轨道交通防水工程的关键要素及节点解决方案

胡晓晓

摘  要：近年来，随着时代的发展和进步，我国的各个行业领域不断进步。长期的地下水渗漏问题不但影响到轨道交通的正常运行，而且地下水长期浸入混凝土结构还会严重影响结构内部钢筋的强度。从轨道交通工程常见的渗漏问题出发，介绍和分析了轨道交通工程中常见的渗漏问题，结合天津轨道交通11号线工程，通过介绍防水材料特性以及解决方案，阐述了防水产品在克服施工难度、降低渗漏风险等方面的优势。

关键词：轨道交通;地下工程;防水技术

引言

近年来，通过对国内轨道交通地下车站发生渗漏水情况的分析，发现车站侧墙和部分区间隧道防水层在施工时其喷射混凝土基面粗糙不平，极易给防水层造成穿刺和撕裂性破坏，有的甚至在暗挖区间隧道中存在结构空腔现象，导致地下车站及部分暗挖区间隧道出现严重的渗漏现象。

1轨道交通地下防水工程的基本特点

与其它的地下工程相比较，轨道交通地下防水工程具有以下特点：（1）要保证防水材料具有较强耐久性。针对工程的主体受力部件要保证其使用年限超过100年，柔性防水材料耐久度也必须与主体受力部件使用年限实现匹配。（2）具有较高防水设防等级。轨道交通在运营过程中人员聚集度较高，而且整个工程都会涉及大量机电设备。针对车站、人行通道以及机电设备比较集中的位置，必须严格按照一级防水标准进行施工，其他区段的隧道以及相关附属结构也必须达到二级防水标准。（3）防水层使用环境复杂。轨道交通地下工程在使用过程中会长时间承受列车载荷，与此同时，地下水位、酸碱度、冻融环境以及微生物等各种因素都会对防水层质量和耐久性产生影响。（4）地下工程土建施工工序复杂。城市轨道交通地下工程在施工过程中主要有明挖顺筑、盖挖顺筑、盖挖逆筑、顶管法等多种施工方法，在具体施工过程中通常需要利用3种以上土建施工方法，由此直接导致防水施工比较复杂。（5）柔性防水层对施工要求高。由于地下工程施工场地受到局限，通常会采取围护桩或地下连续墙支护来进行基坑施工，在这种情况下针对侧墙通常会采取“外防内贴”方法来进行防水层施工，施工完成后的保护环节难度大，而且对防水层完整性提出更高要求。

2轨道交通防水工程的关键要素

2.1防水材料的选择

防水卷材作为地下工程防水的第一道屏障，对结构防渗具有重要的作用。目前，轨道交通建设工程主要的防水材料一般为SBS、EVA、自粘胶膜防水卷材（R、P、PY类）等防水片材。这些防水片材与抗渗混凝土结构形成刚柔结合的防水体系。自粘胶膜防水卷材因采用预铺反粘工艺，可有效避免地下水窜流，有利于在防水失效时查找漏点并进行针对性的维修。相较于之前的空铺法防水卷材，自粘胶膜防水卷材有着自身的优势，更适合于地下隐蔽工程的防水。而沥青基类自粘胶膜防水卷材相较于高分子类，其厚度要求不低于4mm，因含有聚酯胎故伸长率较低。当聚酯胎因外界因素产生断裂后，强度及抗穿刺能力将大打折扣。而高分子類产品则具有较优的伸长率、强度及抗穿刺能力，显然更适合地下工程复杂的施工及应用环境。另外，高分子类自粘胶膜的耐热、耐低温性特性，有利于抵抗施工过程中的恶劣环境及其他不可控因素。同时，高分子类自粘胶膜具有较强的耐化学腐蚀性，对来自结构混凝土的碱性和地下霉菌等有着很好的抵抗性。它不受生物侵害，理论上可做到与结构同寿命。相比于其他沥青类预铺卷材，高分子类自粘胶膜施工工艺和技术理念更先进，更有益于轨道交通工程的长期发展，是理想的防水材料。再者，高分子类自粘胶膜防水卷材具有良好的可焊性，有利于在细部节点等不易施工部位采用模块化预制件，通过焊接将节点的预制件与大面积防水层连接成一体。这将极大提高施工效率并确保防水成效。众所周知，防水施工中节点处理复杂而低效，但却是发生渗漏的多灾区，节点处理得当将决定防水质量的优劣。

2.2施工缝

中埋式钢边橡胶止水带、中埋式钢板止水带、遇水膨胀腻子条等是当前轨道交通地下工程施工缝防水施工中应用比较广泛的几种防水材料。在具体施工过程中，要充分结合实际施工位置以及防水等级具体要求来合理选择设防方式。针对施工缝制定防水方案的时候，要与土建施工和施工缝具体位置进行充分结合，这样才能让施工难度得到有效控制，并有效保障防水质量。例如，如果采取中埋式止水带来处理矿山法结构施工缝，则施工难度相对较大，而且也不能保障防水质量，防水材料安装施工困难也比较大，对后续施工过程也会造成一定影响，针对这种情况，应该尽可能利用遇水膨胀止水橡胶、预埋注浆管等材料来进行施工。如果采取中埋式或外贴式止水带来进行水平施工缝施工，则会导致施工难度增加，止水带在使用过程中也非常容易出现跑位现象。另外，针对变形缝与诱导缝交叉位置处理的难度也相对较大，很容易导致出现渗漏现象。在大量实践中发现，通过遇水膨胀止水条或外贴式橡胶止水带单独施工方法来进行施工缝处理很难保证防水施工质量。

2.3变形缝和诱导缝

变形缝和诱导缝防水方案选择性比较小。目前针对轨道交通的变形缝以及诱导缝主要使用是密封胶、防水加强层、中埋式钢边橡胶止水带等组合方式。在大量的实践应用中发现，柔性防水层、中埋式止水带是目前针对变形缝以及诱导缝主要能发挥良好防水效果的施工方式，而在实际应用过程中，外贴式止水带以及密封胶嵌缝的实际防水效果并不理想，在一些城市轨道交通防水工程中的变形缝以及诱导缝施工过程中外贴式止水带的应用已经逐渐被取代。此外，与常规的橡胶止水带以及塑料止水带相比，配备了钢边的中埋式止水带在安装质量以及防水效果方面更具优势。在城市轨道交通工程投入运营中发现，变形缝以及诱导缝是非常容易出现渗漏水情况的两个位置，因此，在实际的施工过程中必须针对具有变形缝以及诱导缝的位置做好排水系统的提前施工，这样才能对变形缝以及诱导缝的渗漏状况进行很好的预防，有效提升轨道交通的防水效果。

2.4卷材搭接边密封处理

侧墙防水施工时，采用机械固定方法对防水卷材（高分子）进行固定，固定点距卷材边缘20mm，钉距不大于500mm，钉长不得小于30mm，且配合垫片将防水卷材牢固地固定在基层表面，垫片直径不小于20mm。防水卷材搭接宽度不小于100mm，当与底板防水卷材连接时，接头部位的底板和侧墙的接缝错开至少300mm，侧墙两侧的防水卷材边缘要临时固定并保护好，以便后续与底板防水卷材粘接。

结语

通过对EPO、HDPE、EVA3种不同材质防水层与轨道交通地下车站和暗挖区间隧道的喷射混凝土基面实际应用关系测试，发现要有效降低区间隧道空腔现象的发生、降低喷射混凝土的尖锐突出物对防水材料的穿刺和撕裂破坏、增加防水可靠性，防水材料的综合测试数据最佳。这证明在地下车站和暗挖区间隧道防水工程中选择具有优异弹塑性和应力分散性的防水材料，能有效降低防水层被穿刺和撕裂破坏的风险，降低区间隧道空腔现象的概率，增加防水的可靠性，继而降低后期维护成本。

参考文献

[1] 张勇.沪、津、渝等城市轨道交通地下工程防水设计综述[J].地下工程与隧道，2009（S1）：5-9.

[2] 陈斌，刘松，秦明强，等.考虑耐久性条件下的高性能混凝土的应用技术[J].铁道标准设计，2013（4）：81-86.

[3] 陈心茹，朱祖熹.隧道与地下工程防排水技术近年来的探索与改进[J].隧道建设，2015，35（4）：292-297.