西安地鐵工程防水試驗(yàn)研究

張艷鋒

西安地鐵工程防水試驗(yàn)研究

張艷鋒

文章選取西安地鐵3號(hào)線2個(gè)在建車站作為防水試驗(yàn)站點(diǎn)，嚴(yán)格按照《西安地鐵防水工程施工指南》中的工藝要求，對4 mm瀝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滲漏效果進(jìn)行試驗(yàn)分析，結(jié)果表明，瀝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。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對西安地鐵防水提出了建議。

地鐵工程；防水；試驗(yàn)研究

國內(nèi)各城市地鐵工程防水設(shè)計(jì)原則基本相同，多采用“以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主，附加結(jié)構(gòu)外包防水，加強(qiáng)接縫防水”的防水體系。為了有效降低西安地鐵工程的滲漏水問題，提高結(jié)構(gòu)耐久性及地鐵運(yùn)營安全性，本文針對西安地區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及特殊施工環(huán)境等情況，選取西安地鐵3號(hào)線具有代表性的太白南路站和延興門站2個(gè)在建車站工程進(jìn)行防水試驗(yàn)，以期進(jìn)一步解決西安地鐵防水難題。

1 防水試驗(yàn)車站概況

太白南路站長227.6 m，寬20.7 m，車站埋深16.21 m，車站主體結(jié)構(gòu)為地下2層2跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，車站頂板覆土厚度3.2 m。車站主體結(jié)構(gòu)主要位于原皂河河床，地層主要以中砂為主，地下水位埋深8～9.5 m，地下水補(bǔ)給主要以大氣降水及地下徑流為主。車站采用全外包防水，設(shè)計(jì)采用4 mm瀝青基聚酯胎防水卷材。考慮到太白南路站處于全斷面砂層，具有一定的代表性，因此，試驗(yàn)中采用4 mm瀝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種外包防水材料進(jìn)行防水試驗(yàn)。車站結(jié)構(gòu)①～⑦軸全部采用4 mm瀝青基聚酯胎防水卷材，其余結(jié)構(gòu)外包防水采用1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材，2種材料均為自粘式，接縫采用搭接方式。

延興門站長190.4 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度19.2 m，擴(kuò)大端寬度24.8 m，車站埋深17.2 m，車站主體結(jié)構(gòu)為地下2層2跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，車站頂板覆土厚度3 m。車站自上而下地層分布為新黃土、保護(hù)軟黃土及古土壤層，場地地下水位埋深3.30～5.50 m，地下水補(bǔ)給主要以興慶湖、地下徑流及大氣降水為主。該車站防水全部采用1.5 mm高分子聚乙烯防水卷材施工。

2 防水材料試驗(yàn)分析

2.1 防水材料性能試驗(yàn)

2.1.1 瀝青基聚酯胎防水卷材

瀝青基聚酯胎防水卷材(PY類)是以長絲聚酯氈為胎基，以增粘聚合物改性瀝青為浸涂材料，上表面覆以聚乙烯膜、細(xì)砂、頁巖、鋁箔或隔離膜為隔離層，下表面覆涂硅隔離膜為防粘層而制成的自粘聚合物改性瀝青聚酯胎防水卷材。該材料具有抗拉強(qiáng)度高、延伸率大、耐穿刺、耐腐蝕能力強(qiáng)，低溫性能優(yōu)異，特別適用于不能動(dòng)用明火的地鐵明挖車站防水工程。瀝青基聚酯胎防水卷材防水試驗(yàn)結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，見表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強(qiáng)度聚乙烯膜與彈性體改性瀝青自粘層復(fù)合而成的新一代防水卷材，用聚合物水泥膠粘材料鋪貼卷材，具有剛性、彈性、塑性等多道防水性能，其材料的拉伸強(qiáng)度、延伸率、耐高低溫、粘結(jié)剝離強(qiáng)度等綜合性能是其他防水材料所不具備的。高分子聚乙烯防水卷材防水試驗(yàn)結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，見表1。

2.2 防水材料優(yōu)缺點(diǎn)分析

（1）瀝青基聚酯胎防水卷材。4mm瀝青基聚酯胎防水卷材具有良好的拉伸性、抗?jié)B性、耐熱性、低溫柔性、耐腐蝕、耐酸堿、抗老化性等，材質(zhì)較柔軟，施工較方便，接縫粘結(jié)處理工藝簡單、便于修補(bǔ)；缺點(diǎn)是，長期在地下水環(huán)境中耐腐蝕性差、撕裂強(qiáng)度低、材料燃點(diǎn)低；

表1 瀝青、高分子防水卷材試驗(yàn)結(jié)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?jié)B性、耐熱性、低溫柔性、耐腐蝕、耐酸堿、抗老化性等，撕裂強(qiáng)度較高，卷材表面的膠膜與固化的結(jié)構(gòu)混凝土易形成良好的粘結(jié)；缺點(diǎn)是，施工工藝較復(fù)雜，接縫粘結(jié)處理要求高，材質(zhì)較硬，轉(zhuǎn)角處施工質(zhì)量不易控制。

3 防水效果檢驗(yàn)

防水效果試驗(yàn)點(diǎn)主要包括車站施工縫、誘導(dǎo)縫、盾構(gòu)區(qū)間與車站接縫、出入口與車站主體結(jié)構(gòu)接縫、頂板、礦山法隧道特殊變形縫及一般變形縫。車站全外包防水材料更換后，根據(jù)《西安地鐵防水工程施工指南》中的工藝要求進(jìn)行施工，加強(qiáng)施工過程中質(zhì)量檢查，確保現(xiàn)場施工與指南操作規(guī)程一致，最終通過停止降水和頂板蓄水等手段對各道縫和結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行防水效果檢驗(yàn)。

3.1 太白南路站

太白南路站主體結(jié)構(gòu)于2013年12月20日封頂，2014年3月10日降水井全部停止運(yùn)行后，2次對車站防水效果進(jìn)行檢查，對滲漏水部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總，共有4處滲漏水，見表2。從表2中可以看到，滲漏水點(diǎn)主要集中在施工縫和結(jié)構(gòu)表面，各有2處。采用瀝青基聚酯胎防水卷材進(jìn)行防水的部位只有1處滲水，且滲水長度較短，滲水量很小。采用高分子聚乙烯防水卷材進(jìn)行防水的部位有3處出現(xiàn)滲水，滲水長度較大，且有1處發(fā)生較嚴(yán)重滲漏。

表2 太白南路站滲漏水檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

3.2 延興門站

延興門站主體結(jié)構(gòu)于2014年7月10日封頂，車站基坑采用坑內(nèi)降水，降水井封堵施工暫未完成，車站降水還在進(jìn)行。根據(jù)2014年10月6日對車站滲漏水情況統(tǒng)計(jì)，延興門站共有9處滲漏水，見表3。該站防水全部采用高分子聚乙烯防水卷材，從滲漏水統(tǒng)計(jì)表3中可以看出，滲漏水點(diǎn)主要集中在結(jié)構(gòu)表面、施工縫和變形縫處，共有9處，滲漏水長度較長，且1處滲漏點(diǎn)出現(xiàn)明水。

4 結(jié)論及建議

（1）防水材料試驗(yàn)分析結(jié)果表明，瀝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；太白南路站和延興門站防水效果檢驗(yàn)結(jié)果表明，太白南路站外包防水效果好于延興門站；

表3 延興門站滲漏水檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

（2）根據(jù)防水材料試驗(yàn)分析結(jié)果，建議西安地鐵車站外包防水材料選用4 mm瀝青基聚酯胎防水卷材；

（3）建議進(jìn)一步細(xì)化和優(yōu)化《西安地鐵防水施工工藝及工藝指南》，重點(diǎn)對防水及結(jié)構(gòu)施工過程、施工工藝方法進(jìn)行改進(jìn)和控制，以達(dá)到西安地鐵防水預(yù)期的效果和目的。

[1] 雷永生，鄧國華. 城市地下鐵道工程防水技術(shù)探討——以西安地鐵為例[J]. 地下空間與工程學(xué)報(bào), 2012 (3).

[2] GB50157-2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2003.

[3] GB50108-2008 地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2008.

[4] GB50208-2002 地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[5] GB/T23457-2009 預(yù)鋪濕鋪防水卷材[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

責(zé)任編輯 朱開明

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

張艷鋒：西安市地下鐵道有限責(zé)任公司，工程師，陜西西安 710018