淺論城市軌道交通工程的防水施工

龔榮清　胡光虎　王天林

摘要：發展城市軌道交通，是城市公共交通戰略的重要內容。軌道交通的防水工程應該嚴格按照相關程序科學設計和施工，并遵循相關法律法規，如果處理不好，會引起質量事故，輕則開裂滲漏，影響壽命，重則危及結構安全，影響使用，因此，必須給予高度重視。

關鍵詞：軌道交通；工程施工；防水技術

優先發展城市公共交通，是促進我國城市健康發展的重要戰略，在21世紀，軌道交通將成為特大城市公共交通的骨干，大中城市的主要公共交通方式，不僅將為改善群眾出行作出重大貢獻，其建設也是拉動內需的重要舉措。在全球金融危機的大背景下，發展軌道交通意義重大。

1 我國城市軌道交通發展的前景

當前，我國城市軌道交通進入了一個快速發展期，北京、天津、上海、廣州、深圳、南京、重慶、武漢、大連、長春十個城市已經開通運營的線路總長達770公里。按目前每年開工建設100～120公里線路的發展速度，到2020年我國建設城市軌道交通線路將達到2000～2500公里規模。尤其是北京、上海、廣州三個特大城市軌道交通網絡已經初步形成。據統計，每投資1億元的軌道交通項目，可帶動GDP增長2.63億元,增加8000個以上的就業崗位。城市軌道交通每百人公里的人均能耗是小汽車的1/20。在占用土地資源方面，城市軌道交通為0.2平方米，而公共電汽車、小型轎車、摩托車、自行車分別是它的4.6倍、115倍、100倍和50倍。根據2008年國家統計年鑒，全國城市400萬人口以上13個，200-400萬人口26個，100-200萬人口79個，50-100萬人口111個，城市軌道交通的發展前景廣闊。

隨著今后軌道交通的不斷發展,各種系統方式的軌道交通包括直線電機等也將在我國出現。圍繞新技術的開發和應用，對我國軌道交通裝備技術發展又提出了新的任務。

2 城市軌道交通工程防水的主要特點

城市軌道交通工程防水與地面建筑防水相比具有以下特點：第一， 城市軌道交通工程建造期和運營期內圍巖應力、變形都處于不斷調整中，由于地層圍巖的不均勻性，導致圍巖應力、變形沿隧道縱向和環向的分布不均勻。第二， 城市軌道交通工程結構通常建于地下水位以下，結構被有壓地下水所包圍，防水材料稍有破損就可能導致滲漏，在水壓力作用下滲漏量和滲漏范圍有加大趨勢。第三， 城市軌道交通工程開挖、支護面不規則，導致防水層敷設面凹凸不平，這要求防水材料必須具有較大的變形能力以適應不規則結構面。第四，初期支護和二次襯砌在圍巖的作用下，也處于不斷變形中，防水層必須具有適應其變形的能力。因此，地下結構防水較地面建筑防水更復雜，可控制性更差，需要我們科學合理地進行規劃和施工。

根據國內外在土層中修建軌道交通的經驗，地下車站應優先采用常規的明挖法施工;當不答應長期占用既有道路施工時，可采用蓋挖順筑法、蓋挖逆筑法;僅當不具備明挖條件或當車站埋置過深，采用明挖法施工很不經濟時，方可考慮采用暗挖法施工。此外，對于樞紐車站或具有綜合功能要求的車站，一般也不宜采用暗挖法施工。

3 做好軌道交通工程的防水工作是施工的關鍵環節

在軌道工程諸如地鐵車站施工中，由于施工環境較差，施工順序的影響，使防水效果難以達到設計的理想狀態，地下結構的防水設計與施工必須有機地結合。同時在施工中應根據所使用材料的主要技術性質結合結構的受力狀態、技術要求、施工季節的溫度變化及施工客觀條件等各種因素進行其使用功能和使用年限的關鍵。

3.1 采用跳倉法施工減少結構應力裂紋

基于結構的工程量大，防水等級高，且根據砼的收縮值擬將原施工設計圖劃分的 A 、B 、C 三個區域細分為：A-1、A-2、B-1、B-2、B-3、C-1、C-2、C-3、C-4、C - 5 十個澆注面，每個澆注面順車站方向劃分。每段縱向澆注長度控制在20m以內，澆注順序采用跳倉法，澆注的間隔時間為5～7天。中板、頂板的模板支撐體系采用分區整體型，內襯墻澆注區域劃分與板一致。每次澆注砼量為300m3左右 。

3.2 防水混凝土自身性能的選擇與確定

為了控制砼的貫通裂縫（迎水面裂縫不得大于0.2mm，背水面裂縫不得大于0.3mm），在施工中采用干縮值較小，水化熱較低的普硅水泥，強度等級為42.5，其用量為320kg/m3，水灰比為0.45，砼配合比為1：2.59:3.06:0.33。為加強砼的和易性減少砼的水化熱和干縮值，C30 砼采用外加劑、摻合料技術。

3.3 外防水層施工和頂板防水

外防水層主要采用≥300g/m2無紡布與 EVA 板和 PVC 防水板與無紡布作為防水層，墊層采用Cl5混凝土。鋪設面平整、潔凈、無浮漿、無凸角和及起砂現象，必要時可用砂漿找平。防水層材料、施工環境應符合設計和產品技術要求，并經設計人員認可，報送監理工程師、監理總部審批。無紡布與EVA 板均按設計要求的幅寬在加工廠進行加工，運至現場人工進行鋪設。防水層搭接寬度、搭接工藝均按廠家或設計要求執行。防水層鋪設后及時施作鋼筋混凝土，確保防水效果。當頂板混凝土養護完成并清潔砼表面浮漿及垃圾后，可進行非焦油雙組分聚氨酯涂料，然后敷設防水保護層。

3.4 施工縫防水處理

施工縫的位置應設置在結構受剪力或彎矩最小且便于施工的部位。若利用企口式構造工藝，可在混凝土接縫處環向或縱向留設V 形槽口，使砼槽形相接，其槽口需平直，光滑，在本工程中擬在底板與頂板處留設雙企口構造槽口。施工縫采用鋼板膩子止水板時，其材質性能規格須符合設計要求，且無裂紋和氣泡，搭接長度不小于10cm，搭接必須平整，粘接牢固，鋼板膩子止水板埋人為澆和后澆砼內各為1／2 板寬，安裝時要保證止水板平直。

3.5 變形縫的施工處理

變形縫是由于結構不同剛度、不均勻受力及考慮到砼結構脹縮而設置的允許受形的結構縫隙，它是防水處理、也是結構外防水中的關鍵環節按照設計要求，在結構變形縫斷面中部埋設Ω型中置式橡膠止水帶，接頭采用熱熔法對接。止水帶采用鐵絲將止水帶拉展固定在結構鋼筋上，利用擋頭板的支持作用漿止水帶定位，固定在結構斷面設計位置上，并確保止水帶中間變形孔與變形縫重合，為避免止水帶在混凝土灌注時跑位，應加強對擋頭板支撐系統，并具有一定的剛度。

3.6 特殊結構部位的防水處理

由于車站主體結構施工完畢后才進行出入口、風道和風亭的施工，這樣結構體銜接頻繁，給防水層的施工帶來較大的困難，故此需對特殊部位的防水作特殊處理。主體結構施工時，在與出入口通道的銜接處，邊墻防水砼可超過圍護樁外側多施0.3m，并在四周銜接處預埋PVC 止水帶，當施工出入口通道時，按規范要求連接好，然后在變形縫外側施作防水板及豆石砼保護層。為確保特殊部位（主體與附屬工程受形縫）的防水效果，建議可采用以下幾種變形縫的防水處理：第一，對于水壓＜0.3N/mm2，變形量20mm的變形縫，除埋設PVC 止水帶外宜增設附貼式止水帶。第二，對于水壓＞0.3N/mm2，變形量為20mm，結構厚度≥300mm的變形縫，除埋設PVC止水帶外，或增加20厚浸乳瀝青木絲板。另外，對明挖施工的出入口及風道，出于邊墻和底板不設防水層，宜在邊墻和底極設置透水管溝，確保結構抗滲和保證結構防水。邊墻部位采用Φ50mm透水管，每10～15m道，底板設置Φ150mm透水管二道，沿邊墻側1.5m處縱向設置，并使兩種透水管連通，達到有效引排的目的。

總之，應用有效合理的技術措施，做好工程防水施工工作，對軌道交通工程至關重要。軌道交通工程應遵循“以防為上，防排結合，因地制宜，綜合治理”的原則，根據工程地質和水文地質條件、車站結構特點以及施工方法和使用要求等因素進行綜合設計和施工。唯有如此，才能確保軌道交通工程的順利完工和使用質量。

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