軌道交通地下工程的防水技術探討

朱大勇

（合肥市軌道交通集團有限公司運營分公司，安徽 合肥 230000）

軌道交通地下工程具有多種土建施工方法，工藝過程比較復雜，需要充分結合土建施工中所使用的防水材料準備以及防水措施等，制定出科學的防水施工方案，并從施工過程、安全環保、施工適應性等多個方面來選擇最佳的柔性防水層好材料，這也是整個地下工程防水施工的關鍵所在。

1 軌道交通地下防水工程的基本特點

與其它的地下工程相比較，軌道交通地下防水工程具有以下特點：（1）要保證防水材料具有較強耐久性。針對工程的主體受力部件要保證其使用年限超過100年，柔性防水材料耐久度也必須與主體受力部件使用年限實現匹配[1]。（2）具有較高防水設防等級。軌道交通在運營過程中人員聚集度較高，而且整個工程都會涉及大量機電設備。針對車站、人行通道以及機電設備比較集中的位置，必須嚴格按照一級防水標準進行施工，其他區段的隧道以及相關附屬結構也必須達到二級防水標準。（3）防水層使用環境復雜。軌道交通地下工程在使用過程中會長時間承受列車載荷，與此同時，地下水位、酸堿度、凍融環境以及微生物等各種因素都會對防水層質量和耐久性產生影響。（4）地下工程土建施工工序復雜。城市軌道交通地下工程在施工過程中主要有明挖順筑、蓋挖順筑、蓋挖逆筑、頂管法等多種施工方法，在具體施工過程中通常需要利用3種以上土建施工方法，由此直接導致防水施工比較復雜[2]。（5）柔性防水層對施工要求高。由于地下工程施工場地受到局限，通常會采取圍護樁或地下連續墻支護來進行基坑施工，在這種情況下針對側墻通常會采取“外防內貼”方法來進行防水層施工，施工完成后的保護環節難度大，而且對防水層完整性提出更高要求。

2 明挖法結構柔性外包防水

2.1 柔性防水方案

城市軌道交通地下工程通常會采取明挖順筑、蓋挖順筑、蓋挖逆筑等幾種土建施工方法，防水方案制定過程中，目前普遍的做法是針對結構頂板相應地設置柔性防水層，但是針對底板和側墻在不同的地下工程防水設計方案中爭論比較大，而且主要是集中在柔性半包防水和全包防水兩種方案的選擇方面。目前我國并沒有針對兩種防水設計方案滲漏量和堵漏維修費用等制定出統一的執行標準。城市軌道交通地下工程通常會采取柔性全包防水方案，半包防水方案的應用則相對比較少。

2.2 柔性防水材料選擇

在具體選擇柔性防水材料的時候，通常情況下都是按照保證材料最少，而且要保證防水材料具備環保性、經濟性的特點，與土建施工能實現良好匹配，與此同時，還要與施工所在地環境氣候條件相符合，并具備成品保護簡單等優勢。軌道交通地下工程在實際施工過程中多數情況下采取的都是圍護樁或地下連續墻支護基坑施工方法，防水層在施工過程中，針對結構底板采取的都是“外防內貼”法進行施工，而針對頂板則通常會使用“外防外貼”法，針對側墻通常使用的是“外防內貼”法[3]。因此在進行防水材料選擇的過程中，應該充分結合防水層施工具體位置來合理選擇防水材料。與我國目前城市軌道交通建設狀況來看，針對結構頂板防水施工，涂料類防水材料應用比較廣泛，這種材料在實踐應用中證明其質量完全能達到標準設計要求。而針對結構底板和側墻通常會應用預鋪防水卷材和膨潤土防水材料來進行施工，這兩種防水材料不僅施工過程簡單，而且不容易發生竄水現象，在當前地下工程中使用非常廣泛。

2.3 常用柔性防水材料的施工性能比較

不同防水材料施工工藝差異比較大，實際施工難度也不同，在具體選擇防水材料的過程中要重點考慮以下三個方面：（1）對材料性價比進行充分考慮；（2）對材料施工工藝便捷性進行充分考慮，要結合施工人員綜合素質來合理選擇；（3）保證施工材料與施工所在地氣候條件、土建施工方法相符合。

2.4 柔性防水層施工工藝概述

（1）如果實際采取“外防內貼”法進行防水層施工，應該采取空鋪、點粘、條粘或機械固定等幾種方法來對防水卷材進行鋪設，以此來有效避免防水內部結構與圍護結構產生差異沉降后造成防水層出現損壞；如果實際采取“外防外貼”進行防水層施工，要保證結構表面與防水層之間實現滿粘，堅決杜絕出現空鼓現象。

（2）通常會使用直接過渡或間接過渡來進行側墻防水層之間的過渡構造施工，如圖1所示。

（3）防水材料材質以及細部構造差異會使得防水加強層施工方法出現差異。具體施工方法如下：①防水層鋪設之前首先要完成陰陽角加強層施工，防水卷材施工采取“外防內貼”的情況下，必須在完成防水層鋪設后再進行防水加強層施工。②針對施工縫防水加強層，要將其設置在現澆混凝土結構和防水層之間，具體如圖2所示。③要充分保障變形縫防水加強層材料延伸率不能超過300%，而且還要保證防水材料能夠與現澆混凝土結構實現良好粘貼。防水層鋪設如果采取“外防內貼”法，要盡量使用合成高分子預鋪防水卷材。如果實際采取的是“外防外貼”法，丁基橡膠防水密封膠粘帶的應用比較多。同時采取空鋪方法來針對變形縫兩側防水加強層的施工，以此來有效提升其變形適應性。

圖1 頂板和側墻防水層過渡構造

圖2 施工縫防水加強處理（單位：mm）

3 細部構造防水

3.1 樁頭部位

由于過渡部位柔性全包防水層施工難度大，因此通常會采取剛柔過渡方法來強化防水施工。現澆混凝土結構底板與樁身實際產生的沉降差異非常小，因此必須針對樁頭保證其剛性防水施工質量，同時要針對剛、柔防水層嚴格進行過渡密封處理。剛性防水在具體施工過程中首先需要利用水泥基滲透結晶型防水材料在樁身及樁頭部位進行防水施工，并針對樁身四周及底板墊層通過10～20mm厚的防水砂漿來進行施工，然后需要利用密封膠針對樁根部進行嚴格密封處理。在實際施工過程中，充分利用高滲透改性環氧涂料來取代傳統的水泥基滲透結晶型防水材料，實際防水效果更好。

3.2 施工縫

中埋式鋼邊橡膠止水帶、中埋式鋼板止水帶、遇水膨脹膩子條等是當前軌道交通地下工程施工縫防水施工中應用比較廣泛的幾種防水材料[4]。在具體施工過程中，要充分結合實際施工位置以及防水等級具體要求來合理選擇設防方式。針對施工縫制定防水方案的時候，要與土建施工和施工縫具體位置進行充分結合，這樣才能讓施工難度得到有效控制，并有效保障防水質量。例如，如果采取中埋式止水帶來處理礦山法結構施工縫，則施工難度相對較大，而且也不能保障防水質量，防水材料安裝施工困難也比較大，對后續施工過程也會造成一定影響，針對這種情況，應該盡可能利用遇水膨脹止水橡膠、預埋注漿管等材料來進行施工。如果采取中埋式或外貼式止水帶來進行水平施工縫施工，則會導致施工難度增加，止水帶在使用過程中也非常容易出現跑位現象。另外，針對變形縫與誘導縫交叉位置處理的難度也相對較大，很容易導致出現滲漏現象。在大量實踐中發現，通過遇水膨脹止水條或外貼式橡膠止水帶單獨施工方法來進行施工縫處理很難保證防水施工質量。

3.3 變形縫和誘導縫

變形縫和誘導縫防水方案選擇性比較小。目前針對軌道交通的變形縫以及誘導縫主要使用是密封膠、防水加強層、中埋式鋼邊橡膠止水帶等組合方式。在大量的實踐應用中發現，柔性防水層、中埋式止水帶是目前針對變形縫以及誘導縫主要能發揮良好防水效果的施工方式，而在實際應用過程中，外貼式止水帶以及密封膠嵌縫的實際防水效果并不理想，在一些城市軌道交通防水工程中的變形縫以及誘導縫施工過程中外貼式止水帶的應用已經逐漸被取代。此外，與常規的橡膠止水帶以及塑料止水帶相比，配備了鋼邊的中埋式止水帶在安裝質量以及防水效果方面更具優勢。在城市軌道交通工程投入運營中發現，變形縫以及誘導縫是非常容易出現滲漏水情況的兩個位置，因此，在實際的施工過程中必須針對具有變形縫以及誘導縫的位置做好排水系統的提前施工，這樣才能對變形縫以及誘導縫的滲漏狀況進行很好的預防，有效提升軌道交通的防水效果。

4 結束語

我國一些城市軌道交通地下工程經常會出現嚴重滲漏現象，由此也使得工程維修成本急劇增加。對于軌道交通地下工程防水問題來說，必須從設計、施工、監理、業主等各個層面進行有效結合，并對地下工程防水問題給予高度重視，這樣才能充分保障軌道交通工程防水質量，營造出良好的地鐵運營環境。