地铁车站主体结构防水施工技术研究

苏博文

（北京安捷工程咨询有限公司，北京 100037）

近年来地铁车站施工技术发展迅速，在地面交通和环境允许的地方地铁车站通常采用明挖法施工，它能够提供出较多作业面，施工较方便，具有工序转换快、工期短、工程造价低等特点。但在地铁车站施工中，地下结构难免会出现渗漏水现象，如果处理不好渗漏水问题，将会对地铁车站的建设、使用造成严重的影响。

本文结合常州地铁2号线潞城站施工实际，分析地铁车站渗漏水的原因，提出了地铁车站主体结构防渗漏的应对措施，通过控制好止水帷幕以及结构防水施工质量能有效地减少结构渗漏情况。

1 地铁车站渗漏水原因分析

在地铁车站施工中，地下结构难免出现渗漏水现象，因此控制好止水帷幕以及结构防水施工质量能有效减少结构渗漏情况。

地铁车站主体结构防渗漏的难点既有客观上的也有主观上的，主观上涉及人员、管理等因素，客观上主要体现在施工作业方面。

1.1 人员

（1）防水工程施工作业人员流动性较大，人员不稳定，且缺少具有防水资格的专业防水施工人员。

（2）防水作业人员普遍施工经验不足，上岗前未经过专业的防水施工培训，培训与交底不到位，技术能力不达标，质量意识淡薄。

（3）项目管理人员对防水工程质量重视程度不高，自身能力欠缺，意识不到位，对存在的防水质量问题未能及时发现整改。

1.2 管理

（1）参建单位原材料进场管控力度不足，未按要求对防水材料进行进场前的验收，投入使用。

（2）未严格设计及规范要求对防水质量进行控制，对不符合要求的，未及时采取有效措施进行整改。

（3）未严格履行防水工程节点验收制度，质量管理人员履职不到位。

1.3 施工作业

渗漏水是工程施工中的一个常见现象，但地铁主体结构如长期存在大量的渗漏水，会破坏地铁车站的结构和功能，严重的还会造成安全事故。因此，在地铁结构施工过程中，应重视防水施工质量，加强防水工程的施工管理，地铁车站主体结构出现渗漏水的主要原因有以下几点。

1.3.1 止水帷幕效果不佳

三轴搅拌桩或旋喷桩形成的止水帷幕整体效果不佳，不能有效地阻止或减少地下水沿着基坑侧壁或基底流入基坑，会导致在基坑开挖以及结构施工过程中，出现不同程度的渗漏水现象，影响基坑开挖安全及结构施工质量。

1.3.2 外包防水层施工不规范

地铁车站结构施工中，通常会设置结构外包防水层（防水卷材+防水涂料）防止地铁车站主体结构渗漏。防水层施工中经常出现防水卷材或防水涂料施工前基面未清理干净、卷材搭接不到位、钢筋作业未对防水层表面进行保护，造成防水层破坏等情况。

1.3.3 施工缝、诱导缝等特殊部位防水施工不到位

地铁主体结构施工通常会设置诱导缝结合施工缝的措施以控制混凝土收缩开裂。施工缝（包括后浇带）、变形缝（包括诱导缝）、穿墙管、桩头等细部构造的防水为重点。板与板、板与墙之间的接缝防水处理，往往会由止水钢板或止水带预埋不准确、基面未处理干净、浇筑和振捣混凝土时将止水带变形移位等不合理的施工操作，导致防水处理效果不佳。

主体结构施工中还涉及许多穿墙管件、降水井、钢管柱、格构柱等会穿越主体结构底板，同时车站主体与明挖区间、通风道、出入口通道接口部位也较多，这些位置都是施工的薄弱环节，也是施工时容易忽略的地方，混凝土浇筑前穿墙件防水处理不合格或预留接口防水层预留不到位都将影响结构防水质量。

1.3.4 结构自防水不符合要求

结构自防水是整个防水工程的根本，是主体结构防水质量好坏的关键，直接决定了施工质量。混凝土自身质量不高，强度、和易性、抗渗等级不符合设计要求，防水性能达不到工程标准，混凝土振捣不到位，大体积混凝土浇筑时温度控制不到位，养护不足都可能会导致主体结构出现裂缝，形成渗漏点。

2 主体结构防渗漏处理措施

地下车站结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、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，即以结构自防水为根本，以施工缝等细部构造的防水为重点，在结构迎水面设置柔性防水层加强防水，以保证主体结构满足抗渗要求。

本章主要从潞城站主体结构实际施工作业层面，通过降水井辅助、结构自防水以及防水材料辅助施工，围绕止水帷幕效果、结构外包防水层施工、施工缝、诱导缝、特殊部位防水及混凝土自防水等方面进行分析，提出应对措施。

2.1 开挖前准备

围护结构施工，潞城站采用钻孔灌注桩作为围护结构，旋挖钻成孔，通过控制孔径以及垂直度，避免钻孔桩侵线或倾斜影响止水帷幕施工质量。止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩，套接一孔法施工，止水帷幕施工应连续，避免过多冷缝出现，若特殊情况出现冷缝，须在冷缝位置进行加强处理，保证止水帷幕质量。

围护结构施工完成后，若地下水位较高，还需要进行降水井施工。降水井施工要早于土方开挖一个月左右，开挖前应进行提前降水，以确保土方开挖处于无水作业状态。结构范围内应根据基坑形式和周边环境打设观测井，深度一般大于基坑开挖深度即可。同时要建立健全地面排水系统，排出的水应统一集中引流至附近市政排水系统中。在土方开挖前，每日关注降水效果，加快降水进度。结构施工完成后方可停止降水。

2.2 桩间网喷混凝土施工

基坑开挖后及时对受喷面土进行清理，设计网喷层厚度10 cm，桩间土根据放样点带线清理、修整，清理土厚度根据现场实际情况确定，桩表面浮土采用人工清除。受喷面清理完成后根据放样点打入喷层厚度标钉，保证初喷厚度均匀、平整。为了保证网喷作业条件，缩短基坑侧壁土暴露时间，采用边开挖边清理的方法，确保最短的时间内完成初喷。

喷射细石料混凝土前再次检查机械、材料，拌合料现场拌制并试喷，施工时自下而上进行封闭工作面，防止土层坍塌。

根据基坑开挖面采取分段、分片喷射，喷射混凝土的交接处搭接面做成45°斜面，以保证新旧混凝土受喷面的连接。喷射作业时，喷嘴要尽量垂直受喷面（倾斜不小于70°）做反复缓慢螺旋式喷射，螺旋直径约20～30 cm。每次喷射混凝土应先送风，后开机，再给料；结束时应待料喷完后再关风。喷射中如发现混凝土表面干燥松散、下坠滑移或拉裂时应及时清除，并补喷。

新喷射的混凝土终凝2 h后喷水养护，保持混凝土湿润，养护不少于每天4次，养护时间不少于7 d。

2.3 底板、侧墙以及顶板防水施工

2.3.1 底板及侧墙基面处理

铺设防水层前必须对基面进行处理，围护结构表面应清理干净，平整度应符合设计要求。凸出部位超过设计要求的应凿除，用水泥砂浆找平；凹坑部位采用水泥砂浆填平。基面应洁净、平整、坚实，不得有疏松、起砂、起皮现象。

当基面条件较差时，可铺设土工布缓冲层进行保护。

2.3.2 防水卷材铺设

底板及侧墙采用1.5 mm厚高分子自粘胶膜防水卷材，先施工底板，后施工侧墙，底板防水卷材沿纵向铺设，侧墙防水卷材自下向上进行铺设。侧墙防水卷材应铺设高出钢筋顶部50 cm。

（1）防水卷材的自粘面应面向结构迎水面，同时配合垫片将防水层机械固定在基层表面。

（2）卷材搭接前先将接缝处的隔离膜撕掉，相邻两幅卷材应采用上幅压下幅进行搭接，搭接宽度宜为10 cm，且应将钉孔部位覆盖。搭接必须采用与卷材相配套的专用粘胶，搭接完成后采用滚筒对搭接面进行压实。

（3）底板防水卷材铺设完成后，撕掉卷材的隔离膜，钢筋作业后浇筑混凝土，底板不需做细石混凝土保护层，钢筋作业时须对防水层表面采取保护措施，避免由钢筋绑扎或焊接，造成防水层破坏。

（4）防水层破损部位应采用同材质材料进行修补，补丁满粘在破损部位，补丁四周距破损边缘的最小距离不小于10 cm。

2.3.3 顶板基面处理

顶板基层应平整、干燥、无污染，如有凹凸不平处或发现裂缝，应先提前用砂浆对凹凸处处理，对裂缝处进行注浆处理。施工前应清理干净，必要时用高压吹尘机吹净。平面与立面交接处的阴角、穿结构管道根等，均应做成半径为50 mm×50 mm的倒角。

清理干净的基层表面需均匀涂刷基层处理剂，不得漏刷或露底。受到二次污染的基层必须重新涂刷基层处理剂。

2.3.4 顶板防水涂料施工

阴阳角、管根、接缝等处先刮涂非固化橡胶沥青防水涂料做加强处理，并立刻铺贴一道聚酯布，加强层应无空鼓，并压实铺牢。部分节点部位应采取人工刮涂的方式均匀涂刷，不得漏刷，确保涂层厚度达到设计要求。

2.3.5 顶板防水卷材施工

在现场施工中应预先铺展卷材，防止应力释放造成卷材扭曲。推滚防水卷材与非固化橡胶沥青防水材料进行铺贴，固定粘牢好起始端防水卷材后，及时将剩余卷材进行铺贴，并安排专人紧跟进行排气压实，辊压粘贴牢固。

2.3.6 种植顶板防水施工

当明挖车站顶板覆土层表面有绿化要求时，应在防水层上表面设置耐根穿刺防水材料。耐根穿刺防水材料采用1.5 mm厚的PVC防水卷材，采用空铺法施工。

耐根穿刺防水材料的设置范围应超出种植顶板边缘以外的2 m，设置耐根穿刺防水材料的范围内不再另外设置隔离层。但要求耐根穿刺防水材料与顶板防水层的隔离层搭接最少50 cm。

2.3.7 防水保护层施工

复合防水层验收合格后，应及时施做防水保护层，顶板板面保护层可采用7 cm厚C20细石混凝土，保护层浇筑前，应先在防水层上覆盖一层200 g/m2无纺布隔离层。顶板上翻梁处防水层应采用厚度不小于10 mm的聚乙烯泡沫塑料进行保护（发泡倍率可为25～30倍）。

2.4 施工缝防水施工

车站结构采取设置诱导缝结合施工缝的措施以控制混凝土收缩开裂，共设置2道横向诱导缝，8道横向施工缝，施工时可根据具体情况进行微调。潞城站环向施工缝防水采用的是中埋式钢边橡胶止水带，辅以遇水膨胀止水胶以及水泥基渗透结晶防水涂料等，进行综合防水。

侧墙水平施工缝设置在各层板腋角下200 mm处（底板腋角上300 mm处），各层结构板内不得设置水平施工缝，施工缝中设中埋式钢边橡胶止水带（平蹼式），止水带的安装及施工缝处砼施工质量是关键控制环节。

2.5 诱导缝防水施工

诱导缝部位均采用中孔式钢边橡胶止水带和中孔式背贴式止水带的防水处理做法。具体施工要点如下。

（1）应对诱导缝位置进行充分的振捣，保证止水带与混凝土之间密实。钢边橡胶止水带应定位准确，且固定牢固，止水带纵向轴线应与变形缝对齐。

（2）中埋式注浆止水带应固定牢固，避免由混凝土浇筑或振捣引起止水带变形、移位，从而影响防水效果。混凝土浇筑时，严禁将振捣棒放置止水带上进行振捣。

2.6 特殊部位防水处理

主体结构施工过程中，穿墙管、钢管降水井及格构柱在穿越主体结构底板过程中，为了保证底板防水质量，都应进行防水处理，穿墙管防水主要采用止水法兰环于遇水膨胀止水胶条相互配合进行防水；钢管降水井主要应用钢板与降水井焊接进行封堵，上方回填同标号无收缩砼；格构柱防水主要用止水钢板与遇水膨胀止水胶条及密封胶相互配合进行防水。

车站主体与明挖区间、通风道、出入口通道接口部位的防水层预留保护做法、防水层甩槎、甩槎保护、接槎、施工缝防水构造相同，洞口预留防水卷材的甩槎（保护板宽度范围内）应增设隔离层（或隔离膜不撕掉），以便完成与附属结构的接茬工序。

2.7 结构自防水

车站主体结构混凝土通常采用商品混凝土，抗渗等级为P8，结构顶板、侧墙和底板混凝土中应添加高性能减水剂和抗裂防水剂，并按高性能混凝土要求进行配制，单掺优质粉煤灰（≥Ⅱ级灰）或单掺粒化高炉矿渣微粉（≥S95），同时，两种掺合料可以复掺，可根据掺量多的一种掺合料选择复掺最大掺量标准。使用矿物掺合料时，其品质和用量应通过试验确定。

混凝土施工应注意以下几点：

（1）混凝土浇注施工前应先对钢筋、模板等进行洒水湿润，混凝土接触面应进行凿毛，并清理干净，确保浇筑部位清洁无杂物。

（2）混凝土浇注前应先检查到场混凝土的随车证明资料，核对工程名称、混凝土强度标号、浇注部位是否有误，并现场进行坍落度试验，试验合格后方可使用。

（3）混凝土振捣时间不宜过长，以免混凝土产生离析。

（4）应根据施工时季节、气候的不同，选择有利于抗裂防渗的时段进行混凝土浇筑。

（5）对于结构易发渗漏的施工缝等特殊部位，必须加强振捣，同时注意避免跑模、漏浆。

（6）夏季施工时，结构底板、中板、顶板可采用土工布覆盖洒水养护，侧墙可采用不透水、不透气的保湿膜进行覆盖，将混凝土表面露出的部分严密覆盖。同时应定期洒水养护，以保证混凝土面不失水，同时得到充足的养护。底板、侧墙、顶板防水砼洒水养护不少于14 d。

（7）覆盖浇水养护在砼浇筑完毕后的12 h内进行，夏天缩短至2～3 h或砼终凝后立即盖土工布浇水养护。

3 结束语

本文结合常州地铁潞城站主体结构施工实际，通过采取止水帷幕、基坑降水和桩间网喷施工等，基坑内基本无明水，起到了结构外的止水、防水的作用，结构施工中又通过对防水卷材施工、施工缝防水、顶板防水层的处理、混凝土浇筑等方面的施工质量控制，在主体结构施工完成后，结构表面基本无明显渗漏现象，减少了结构堵漏工作量，为项目节约了大量成本并创造了较高的利益，达到了较为理想的预期效果，可为其他城市的地铁车站结构防渗漏施工提供重要借鉴。