地铁车站主体结构顶板防水施工研究与应用

黎晓琮

（中国建筑第四工程局有限公司，广东广州 510080）

0 引言

车站主体结构防水施工是整体施工的重点和难点，如果处理不当，很容易造成后期车站漏水问题。通常需遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则进行设计。然而在施工中，通常因为进度、工序、材料等因素，并不能完全按照设计理想状态进行施工。因此，工程技术人员需要对车站主体结构顶板防水施工进行优化，以保证其防水效果[1]。

1 工程概况

空港出入段线明挖段2 位于岗尾贝刘街西侧，周边主要为农田和民房。明挖段2 为地下一层明挖区间，采用明挖顺筑法施工，设计起点里程ⅡDK1+233.532，终点里程ⅡDK1+494.269。明挖段2 长度为260.737m，基坑宽度33.4～54.2m，底板埋深6.93~16.35m（其中一期基坑长87.5m，宽度为41.8~54.2m，基坑开挖深度13.1~17.35m），明挖段2 为地下单层钢筋混凝土结构，横断面为三跨矩形断面，明挖段2 小里程端头承担Ⅳ线盾构始发，并承担Ⅲ线、Ⅱ线、Ⅰ线盾构接收。为地下单层钢筋混凝土结构，横断面为四跨矩形断面，结构顶板截面尺寸如表1 所示。

表1 结构顶板截面尺寸

2 防水设计

顶板：C35、抗渗等级P10，防水卷材采用1.5mm 厚防水卷材（当地面有种植需求时采用耐根穿刺型），顶板采用采用C35、P10 混凝土，顶板外表面喷涂1.0mm后水泥基渗透结晶型防水涂料，防水保护层采用C20细石混凝土。顶板与侧墙交接位置，两侧搭接长度各1000mm，使用自粘高分子防水卷材作为加强层，加强层与侧墙防水卷材之前使用3mm 厚×50mm 长扁铜压条收口，收口长度为1000mm。加强层与侧墙防水卷材使用水泥钉固定，间距为200～300mm，并在转角处和侧墙防水卷材的端头使用聚硫密封胶连接。

其中防水混凝土要求，入泵坍落度控制在120～160mm，坍落度每小时损失值不应大于20mm，坍落度总损失值不应大于40mm。冬季混凝土的出机温度不宜低于10℃，入模温度不宜低于5℃；夏季入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃，混凝土的表面温度与大气温度的差值大于20℃时，混凝土表面必须覆盖保温。混凝土的表面温度与中心温度的差值不得大于25℃。入模时需用水银温度计实测。

3 顶板防水施工传统工艺

传统施工工艺主要如下：首先，清理基础面，一般用水冲洗，冲洗干净后，等待风干。有时为了加快进度，可以用火对水进行烤，加快水蒸发。其次，进行水泥基的喷涂，注意这里不能加水太多，如果有坡度很容易造成水泥基一个方向进行流淌。水泥基喷涂需要根据材料来确定喷涂间隔时间。然后进行防水卷材、保护层施工。防水卷材按照搭接要求和几个关键节点设置防水卷材加强层进行施工。防水卷材注意搭接宽度为10cm，在阴角、阳角、高低跨等地方需要在原来防水卷材处再增加一层防水卷材。最后，进行保护层施工，直接浇筑混凝土进行施工，控制好标高和坡度即可。这样主要是考虑顶板上面没有其他构筑物，可以直接采用通铺法进行施工，只需要重点考虑侧墙端、施工缝、高低跨部分的防水卷材施工。这些部位一般有标准图，可以根据图纸直接进行施工。

另外，施工中需要注意以下比较突出的两个问题：①需要确定上翻高度。按照经验，上翻500~800mm 即可，但是在一些特殊位置或者渗水严重的地方，需要考虑上翻高度加高点。②防水卷材覆盖是否需要加加强层。部分防水标准图上面没有，理论上是需要设置防水加强层，但是防水加强层加在防水卷材上面还是下面，防水卷材覆盖范围是多少，这些都需要进一步和设计方进行沟通。

4 顶板防水施工存在的主要问题

（1）混凝土支撑拆除问题。通常施工需要将第一道混凝土支撑拆除、格构柱割掉后才能进行顶板防水施工。但是这样会涉及一个问题，如果顶板离回填地面设计标高与顶板设计标高较高，同时，两侧土体维稳能力较差，在顶板防水施工期间，两侧土体位移安全风险较大。如果留混凝土支撑，则挡土墙施工遇到支撑只能预埋套筒，先施工其他位置的挡土墙，等后期混凝土支撑拆除后，在进行挡土墙遮挡地方施工。这样施工会给挡土墙施工留下缺口，只能后期补缺口了。

（2）龙门吊基础位置。涉及出土孔或者盾构孔，需要在顶板上面做龙门吊基础，会影响顶板防水施工。而且为了保证龙门吊基础的稳定性，连梁和柱尺寸较大，而且梁高度设置加密，这些都会增加顶板防水施工的难度。如果只是上翻，那么上翻高度太低，则会引起渗水；太高则需要考虑要不要包住连梁。全包的效果肯定优于上翻，但是在上翻多少的时候进行全包，则需要工程技术人员进行考虑。

（3）挡土墙处防水施工问题。盾构始发或者接收，一般都会做出土孔和盾构孔，这些孔洞都需要做挡土墙，虽然挡土墙采用抗渗混凝土，但是还是需要进行防水施工。另外挡土墙存在时间比较长，一般需要洞通，才会考虑拆除挡土墙。而且挡土墙高度一般要达到地面标高，这就要求挡土墙高度很高。这主要是因为挡土墙存在的时间比较久，且后期封堵时还是会遇到防水的问题[2]。

5 主要解决方案

5.1 混凝土支撑拆除施工方案

混凝土支撑拆除中，需要综合考虑顶板强度、顶板和回填地面标高等因素，对此，需要分情况进行讨论。

讨论一：回填地面标高和顶板标高小于等于3m，地质情况较好。在顶板达到设计强度后，可以有序拆除混凝土支撑、格构柱拆除。在其拆除后，就可以进行顶板防水整面施工，最后进行回填。不过也需要保证混凝土支撑拆除外露时间不能过长，避免两侧地连墙偏移过大。

讨论二：回填地面标高和顶板标高大于3m，地质情况较差。建议地连墙在遇格构柱的时候，按照格构柱尺寸，上翻一定的尺寸，一般根据防水布搭接尺寸，确定防水布搭接尺寸。同时浇筑混凝土保护层时，该处位置混凝土后浇；这个后浇的时间，取决后期割格构柱的时间。

最后在格构柱拆除后，采用搭接的方法进行施工。

格构柱防水处的施工，需要考虑防水布搭接和止水钢板焊接的方式，需要再顶板浇筑前，在顶板钢筋处焊接止水钢板，在顶板浇筑完成后，在此处的防水布要满足平整后的搭接长度。

5.2 龙门吊基础位置施工方案

在对龙门吊基础施工的时候，通常需要预埋钢筋到顶板里面，同时后期回填的时候，龙门吊基础地下部分也不会拆除，作为永久结构了。本次工程龙门吊基础梁柱均采用600mm×600mm。在顶板浇筑完成后，开始进行基础施工，可以看出顶板施工需要越过梁、柱。梁包裹直接采用包裹的方式进行，柱子也需要采用包裹，但是不是每一道梁都需要包裹，只需要包裹最下面一道梁，龙门吊基础全包方案如图1 所示。柱子则需要向上包裹1m 左右的高度[3]。还可以将柱子全部包裹，但是这样需要搭设架子，水泥基喷涂也会造成立面施工困难，对此需要综合进行考虑。

图1 龙门吊基础全包方案（单位：mm）

进一步，也将龙门吊基础上翻和全包，对两种方法进行对比分析，如表2 所示。

表2 全包和上翻对比分析

由表2 可知，全包增加成本较多，但是防水效果比上翻好。施工时，需要根据现场实际情况进行调整。工程技术人员需要确定如何全包，高度多少，如何进行搭接、如何进行收口。防水卷材全包后，需要在阴角、阳角处进行防水卷材加强，然后进行保护层施工。此处保护层施工稍微麻烦，因为保护层厚度只有70mm。混凝土浇筑难度较大，建议采用砖胎膜、配合溜槽进行施工。两侧的砖胎膜需要比中间的标高至少高70mm，作为中间保护层施工的填充。混凝土浇筑完成后，及时用直径较细的振动棒进行振捣，确保振捣密实。

5.3 挡土墙处防水施工方案

对于盾构孔和出土孔挡墙施工，虽然会采用抗渗混凝土，但是还是要进行防水施工，防水建议采用全包，并且在收口处采用密封胶。主要是考虑挡土墙存在的时间比较久，而且后期孔洞封堵也会涉及防水的问题，所以在挡土墙四周进行全包[4]。

具体施工工艺如下。

（1）挡土墙四周搭设脚手架，一般根据挡土墙高度，保证架体的高宽比设置排数。例如，盘扣架高宽比不大于3。最里面一排脚手架与挡土墙留20cm 的间距，外部脚手架做抛撑支撑。具体搭设可以按照如下方式进行搭设：盘扣架材料均采用A 型承插型盘扣式钢管支架，盘扣架立杆（A-LG） 采用60×3.2mm、材质Q355A，水平杆（A-SG）采用A48×2.5mm、材质Q235B。纵横向间距为1200mm×900mm。步距为1500mm。底托与第一道水平杆的间距不大于550mm。斜撑每隔三跨布置一道。施工作业面满铺定型化脚手板，操作平台以上的防护栏杆高度应不小于1.2m，离地1.5m 挂设第一道安全水平网兜，后续网兜垂直间距3m。上下通道采用定型化楼梯，设置楼梯护栏以及安全密目网。

（2）基面处理，此处采用水冲洗基面，如果平整度不够，还需要采用水泥浆进行修补。待水干后，开始喷涂水泥基，一般需要喷涂两次，具体间隔时间需要根据材质性质确定，一般是间隔24~48h。

（3）悬挂防水卷材，在挡土墙下侧与底板相交的阴角处需要做防水卷材加强层，一般两侧都为300mm厚，采用密封胶进行封闭。防水卷材顶部收口处也是采用密封胶。防水卷材搭接合理、没有气泡、平整顺滑。

（4）最后，对防水卷材保护层进行施工，但是这里施工可以立木模或者采用砖胎膜，这里需要注意的是因为挡土墙很高，浇筑保护层很容易造成混凝土离析，所以建议砖砌至一定高度就浇筑一定高度的防水保护层。这个高度需要根据现场的实际情况确定。特别是混凝土配合比，结合混凝土配合比、施工机具来确定最终的浇筑高度。还需要注意的是，挡土墙顶面是否需要增加防水加强层，一般在这样阳角处都需要防水加强层，如果防水加强层的长度超过挡土墙宽度，那么可以将顶部防水处进行全包[5]。

综上所述，全包涉及的施工工艺和时间较长，首先因为挡土墙是立面的，所以刷水泥基、挂防水卷材施工困难，很容易造成上面薄、下面厚的问题。需要在涂刷的时候，注意每次用量和上下部操作需要同时进行涂刷，但是上部不能太多，很容易造成水泥基流到顶板。另外，最外层防水混凝土施工还需要在外侧支模进行混凝土浇筑，人工、材料费用较高。所以挡土墙全包，需要根据现场实际情况进行综合考虑。不能一方决定，适当的时候还需要听取业主的意见。

6 结语

本文分析顶板防水施工中存在的几个问题，并提出解决方案，得出采用全包人材机都会有所增加，但是能够很好避免后期的一个返工渗水风险。总体来说，在实际施工过程中，需要结合项目的实际情况进行选择。为了在保证进度的情况下，保证施工质量，需要工程技术人员考虑施工中的各个环节可能出现的问题，并提前做出处理，还要特别关注后期容易返工的地方。