在主體結構與圍護結構之間設柔性防水層，為保證防水的施工質量，主體結構外采用柔性全包防水卷材防水，不采用涂料防水。二、底板、側墻防水施工基坑開挖至基底后，進行精確的抄平放線，在基底表面鋪150mm厚的C20素砼墊層，底板與側墻陰角處設置100×100mm水泥砂漿倒角，墊層表面用原漿抹平，不允許有局部突出的尖硬物存在。待C20素砼墊層強度、干凈、干燥程度達到要求時，開始鋪設高分子鋪設完畢，經檢查合格后，在其上鋪設一層50mm厚C20細石砼保護層。側墻防水層施工采用高分子（自粘）防水卷材施工，外側為鉆孔樁噴混基面找平層，內側為防水鋼筋混凝土側墻。底板防水：C20細石混凝土厚150mm→柔性防水層→C20細石混凝土厚50mm→C35防水鋼筋混凝土底板。側墻防水：水泥砂漿找平層厚20mm→柔性防水層→C35防水鋼筋混凝土側墻。三、基面處理1）底板和側墻附加防水層施工時鋪設防水層的基層表面不得有排水，否則應進行堵漏處理。底板墊層采用自找平處理，側墻圍護結構基面找平層表面應平整，其平整度采用2m靠尺進行檢查，直尺與基層的間隙不超過5mm，且只允許平緩變化。2）基面應潔凈、平整、堅實，不得有疏松現象，同時對存在少量積水拖擦干凈。3）底板及下翻梁陰陽角部位均采用1:2.5水泥砂漿倒角，陰角可以做成5cm×5cm的倒角。陽角可采用水泥砂漿圓順處理，R≥30mm。4）對側墻欠挖的部分用風鎬鑿除。對穿出基層的鋼筋頭等金屬尖銳物應切除并用砂漿抹平。墻面局部平整度應符合D/L≤6（D為兩凸面凹進去的深度，L為表面相鄰兩凸面間的距離）。基面局部滲漏處，應在防水施工前進行封堵或引排。基層面陰、陽角和棱角部位需用砂漿抹成圓弧，圓弧半徑100mm。四、防水卷材施工防水卷材應選擇專業隊伍，嚴格按技術規范及廠家要求進行施工，防水卷材的鋪設應規整。高分子（自粘）防水卷材與卷材之間搭接寬度100mm（長邊與短邊），搭接部位應主材搭接，并結合材料的特點，保證搭接可靠，搭接部位再用雙面自粘性膠條封縫,封縫寬度80mm，厚1.2mm。施工過程中須注意保護防水卷材免受損壞，底板在鋪貼完成后要及時施作保護層，再進行鋼筋綁扎；側墻鋼筋電渣壓力焊時，要用薄鋼板或石棉瓦進行遮蓋，以防飛濺火花熔蝕卷材。如發現防水板遭受破壞，應及時進行修補。

1）鋪設底板及側墻防水層前，首先沿陰、陽角部位鋪設拐角加強層卷材，加強層卷材寬度為250mm。防水層采用單面粘預鋪式卷材，靠近底板墊層及圍護樁面一側為非粘結面（PE面），與結構外表面密貼面為有隔離膜面（粘貼面）。

2）側墻防水層采用機械固定法固定于圍護樁表面，固定點距卷材邊緣2cm處，釘距不大于50cm。釘長不得小于27mm，且配合墊片將防水層牢固地固定在基層表面，墊片為寬度不小于2cm的金屬壓條，厚度為2.0mm；底板除陰陽角等特殊部位需要機械固定外，大面防水層可直接搭接。

3）相鄰兩幅卷材搭接寬度100mm，將釘孔部位覆蓋住。要求上幅壓下幅進行搭接。

4）底板防水層鋪設完畢，在綁扎鋼筋前，除掉卷材的隔離膜，及時施做50mm厚C20細石防水混凝土保護層。側墻防水層應采取臨時保護措施確保防水層不受破壞。

5）防水層破損部位應采用雙面粘同材質材料進行修補，補丁滿粘在破損部位，補丁四周距破損邊緣的最小距離不小于100mm。6）卷材末端及切口處搭接，應使用專用膠帶封口。五、底板與側墻陰角施工底板與側墻陰角處、底板及側墻施工縫處設防水卷材加強層，加強層豎向250mm，水平方向250mm，具體見圖2-11。圖2-11主體結構底板與側墻節點防水圖六、頂板防水施工頂板防水層施工采用非焦油聚氨酯防水涂料施工，下方為C35防水鋼筋混凝土頂板，上方為350#紙胎油氈隔離層、80mm厚C20細石混凝土保護層。七、基面處理1）頂板結構混凝土澆筑完畢后，應反復收水壓實，使基層表面平整，其基層表面平整，用2m靠尺進行檢查，直尺與基層間隙不超過5mm，且只允許平緩變化。2）基層表面的氣孔、凹凸不平、蜂窩、縫隙、起砂等，應修補處理，基面必須干凈、無浮漿、無水珠、不滲水；當基層上出現大于0.3mm的裂縫時，應騎縫各100mm涂刷1mm厚的聚氨酯涂料防水加強層，然后設置聚氨酯布增強層，最后涂刷防水層。3）所有陰角部位均應采用100×100mm的水泥砂漿進行倒角處理，陽角做成R≥10mm圓角。4）每段施工前，再次進行板面整修，清除表面積水，有明顯濕污漬處用噴燈烤干；并將棱角處塵土吹凈。5）基層表面的突出物從根部鑿除，并在鑿除部位用聚氨酯密封膠刮平壓實；當基層表面出現凹坑時，先將凹坑內酥松表面鑿除后用高壓水沖洗，待槽內干燥后，用聚氨酯密封膠壓填充實。八、頂板防水層施工1）基層處理完畢并經過驗收合格后，先在陰陽角和施工縫等特殊部位涂刷防水涂膜加強層，加強層厚1mm，加強層涂刷完畢后，立即粘貼16—20目的耐堿玻纖網格布胎體增強層，嚴禁加強層表干后再粘貼增強層材料。2）加強層實干后，開始涂刷大面積防水層，防水層采用5道涂刷，上下兩道涂層涂刷方向互相垂直，當涂膜表面完全固化后，才可進行下道涂膜施工。3）聚氨酯涂膜防水層施工完畢并經過驗收合格后，應及時施做防水層的保護層，平面保護層采用80mm厚的細石混凝土，在澆筑混凝土前，需在防水層上覆蓋一層350#的紙胎油氈隔離層。立面防水層采用厚度不小于10mm的聚乙烯泡沫塑料進行保護，磚墻保護后用M10水泥砂漿封邊。九、頂板與側墻陽角施工頂板與側墻陽角處側墻防水卷材翻至頂板長度不小于1.0m，陽角位置打聚硫密封膏，具體見圖2-12。圖2-12

主體結構頂板與側墻節點防水圖十、施工縫防水施工主體結構施工縫采用3mm厚300mm寬的中埋式鍍鋅鋼板止水帶和涂刷水泥基滲透結晶型防水材料進行加強防水處理，并預埋注漿管注漿防水。十一、施工縫鑿毛處理施工縫混凝土必須達到2.5MPa強度后鑿除混凝土表面的水泥砂漿和松軟層，充分濕潤，但不得有積水；根據需要將混凝土表面鑿毛，鑿毛深度5~10mm，鑿毛痕的間距為30mm左右，鑿毛率不小于90%。施工縫表面按要求進行鑿毛后，清理干凈的鑿毛面應堅實、干凈，無浮灰，浮漿、油污、反堿、起皮、疏松部位等。施工縫表面如出現0.3mm的裂縫，應沿縫鑿成U型槽，槽深不小于20mm，槽寬不小于20mm，然后用剛性封堵材料封嚴。十二、水泥基滲透結晶施工

水泥基滲透結晶型防水材料涂刷在施工縫混凝土表面，用量1.5kg/m2。采用雙層涂刷，兩層之間的時間間隔根據選用材料的養護要求確定，一般宜為24~48h。

1）基層表面應堅實、干凈，無浮灰、浮漿、油污、反堿、起皮、疏松部位。施工縫表面應按規范要求進行鑿毛并清理干凈。混凝土表面的脫落劑應清理干凈。

2）基層表面應無積水，涂刷前，基層表面應保持濕潤。

3）施工縫表面如出現0.3mm的裂縫，應沿縫鑿成U型槽，槽深不小于20mm，槽寬不小于20mm，然后用剛性封堵材料封嚴。

4）施工工藝

（1）水泥基滲透結晶防水材料可根據不同部位的施工縫（水平或垂直）可采用干撒法、涂刷法或噴涂法施工。

（2）采用涂刷法或噴涂法施工時，應分兩道均勻涂刷，兩道之間涂刷方向宜垂直，每道涂刷后，應根據選用材料的使用說明進行養護。

（3）采用涂刷法或噴涂法施工時，如基層干燥，則應進行充分潤濕；如環境溫度過高，涂層干燥過快時，會造成涂層材料缺水，水化反應進行不完全達不到相應的強度，甚至造成粉化。因此應及時適當噴霧濕潤，使涂層水化反應充足，以提高涂層的粘結強度和滲透性。

5）注意事項

（1）涂層應均勻，不得漏涂。

（2）雨前2h不得涂刷作業。

（3）應盡量避免高溫（宜為5~25度環境溫度）施工。

（4）涂層未實干前不得觸碰或上人。十三、鍍鋅鋼板止水帶施工施工縫止水帶埋設位置要準確，符合圖紙要求，施工過程要注意保護，使其免受損害，混凝土澆筑前要清除表面污物，并固定牢靠。1）施工縫中部設置300mm×3mm鍍鋅鋼板止水帶，并在施工縫的外側加設外貼式卷材加強層，寬度500mm。止水帶接縫應嚴密連續，不得斷開。2）垂直施工縫澆注混凝土前，應將其表面清理干凈，再涂刷混凝土界面處理劑、水泥基滲透結晶型防水涂料等材料，并應及時澆筑混凝土。3）水平施工縫不宜留在剪力與彎矩最大處或板與側墻的交接處，宜設于底板斜托與側墻結合面以上200mm處、頂板斜托與側墻結合面以下200mm處、各層樓板與側墻結合面上下200mm處。墻體有預留孔洞時，施工縫距孔洞邊緣不應小于300mm。4）止水帶固定在結構鋼筋上的間距不得大于400mm，固定應牢固、可靠，不得出現扭曲、變形現象。5）止水帶兩端彎曲向上為正面，止水帶正面朝向底板頂部、頂板頂部及側墻背水面。十四、注漿管施工方法及要求

注漿管均指全斷面注漿管,外徑φ12mm，注漿管內徑φ8mm，專用固定件固定在施工縫表面。注漿管的安裝長度每段不超過6m，并在兩端安裝引出注漿導管。注漿導管引出混凝土結構外長度不小于150mm。注漿管應緊密粘貼在先澆筑混凝土基面上。中板施工縫不需要設置注漿管。

1）安裝注漿管的施工縫表面應堅實、平整，不得有浮漿、油污、疏松、空洞、碎石團等，否則應予以清除。

2）注漿導管與注漿管連接應牢固、嚴密。導管末端應臨時封堵嚴密。3）注漿管宜設置在結構中線位置，任意一側混凝土的厚度不得小于100mm。

4）安裝注漿管范圍的基層可不鑿毛，并保持平整，必要時采用防水砂漿進行局部找平，以確保注漿管任何部位均與施工縫表面密貼，并確保注漿管不得有懸空部位。注漿管的固定間距宜為200~300mm，固定應牢固、可靠。

5）注漿管采用搭接法連接，搭接寬度宜為20~30mm（即有效出漿段長度），搭接部位必須與基面牢固固定。

6）注漿管的轉彎半徑不宜小于150mm，轉彎部位應平緩，不得出現折角。

7）注漿導管埋入混凝土內的部分至少應有一處與結構鋼筋綁扎牢固；注漿導管引出混凝土外部的長度不小于150mm；注漿導管引出端應設置在方便的，易于接近的部位。注漿導管任意部位均不得出現擠扁或直彎，以免影響漿液的流動，導管開孔端應臨時封堵，以免異物進入。

8）注漿管破損部位應割除，并在割除部位重新設置已經安裝好注漿導管的注漿管，并與兩端原有注漿管進行過渡搭接。

9）在注漿管附近綁扎或焊接鋼筋作業時，應采用臨時遮擋措施對注漿管進行保護。十五、特殊部位防水施工特殊部位主要包括變形縫、降水井穿通防水層、接地線穿通防水層、穿墻管穿通防水層、車站與明挖區間及出入口的連接等。特殊部位防水是結構防水的薄弱環節，對此處理的好壞將會直接影響結構整體的防水質量，因此須認真做好連接部位的防水施工。

十六、變形縫防水施工由于結構不同剛度、不均勻受力及考慮到砼結構脹縮而產生的結構縫隙，位于斷面發生變化處、各出入口銜接處設臵，是防水處理也是結構自防水中的關鍵環節之一。變形縫的寬度為30mm，變形縫采用鋼邊橡膠止水帶和外貼式橡膠止水帶。鋼邊橡膠止水帶必須為中孔型，止水帶寬度35cm，橡膠厚度10mm，鋼板為鍍鋅鋼板，厚1mm。外貼式橡膠止水帶寬度35cm，高度30mm。區間隧道一般情況下不設變形縫，但在地質和斷面發生較大變化處應設置變形縫。1）首先安設橡膠止水帶，安設位置要準確，其中間空心圓環與變形縫中心線重合并安設到防水鋼筋混凝土襯砌厚度的1/2處。做到平、直、順。止水帶之間連接橡膠采用粘結法，鋼板采用焊接，要求連接縫嚴密牢固，鋼邊橡膠止水帶兩側鋼板應設置預留孔，預留孔間距250mm，兩側錯開布置，以便用鐵絲穿孔和鋼筋固定牢固。2）一側混凝土達到強度后拆模，拆模時防止破壞鋼邊橡膠止水帶，在變形縫的縫間填設聚苯板，要求填縫緊密、平直，應與設計縫寬相同。3）拆模后，清除槽體內（深30mm）和封口處的預埋泡沫板，并清除干凈，混凝土面平順、干凈、干燥，兩側鋼筋不允許侵入槽體內。4）槽體內嵌單組分聚氨酯密封膠應采用膠槍（專用工具）將單組份聚氨酯密封膠填充在槽體內，要求先打底膠后填密封膠，并用隔離層將密封膏與槽內上下嵌縫材料隔開，只能與槽內兩側混凝土粘結。5）底板變形縫槽口內填充聚合物防水砂漿。6）頂、側墻變形縫槽口應設不銹鋼接水槽，并用M8不銹鋼膨脹螺栓釘固定在結構上，側墻用單組分聚氨酯密封膠封堵鋼板與混凝土間縫隙，防止槽體內的水流出。7）防水層保護層的材料應根據柔性防水層的材料確定。8）止水帶部位的模板應安裝定位準確、牢固，避免跑模、脹模等影響止水帶定位的準確性。