西安地铁工程防水试验研究

张艳锋

西安地铁工程防水试验研究

张艳锋

文章选取西安地铁3号线2个在建车站作为防水试验站点，严格按照《西安地铁防水工程施工指南》中的工艺要求，对4 mm沥青基聚酯胎防水卷材和1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材的防渗漏效果进行试验分析，结果表明，沥青基聚酯胎防水卷材的防水性能好于高分子聚乙烯防水卷材。依据试验结果，对西安地铁防水提出了建议。

地铁工程；防水；试验研究

国内各城市地铁工程防水设计原则基本相同，多采用“以钢筋混凝土结构自防水为主，附加结构外包防水，加强接缝防水”的防水体系。为了有效降低西安地铁工程的渗漏水问题，提高结构耐久性及地铁运营安全性，本文针对西安地区工程地质、水文地质及特殊施工环境等情况，选取西安地铁3号线具有代表性的太白南路站和延兴门站2个在建车站工程进行防水试验，以期进一步解决西安地铁防水难题。

1 防水试验车站概况

太白南路站长227.6 m，宽20.7 m，车站埋深16.21 m，车站主体结构为地下2层2跨钢筋混凝土框架结构，车站顶板覆土厚度3.2 m。车站主体结构主要位于原皂河河床，地层主要以中砂为主，地下水位埋深8～9.5 m，地下水补给主要以大气降水及地下径流为主。车站采用全外包防水，设计采用4 mm沥青基聚酯胎防水卷材。考虑到太白南路站处于全断面砂层，具有一定的代表性，因此，试验中采用4 mm沥青基聚酯胎防水卷材和1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材等2种外包防水材料进行防水试验。车站结构①～⑦轴全部采用4 mm沥青基聚酯胎防水卷材，其余结构外包防水采用1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材，2种材料均为自粘式，接缝采用搭接方式。

延兴门站长190.4 m，标准段宽度19.2 m，扩大端宽度24.8 m，车站埋深17.2 m，车站主体结构为地下2层2跨钢筋混凝土框架结构，车站顶板覆土厚度3 m。车站自上而下地层分布为新黄土、保护软黄土及古土壤层，场地地下水位埋深3.30～5.50 m，地下水补给主要以兴庆湖、地下径流及大气降水为主。该车站防水全部采用1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材施工。

2 防水材料试验分析

2.1 防水材料性能试验

2.1.1 沥青基聚酯胎防水卷材

沥青基聚酯胎防水卷材(PY类)是以长丝聚酯毡为胎基，以增粘聚合物改性沥青为浸涂材料，上表面覆以聚乙烯膜、细砂、页岩、铝箔或隔离膜为隔离层，下表面覆涂硅隔离膜为防粘层而制成的自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材。该材料具有抗拉强度高、延伸率大、耐穿刺、耐腐蚀能力强，低温性能优异，特别适用于不能动用明火的地铁明挖车站防水工程。沥青基聚酯胎防水卷材防水试验结果表明，各项指标均满足要求，见表1。

2.1.2 高分子聚乙烯防水卷材

高分子聚乙烯防水卷材是由高强度聚乙烯膜与弹性体改性沥青自粘层复合而成的新一代防水卷材，用聚合物水泥胶粘材料铺贴卷材，具有刚性、弹性、塑性等多道防水性能，其材料的拉伸强度、延伸率、耐高低温、粘结剥离强度等综合性能是其他防水材料所不具备的。高分子聚乙烯防水卷材防水试验结果表明，各项指标均满足要求，见表1。

2.2 防水材料优缺点分析

（1）沥青基聚酯胎防水卷材。4mm沥青基聚酯胎防水卷材具有良好的拉伸性、抗渗性、耐热性、低温柔性、耐腐蚀、耐酸碱、抗老化性等，材质较柔软，施工较方便，接缝粘结处理工艺简单、便于修补；缺点是，长期在地下水环境中耐腐蚀性差、撕裂强度低、材料燃点低；

表1 沥青、高分子防水卷材试验结果

（2）高分子聚乙烯防水卷材。1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材具有良好的拉伸性、抗渗性、耐热性、低温柔性、耐腐蚀、耐酸碱、抗老化性等，撕裂强度较高，卷材表面的胶膜与固化的结构混凝土易形成良好的粘结；缺点是，施工工艺较复杂，接缝粘结处理要求高，材质较硬，转角处施工质量不易控制。

3 防水效果检验

防水效果试验点主要包括车站施工缝、诱导缝、盾构区间与车站接缝、出入口与车站主体结构接缝、顶板、矿山法隧道特殊变形缝及一般变形缝。车站全外包防水材料更换后，根据《西安地铁防水工程施工指南》中的工艺要求进行施工，加强施工过程中质量检查，确保现场施工与指南操作规程一致，最终通过停止降水和顶板蓄水等手段对各道缝和结构表面进行防水效果检验。

3.1 太白南路站

太白南路站主体结构于2013年12月20日封顶，2014年3月10日降水井全部停止运行后，2次对车站防水效果进行检查，对渗漏水部位进行统计、汇总，共有4处渗漏水，见表2。从表2中可以看到，渗漏水点主要集中在施工缝和结构表面，各有2处。采用沥青基聚酯胎防水卷材进行防水的部位只有1处渗水，且渗水长度较短，渗水量很小。采用高分子聚乙烯防水卷材进行防水的部位有3处出现渗水，渗水长度较大，且有1处发生较严重渗漏。

表2 太白南路站渗漏水检验统计表

3.2 延兴门站

延兴门站主体结构于2014年7月10日封顶，车站基坑采用坑内降水，降水井封堵施工暂未完成，车站降水还在进行。根据2014年10月6日对车站渗漏水情况统计，延兴门站共有9处渗漏水，见表3。该站防水全部采用高分子聚乙烯防水卷材，从渗漏水统计表3中可以看出，渗漏水点主要集中在结构表面、施工缝和变形缝处，共有9处，渗漏水长度较长，且1处渗漏点出现明水。

4 结论及建议

（1）防水材料试验分析结果表明，沥青基聚酯胎防水卷材的防水性能好于高分子聚乙烯防水卷材；太白南路站和延兴门站防水效果检验结果表明，太白南路站外包防水效果好于延兴门站；

表3 延兴门站渗漏水检验统计表

（2）根据防水材料试验分析结果，建议西安地铁车站外包防水材料选用4 mm沥青基聚酯胎防水卷材；

（3）建议进一步细化和优化《西安地铁防水施工工艺及工艺指南》，重点对防水及结构施工过程、施工工艺方法进行改进和控制，以达到西安地铁防水预期的效果和目的。

[1] 雷永生，邓国华. 城市地下铁道工程防水技术探讨——以西安地铁为例[J]. 地下空间与工程学报, 2012 (3).

[2] GB50157-2003 地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[3] GB50108-2008 地下工程防水技术规范[S]. 北京：中国计划出版社，2008.

[4] GB50208-2002 地下防水工程施工质量验收规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.

[5] GB/T23457-2009 预铺湿铺防水卷材[S]. 北京：中国标准出版社，2009.

责任编辑 朱开明

Waterproof Test of Xi'an Metro Project

Zhang Yanfeng

The paper selects 2 stations under construction on Xi'an metro line 3 as waterproof test sites, strictly meeting technical requirements of the workfl ow process of The Xi'an Metro Waterproof Engineering Construction Guidance, and makes experiments and analysis on effect of seepage prevention of 4 mm asphalt based polyester inner lining waterproof coiled material and 1.5 mm macromolecule polyethylene waterproof coiled material. The results show that waterproof performance of the asphalt based polyester inner lining waterproof coiled material is better than the macromolecule polyethylene polymer waterproof coiled material. Having such test results, some recommendations are put forward on the waterproof works of Xi'an Metro.

metro engineering, waterproof, test and study

U231.3

2015-01-23

张艳锋：西安市地下铁道有限责任公司，工程师，陕西西安 710018