地鐵車站防水設計與施工應用

馬斌 馮云波

摘 要：伴隨國民經濟發展水平不斷提高，對于各項基礎設施建設投入力度逐漸增大，城市軌道交通得到快速發展，有效緩解了城市交通擁堵問題。在地鐵項目建設過程中，防水施工占據著重要地位，直接影響了地鐵運行的安全性及使用壽命。因此必須從實際情況出發，加強地鐵站防水設計工作，本文主要對地鐵站防水設計與施工應用進行分析。

關鍵詞：地鐵車站；防水；設計；施工

近年來，城市化進程不斷加快，交通擁堵問題日益突出，為人們日常出行帶來諸多不便。地鐵作為緩解交通壓力的重要舉措，在城市建設中具有重要地位。地鐵車站建設有工程投資大、使用年限長、社會關注度高等特點。為確保地鐵運營的安全性，其防水計劃應綜合考慮場地的地形條件、水文地質狀況，結合具體的施工方法、技術經濟指標等方面因素，以結構自防水技術為基礎，節點式接縫防水方法為重點，輔之以外部結構防水，促進地鐵車站防水工作的開展。

1 地鐵車站漏水現象分析

地鐵站多數是修建在城市地下土體內，其結構不可避免地長期被水浸泡、滲透，尤其是在地下水位較高的地區更為嚴重，直接影響了地鐵的運營效率，增加后期維護成本。地鐵車站防水施工中出現的質量問題通常有主體結構開裂、裂縫以及細部滲漏等。地鐵車站的防水工程在設計以及施工中應參照一級標準，即：工程結構不能有滲漏，其內襯墻上不能有水漬出現，容易出現滲漏的地方要重點做好抗滲工作，如施工縫和變形縫等。

1、支撐端頭出現滲漏

由于支撐端頭的混凝土澆筑施工難度大，難以澆筑密實，預設的止水鋼板和混凝土結合時易出現孔隙。為了解決上述問題，施工前應安裝注漿引水管，并使用“工”型的支撐頭，在新老混凝土相交的位置安裝遇水膨脹止水條并使用密封膠將其緊密粘結防止滲水，并提高軸力監測頻率，避免軸力釋放過于急速。

2、荷載引起的裂縫

荷載變形裂由兩種情況造成：一是區間隧道底板設凝士鉆構還未達到沒計要求強度時，被圈護結構擠壓面造成的變形裂縫，再加上隧道的沉降不均勻，造成隧道出現環向裂縫；二是即使混凝土已經達到了設計強度，而在混凝土墻壁背面超荷載堆放而造成的裂縫，后者出現的裂縫一般較為明顯.屬于貫穿性的裂縫。

3、因收縮或冷裂而出現的開裂

地鐵車站在防水施工中大多對混凝土強度以及防滲性能要求較高，卻忽視因氣候和混凝土水化熱而導致結構開裂的原因。處理頂板收縮和冷裂等造成的結構開裂的常用方法有，選擇水化熱性能低的水泥，防止出現收縮開裂，常見的有礦渣性水泥。為了防止因冷空氣對流造成混凝土裂縫應做好頂板板縫開口位置的封閉工作；一般運用注入化學漿料的方式實現結構防水，常見漿料有低模量聚硫密封膏。

2 地鐵站防水設計與施工應用

1、結構自防水設計與施工

結構自防水又可稱為剛性防水，可有效保障混凝土的抗裂性與抗滲性。雖然混凝土屬于非均勻性質的無機多孔復合型材料，但是必須加強施工技術與施工材料方面的控制，有效增強混凝土的密實度，優化內部結構，形成具有強大抗滲性能的混凝土結構，抵擋來自地下水的侵襲?；炷两Y構作為地鐵車站防水施工技術的核心防線，直接影響了地鐵站防水性能，具體來說，其設計要點如下：

（1） 原材料與混凝土級配的優化

為強化混凝土的密實性能，必須確保各種原材料與質量要求相一致，避免出現收縮裂縫現象。在整個施工過程中，應注意材料的含泥量、吸水率、粒徑等與設計標準相符；另外為了避免水泥的水化熱現象，盡量選擇水化熱相對低的品種，避免水泥產生硬化現象之后，出現收縮裂縫。另外，還應在其中摻入一定數量的粉煤灰，以有效控制混凝土水灰比，增強混凝土的密實度，改善抗滲性能。有關混凝土的配合比問題，應注意加強控制，減少混凝土中存在接觸孔、沉降裂縫或毛細孔等問題，阻斷滲水通道。

（2）摻加膨脹劑與減水劑

一般情況下，混凝土結構出現收縮裂縫，形成滲水問題的主要原因在于，當混凝土經過水化反應之后，出現凝結收縮現象，此時混凝土中存有的多余水分已經干縮，溫度有所下降之后，就會出現冷縮，形成混凝土內部的強烈約束力。若約束力大于混凝土抗拉的強度，那么就會在混凝土的表面形成各種微小的收縮裂縫，引發滲水問題。一方面，通過摻加膨脹劑，可在混凝土凝結之后，促使體積的微膨脹現象，以此弱化混凝土結構的收縮應力，實現抗裂目標；結合混凝土自防水的要求，摻加膨脹劑的膨脹率需控制在0.35%以上，才能真正發揮自防水作用；當前使用較多的明礬石膨脹劑、膨脹劑UEA等，都是應用水化過程中膨脹劑的變形特征，以彌補混凝土的收縮作用。另一方面，摻加減水劑，可降低單位體積內使用的水分和水泥量，避免混凝土產生嚴重的水化熱反應，控制內外溫差，進而減少收縮裂縫可能性，增強混凝土密實程度。

2、細部防水設計與施工

（1）施工縫防水技術

在地鐵項目施工過程中混凝土難以一次完成澆筑，因此，需要設置施工縫分為兩次或多次完成澆筑任務。具體而言，在施工縫的設置時就應當注意盡量避免地下水較多的地段，而在防水施工方面，施工縫的具體處理措施主要有以下幾個方面。首先，在以硬化的混凝土表面上澆筑混凝土之前要注意清理周圍環境，即在水平施工縫澆筑混凝土之前，應注意將其表面的浮漿和雜物清除干凈再鋪凈漿；垂直施工縫在澆筑混凝土之前則應當將其表面鑿毛、清理，之后再涂刷凈水泥漿液或是混凝土界面處理劑并澆灌混凝土。其次，施工縫附近的鋼筋要按規定搭接和焊接，澆筑時避免直接靠近縫邊，利用機械振搗使其緊密結合。

（2）穿墻管線的處理

穿過防水層的管線，由于管線和周圍混凝土脹縮系數不同，在管線周圍會產生開裂，形成滲水，對整體結構的防水性能造成影響。因此，在地下車站穿過防水層的管道周圍應留槽，將穿墻管的止水環與主管連續滿焊。用密封膠密封或是在管外表面包裹橡膠管套確保鋼管進行絕緣和防腐，并在管道中部加設遇水膨脹橡膠條等方法來處理。

3、結構外防水設計與施工

外防水即表面防水，這種防水技術主要強調了防水的柔性化。在施工前必須注意對地鐵車站結構的基層表面所存在的缺陷和滲水部位進行處理，利用各種適當的密封涂料、防水卷材等確保表層的防水效果。但在此過程中，應注意的是涂料在尚未凝固時若受到外水的壓力作用，會形成空洞最終導致滲漏。根據具體位置，可將地鐵車站的防水舉措分為內防水和外防水兩類；根據防水使用的不同材料又可以將附加防水分為水泥砂漿防水、卷材防水、涂料防水等。

4、誘導縫和變形縫設計

為了避免由于存在差異沉降而引發地鐵車站的結構裂縫問題，需要設置變形縫及誘導縫。一般情況下，將誘導縫設置在主體結構中，變形縫則設置在主體和附屬位置對接點；有關誘導縫與變形縫的防水處理，需要在縫隙中間設置一道遇水膨脹止水條或者鋼邊橡膠止水帶；在外墻與底板的交接位置，設置一道橡膠止水帶，并在墻壁內側開設排水槽。

3 結束語

綜上所述，伴隨城市化進程不斷加快，軌道交通建設規模逐漸擴大，有效緩解了城市交通擁堵問題，為人們日常出行提供便利。防水工程是地鐵項目實施過程中的關鍵環節，為保證其運營安全性，必須結合工程實際地質條件，分析可能造成地鐵車站滲漏的因素，充分掌握相關技術規范，確保防水設計的科學性，切實提升地鐵車站的防水性能。

參考文獻

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