淺談地鐵工程防水技術

【摘要】做好防水工作是人們安全保障的第一步，地鐵防水工程是一個系統(tǒng)的工程，涉及到選擇合格的防水材料、結合經(jīng)濟合理的設計方法、進行嚴格施工管理等很多個方面，只有各個方面的努力配合才能達到較長的防水耐用年限和使用功能。

【關鍵詞】地鐵工程，防水技術

1 前言

從2008 年開始，由于城市軌道交通工程建設驟然提速，導致很多原來鐵路的建設單位、設計單位及施工單位進入到了城市地鐵工程的建設中，他們認為，地鐵交通某些區(qū)間雖然位于主城內，但是地面上鄉(xiāng)村仍未進行開發(fā)，故可以采用鐵路隧道的“以排為主，堵排結合”的排水型隧道，但我認為這是不允許的。

因為地鐵按照百年工程設計，其建設周期長，在建設過程中沿線工程水文地質變化大，地下工程防水設計標準應有預見性地提高防水技術設計，即采用全包防水技術。地鐵一條線路從立項到建成需要5 年或更長的時間，工程沿線水文存在由單純無污染地下水向污染重的滲透流轉變情況。以重慶市渝北區(qū)的新牌坊地區(qū)為例，該地區(qū)原為城市郊區(qū)，從1998 年開始城市化進程，5 年的時間足夠它從鄉(xiāng)村蝶變?yōu)?003 年的高檔住宅小區(qū)集中地，而到2013 年，這里已經(jīng)集商務與高端居住區(qū)于一體，即將成為國際性地標，在這15 年間，該地區(qū)的地下水明顯增加了被污染的幾率，并增加了城市滲漏流。而鐵路建設與城市地鐵建設最大的區(qū)別就在于鐵路建設期間鐵路沿線工程水文變化不大，以秦嶺山區(qū)為例，我國鐵路五穿秦嶺，在這50 多年間，地下水的水質變化不明顯。故此城市地鐵工程只能采取全包防水技術。

2 地鐵防水及滲漏水治理

地下防水設計的總體要求是“防排結合，防為基礎；多道防線，剛柔并舉；因地制宜、綜合治理”。

（1）對于大面積防水混凝土，可以摻入減水劑、緩凝劑、膨脹劑等外加劑。例如：水泥混凝土的缺點是易收縮，而產(chǎn)生大的空隙，如果加入膨脹劑，膨脹劑水化后結晶生成穩(wěn)定的水化物，填充在混凝土毛孔縫隙中，這就降低了混凝土的空隙率，使混凝土更加密實，抗?jié)B性提高，彌補了混凝土易收縮的致命缺點。

（2）活動縫的滲漏水治理：日本東京是亞洲最早擁有地鐵的城市，其防水設計采用了比較周到的導水溝設計。擁有先進的3S 工法治理滲漏水[3]。設計理念是伸縮（spread）、追隨（sealed）、固定（solid）的有機結合，將綜合處理融為一體。施工程序：施工位置標示、裂縫機械切槽、凹槽按設計成形、清除槽內碎屑、黏結劑涂刷、嵌入填充材料、面層材料施工、恢復原裝飾層最后完工驗收。

（3）高聚物注漿法：高聚物注漿法是一種較為實用的方法，利用高聚物的膨脹性可以改善地基沉降不均勻。另外一些高聚物材料具有抗?jié)B性好、柔韌性好、不易開裂等特點，可用于封堵結構縫以保護內部的鋼筋免遭腐蝕，也可用于封堵活動縫。

（4）泡沫橡膠管塞縫法[3]：2010 年，深圳大學張道真教授介紹了一種泡沫橡膠管塞縫工藝，可在管中充氣，使其在寬度多變的活動縫中保持密封止水狀態(tài)。

（5）合理設計水灰比。減少水泥的用量，水泥用量不超過280kg/m3，增加優(yōu)質粉煤灰，其含量不低于凝膠材料的30%，或者增加其他水硬性凝膠材料如磨細礦渣比例。合理設計水灰比可以提高水泥混凝土的強度，確保混凝土的質量。

（6）由于施工縫部位防水能力較差，底板的混凝土應連續(xù)澆灌，應盡量不設施工縫，墻體一般只允許設水平施工縫，不得設垂直施工縫，垂直施工縫應與變形縫相結合且避開地下水和裂縫較多的地段。

（7）另外，也應該注意結構的防腐蝕[5]，因為這也會對結構滲漏水提供有利條件。為防止土壤中的微生物腐蝕地下結構，可以在施工周圍的土壤中加入抑菌物質，這樣可有效抑制微生物生存。混凝土結構也應該防止電腐蝕。在國外，整個結構均用瀝青卷材全部包裹圍護。而北京地鐵系統(tǒng)是采用玻璃布油氈全包的方法。地鐵防水工程具體施工方案很多，可以根據(jù)當?shù)氐刭|情況，針對不同地段并考慮經(jīng)濟合理性選取最優(yōu)治理方法。

3、提高我國軌道交通地下工程全包防水質量的建議

通過對一些地下工程區(qū)間隧道工程施工過程及竣工后使用情況進行調查統(tǒng)計，數(shù)據(jù)顯示結構滲漏水情況最為嚴重。如何做好地鐵工程區(qū)間隧道的全包防水，我認為應該從以下幾個方面做起。

3.1 在設計施工圖中明確使用全包防水技術

由于城市地鐵區(qū)間隧道位于城市地下，位置特殊性，周邊的地下水和滲漏流都帶有壓力并受到污染，這是它不同于鐵路隧道的清水的最大特點，對于這兩種污染水源都必須嚴防死守不能放進我們的隧道中。故鐵路隧道防水可以采用“防、排、截、堵結合”原則（TB 10003-2005鐵路隧道設計規(guī)范），但地鐵隧道只能采用“全包防水”。忽視了城市的滲漏流危害，將山區(qū)隧道的做法照搬到了城市軌道交通工程上，這種做法決不應該允許和推廣。

3.2 嚴格控制防水施工過程質量

1） 防水層施工質量把關。所選用的防水材料的質保資料（ 廠家營業(yè)執(zhí)照與生產(chǎn)資質及產(chǎn)品出廠合格證等） 要齊全，進場抽樣送檢，合格后方可用于施工。應由專業(yè)施工單位安排有專業(yè)資格的施工人員按照國家規(guī)范的要求進行施工，重視基層平整度、表面光潔度和明水的處理，禁止基層凹凸不平、有粗骨料或鐵件突出及明水。施工過程中，施工技術交底、驗收三道防線及成品保護等施工工藝必須嚴格執(zhí)行。

2） 防水混凝土施工質量把關。a.混凝土應振搗到位。混凝土和易性差，或施工工序質量控制不嚴，如漏振和欠振都容易使混凝土結構產(chǎn)生蜂窩、麻面、孔洞等質量問題，形成各種形狀的透水縫隙破壞混凝土的自密性，導致結構漏水。b.通過模板刷脫模劑和增加墊塊來保證鋼筋保護層厚度。防止因鋼筋保護層厚度不夠，地下水滲入混凝土表面細微的縫隙銹蝕鋼筋，最終造成結構滲漏水。c.混凝土的養(yǎng)護要及時。混凝土水化不全是在混凝土內部形成毛細管道為滲漏水提供通道，進一步使混凝土的自密性降低導致結構漏水。d.施工縫（ 包含隧道變徑結合處、車站和隧道的結合處及車站和出入口的結合處） 的專項防水處理。施工縫混凝土振搗不到位、防水處理不到位（ 如止水帶和止水條與混凝土不密貼），也是最容易造成滲漏水的原因，需要施工單位提前做好專項方案，并由參建各方嚴格執(zhí)行。e.防水層防水材料的保護。在實際施工過程中，防水材料會由于下列原因造成破損影響防水效果，如初期支護基面處理不到位，混凝土面凹凸不平、有凸出物、清理不干凈；鋼筋綁扎時未采取有效的保護措施，使防水材料整體性存在缺損；防水材料鋪設時與初支基面不密貼，澆筑混凝土時受力破損；防水材料搭接處焊接質量有缺陷。f.需要安裝模板嚴格執(zhí)行GB50299-1999 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范（2003 年修改） 要求，使用模板拉桿螺栓連接，禁止使用穿墻螺栓或穿墻管破壞混凝土自防水系統(tǒng)后為滲水提供通道。

4、結語

地鐵工程是百年工程，要真正杜絕區(qū)間隧道滲漏水問題的發(fā)生，只能把握最根本的兩道防線，即隧道結構外包防水層和隧道混凝土結構自防水。國外“海恩法則”說“每一起嚴重事故的背后，必然29 次輕微事故和300 起未遂先兆以及1000 起事故隱患”。所以要防微杜漸，工程技術人員要從防水設計、施工指導思想上重視地鐵工程防水，施工單位將防水工程一次做好，重視薄弱環(huán)節(jié)，如施工縫等處，采取周密的措施，多道設防。從防水每道工序質量開始重視，保證施工前、施工中、竣工后和運營中符合規(guī)范要求，進而保證地鐵運營安全。

【參考文獻】

[1] 龔克崇. 地基基礎與地下防水工程[D]. 中國建筑工業(yè)出版社，2004（11）.

[2] 北京土木建筑學會. 地下防水工程施工操作手冊[D]. 經(jīng)濟科學出版社，2004（12）.