地鐵車站暗挖隧道防水設計及施工工藝

王漢霆

（中鐵十九局集團有限公司，北京 100176）

1 工程概況

某地鐵車站主體結構深23 m，其地下三層的框架結構主要是鋼筋混凝土，車站基坑標準段寬為21.7 m，采取明暗挖相結合的方法深挖基坑。在施工過程中，隧道被分為車站右線和車站左線兩部分，前者采用明挖法，后者使用暗挖法。另外，地下四層鋼筋混凝土框架結構采取明挖，深度為30.8 m，車站基坑標準段寬為17.1 m；暗挖部分為復合式襯砌結構，施工過程中主要采取淺埋暗挖法和噴錨構筑法。

2 防水體系設計

暗挖隧道要注重防水問題，所以采用1.5 mm 厚PVC 防水板。工程中，該防水板主要在暗挖結構初支與二襯中間放置400 g/m2+1.5 mm 厚PVC 防水板；同時，為了達到更理想的防水效果，還在防水板外側使用主要材料為無紡布的緩沖層。隧道結構橫剖面防水構造如圖1 所示。

圖1 隧道結構橫剖面防水構造

3 車站左線暗挖隧道防水措施

3.1 結構自防水施工

（1）在混凝土中添加二級粉煤灰，劑量不能超過20%，采用“雙摻技術”。防水混凝土選用低水化熱水泥，相關參數為：水泥量＞80 kg/m3；使用強度＞32.5 MPa；水膠比＜0.5。與此同時，必須要保證該防水混凝土吸水率較低，且空隙率必須于40%以下。另外摻入骨料粒徑和級配都必須保證較好質量，即使用含泥量＜1.0%、泥塊含量＜0.5%、砂采用含泥量＜3.0%的中砂，以確保混凝土的防水性能。

（2）盡量控制防水混凝土的入泵塌落度在120±20（暗挖隧道140±20）。縱向的構造配筋率>0.2%能夠降低裂縫的收縮情況。迎水面鋼筋的凈保護厚度>50 mm。將模板表面清除干凈，再使用適量的涂刷脫模劑，模板尺寸符合標準。確保模板拼接處無縫隙，避免發生漏漿情況。澆筑混凝土時，要遵循“分層、水平、對稱”三原則，并按照從低到高順序來連續澆筑混凝土。如果澆筑工作需要間歇時間，則必須要在澆筑完成次層混凝土前確保前一層混凝土尚未處于凝結狀態，同時要控制間歇時間＜45 min。

3.2 接縫防水施工

3.2.1 施工縫

（1）將施工縫與變形縫相結合，并避免與存在大量地下水和裂隙水的區域有接觸，避免影響后續施工。水平施工縫應留在邊墻與仰拱相交點的墻體處，約高出300 mm，且避免留著剪力與彎矩最大處或板與邊墻的交接位置，施工縫與墻體上的預留孔洞應保持>300 mm 的距離[1]。

（2）用鋼絲刷清除施工縫在凝結后的浮漿和雜物，鋪設凈漿后再澆搗水平施工縫，然后按照1∶1 的比例鋪設水泥砂漿，厚度達30～50 mm；涂刷完混凝土界面處理劑后，再澆搗垂直或者環向的施工縫，最后按照設計要求及時澆注混凝土。

（3）設置3 mm 厚的鍍鋅鋼板在施工縫中部，同時設置1.2 mm 不銹鋼接水槽在環向施工縫。在二襯和防水重點部位施工縫內緣預埋可重復注漿管，譬如：車站與通道接口處，預埋位置如圖2 所示。值得注意的是，為了保證必須連接點的縱向間距<5 m，必須要對施工縫中部鋼板止水帶與結構主體主筋進行焊接處理。

圖2 施工縫防水示意

3.2.2 變形縫

（1）為了更好地取得防水效果，可設置20 mm 變形縫（通常都會在車站結構型式或地質條件變化較大部位），工程則設置在車站與通道的1∶3 處。在變形縫處設置輔助外防水層，使得變形縫中形成一道封閉的防水線，并設置帶注漿管的止水帶（中心帶氣孔型）以及三道止水措施。此外，要進一步確保防水性，在環向變形縫外側還需設置外貼式止水帶，并額外使用密封膠以形成環狀來填塞變形縫隧道內側。

（2）在工程暗挖隧道中，拱頂和邊墻變形縫防水設置相一致。鑒于此，可在中部設置中心帶氣孔型的止水帶，并內側設置1.2 cm 厚不銹鋼接水槽，加固水槽M8 不銹鋼膨脹螺栓，在密封膠嵌填前檢查接水槽部處，確保其干凈、平整才能夠嵌填密封膠在縫的內側。車站排水溝與車站廢水泵房可以儲存少量滲水。

（3）所有的預埋可重復注漿管需要做好口部保護，保持結構穩定性，并將結構表面留出幾厘米，如果出現滲漏情況，可以利用注漿嘴實施止水。中埋式止水帶要封閉成環，確保變形縫中的埋式止水帶與中心氣孔做到“平直、居中、牢固可靠”；止水帶粘結搭接的長度要>100 mm[2]。

3.3 附加外防水層施工

3.3.1 基面處理

就附加外防水層施工而言，保證基面平整是重要環節。對此，在鋪設防水板前就必須對存在粗糙部位、凹凸不平處、外露部分、鐵絲等現象的基面進行平整處理，以確保沒有明顯的凹凸起伏。

（1）平整度要求：隧道拱部平整度D/L<1/8，邊墻及底板平整度為D/L=1/6～/10。平整度不達標，需要平整基面直到符合要求，平整時用1∶2.5 的水泥防水砂漿。

（2）如存在穿出基層的金屬構件，則要在用砂漿抹平的同時切除掉鋼筋頭、錨桿頭等構件，且必須要對金屬構件實施噴混凝土或砂漿操作，因為其在覆蓋后能夠避免被切除。為了達到防水分區的目的，需要安裝背貼式止水帶，因此在變形縫、施工縫等安裝背貼式止水帶的部位進行找平，采用1∶2.5 的水泥砂漿在兩側各50 cm 范圍內的基面作業。鋪設水板前全面檢查初支結構的滲漏水程度，對初支結構注漿止水需要沿著襯砌作業的方向。

3.3.2 土工布施工

緩沖層采用400 g/m2的土工布襯墊。在已經符合標準的噴射混凝土基面上固定水泥釘和塑料圓墊片作為緩沖層，相鄰兩幅緩沖層之間的搭接寬度50 mm，同時在分段鋪設的緩沖層連接部位的搭接余量應預留超過500 mm，水泥釘與塑料圓墊片按照梅花的形狀布置，二者的間距符合設計要求。精確標出隧道初支噴射混凝土拱頂的縱向中心線，要參考圖紙參數，從拱部開始向兩側下垂鋪設土工布保護層的橫向中心線，并確保其與噴射混凝土相重疊。過于拉緊緩沖層會影響防水卷材的鋪設效果，所以沿隧道進行環向鋪設[3]。

3.3.3 防水卷材施工

正確標出隧道拱頂部的土工布緩沖層的中心線，并于PVC 防水板的橫向中心線相重合，防水卷材的鋪設方法與土工布保護層相同，并且鋪設時從拱頂開始向兩側下垂，熱熔焊接拱頂部與塑料圓墊圈以及鋪邊與圓墊片；用熱焊機雙焊縫焊接接縫。其中鋪設防水板要根據隧道斷面狀況，主要分為仰拱及邊墻、拱頂防水板施工兩部分，鋪設防水板時需要注意以下步驟：

（1）用空鋪法鋪設仰拱防水板，基層驗收合格后，再鋪設土工布緩沖層，用熱風焊槍點焊連接搭接部分，其寬度為50 mm，然后在無紡布上鋪設平整順直的PVC 防水板，避免扭曲，防水板搭接寬度為100 mm，連接接頭部位的仰拱與邊拱防水板，與邊拱焊接接縫至少錯開300 mm，固定仰拱兩側防水板的邊緣，并保護好，在防水板上鋪設土工布保護層。鋪設完保護層后需要即刻鋪設砂漿保護層，厚度達50 mm，等到凝固，其強度達到上人條件后才可以進行下一操作。

（2）用PVC 墊片固定法加強邊墻及拱頂防水板的連接，施工前，先將土工布沿環向鋪設，搭接寬度為50 mm，用手動焊槍點焊連接土工布，然后再利用射釘槍將PVC 墊片和土工布固定在基層上，鋪設防水板前確定PVC 防水板的松弛度，主要參考基層的凹凸不平程度。在距離每幅防水板邊緣約400 mm 處，按照矩形布置兩排墊片。

另外，暗挖隧道采取采用環向和縱向防水分區及注漿防水系統，熱風密實焊接背貼式止水帶與防水板。分區環向和縱向施工縫需要設置背貼式止水帶，用預制好的“十”字型接頭粘貼背貼式止水帶，對每一道環向施工縫及變斷面兩側進行防水分區，設置可重復注漿的注漿管在每個區域內，針對局部漏水區域采取二襯措施，并且在附加防水層之間進行注漿，及時堵水。

4 結語

綜上所述，隧道工程的難點與重點是隧道防水施工，關系到地下工程建設的“成敗”。同時，隧道工程的質量及使用壽命也與防排水施工的成功與否有關。地鐵車站暗挖隧道對于防水施工要求更高，結合具體案例，仔細分析地鐵車站暗挖隧道防水設計及施工工藝，希望為同類施工提供參考。