某地铁车站防水设计与施工

江苏建筑　２０１１年第４期（总第１４２期）　５５　某地铁车站防水设计与施工　邱松和．朱丽　（江苏正一基础工程有限公司。江苏南京２１０００９）　［摘　要】　防水是城市地铁工程施工中的重要环节。其设计和施工质量好坏直接关系到防水效果，影响到其使用寿命和通　车运营。文章结合苏州市轨道交通一号线人民站的设计与施工实践，介绍了地铁车站防水设计与施工工艺，对车站防水形式　及其施工技术进行了探讨．为今后类似工程防水设计与施工提供借鉴。　［关键词］　地铁车站；防水；设计与施工　【中图分类号］Ｕ２３１．４【文献标识码】Ｂ【文章编－￣］１００５－６２７０（２０１　１）０４—００５５—０４　Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｕｚｈｏｕ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ＱＩＵ　Ｓｏｎｇ－ｈｅ　ＺＨＵ　Ｌｉ　（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｚｈｅｎｇｙｉ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２１０００９　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｌｉｎｋ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｔｙ　ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｅｆｆｅｃｔ，ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ，ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎ－　ｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｏｆ　Ｘｉｎｇｈａｉ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｕｚｈｏｕ　Ｓｕｂｗａｙ　ｌｉｎｅ　１，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｄｅｓｉｎ　ｆｇｏｒ　ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｍａｙ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｒ　ｆｔｈｅ　ｓｉｍｉ—　ｌａｒ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｗａｙ　ｓｔａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ；ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｊｏｉｎｔ；ｉｎｄｕｃｅｄ　ｊｏｉｎｔ　ｌ工程概述　带、穿墙管、预埋件、预留通道接头、桩头等细部构造的防　本工程位于苏州市人民路与干将路十字型交叉路口地　下，为１号线和４号线间换乘车站，其中１号线车站主体沿　水，必须采用与其相适应的材料，进行多道设防和复合增强　的措施。　（３）对主体结构应采用混凝土结构自防水与卷材或涂　膜等柔性材料作全外包防水相结合，进行多道设防的防水　干将路方向布置，４号线车站主体沿人民路方向布置，并略　有倾斜。　车站主体侧墙结构采用复合式侧墙体系，主体结构ｌ　构造设计，使其共同组合成一个能够优势互补、扬长避短、　刚柔相济、质量可靠的防水系统。　３防水技术措施　３．１混凝土结构白防水　为加强结构自防水，主体结构采用防水混凝土。混凝土　号线部分采用钢筋混凝土双层三跨的框架结构ｒ局部双层　单跨和双层多跨）；４号线部分采用钢筋混凝土双层双跨和　双层三跨的框架结构。主体结构受力体系由侧墙、立柱、梁　和顶板、楼板、底板等构件组成。出入口通道采用单层单跨　矩形框架。出入口敞开段为Ｕ形槽结构。　地下车站、人行通道及机电设备集中区段的结构防水　等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。风道结构的防　水等级为二级。即结构不漏水。结构表面允许有少量、偶见　湿渍。　２地铁车站防水设计原则　抗渗等级不低于Ｓ８。采用外加剂防水混凝土作为结构自防　水，它是依靠混凝土本身的密实性达到自防水目的。为提高　混凝土的抗裂性能。增加其耐久性。在混凝土中掺人高效混　凝土外加剂。顶板和侧墙掺加具有补偿收缩功能的膨胀剂，　以减少干缩和温差收缩，提高自身的防水能力。混凝土裂缝　宽度不大于０．２　ｍｍ，不允许出现贯通裂缝。　（１）本工程采用商品混凝土，混凝土技术参数必须符合　（１）地铁车站防水设计应遵循“以防为主、刚柔结合、多　道防线、因地制宜、综合治理”的一般原则。在漏水量小于设　计要求、且疏排水不会引起周围地面下沉和影响结构耐久　防水混凝土技术参数要求，其质量控制方法如下：　①防水混凝土原材料要求如下　性时。可对进入主体结构内的极少量渗水进行疏排。　（２）根据工程的重要程度和使用中对防水的要求，选定　防水等级和设防构造。对地下工程的变形缝、施工缝、后浇　［收稿日￣］２０１　１—０６－１７　【作者简介］邱松和，￣（１９５２－），江苏正一基础工程有限公司，工程师　从事地基基础工程施工与管理。　ａ）防水混凝土所使用的水泥，符合《硅酸盐水泥、普通　硅酸盐水泥》标准的规定。水泥进场必须有质量证明文件，　对其品种、强度等级、包装、出厂日期等检查验收。　ｂ１防水混凝土掺入外加剂符合规范及设计要求，其品　种和掺入方法由试验确定。并将试验报告交监理工程师备　案。　ｃ１防水混凝土可掺入一定数量的磨细粉煤灰、矿粉等。　但不得影响其强度、抗渗性和耐久性，并参照有关规定进　行。　②混凝土配合比有关要求　ａ１降低水泥用量：因为水泥水化是放热过程，当混凝土　内部温度和外界温差过大时，混凝土易于产生干缩开裂，失　去防水作用，所以要严格控制水泥用量。　ｂ１砂的质量与砂率控制：选择合格的砂，严格控制含泥　量，减少收缩率，选用干净的中砂，砂率控制在３５％，细度　模数２．８—３．Ｏ，平均粒径Ｉ＞０．３８的中粗砂，增加密实度，提高　抗渗性。　ｃ１严格控制混凝土的水灰比，水灰比不大于０．４５，掺人　适量的高效减水剂和ＵＥＡ微膨胀防水剂，严格控制混凝土　的坍落度。　ｄ１粗骨料要求：石子最大粒径不大于４０　ｍｍ。　ｅ１积极采用掺人优质粉煤灰。掺入粉煤灰，可减少水泥　用量，显著延缓水泥水化热释放时间和降低温度升值，粉煤　灰掺量控制在１０％一３０％。改善混凝土的和易性。　ｆ２１防水混凝土施工相关要求　①防水混凝土浇筑要求如下　ａ１浇筑前协调好商品混凝土供应工作，既要保证浇筑　混凝土的连续进行。又不能使混凝土罐车现场等候时间过　长。　ｂ１浇筑混凝土过程中必须严格注意浇筑混凝土流向。　一般３０　ｅｍｌ层，同一层中沿一个方向浇筑，严禁出现冷缝。　ｃ）防水混凝土振捣：结构主体采用插入式振捣器，每一　振点振捣延续时间。使混凝土表面呈现浮浆和不再沉落；振　捣器与模板的距离，不大于其作用半径的０．５倍，并避免碰　撞钢筋、模板、芯管、预埋件等；振捣器插入下１层混凝土内　的深度不小于１００　ｍｍ．以保证上下２层很好地结合。顶板　及现浇梁板采用平板振捣器配合插入式振捣器进行振捣。　ｄ）施工缝上浇筑混凝土前，对缝表面进行凿毛处理，清　除浮粒，用水冲洗干净并保持湿润，再铺上１层２０　ｍｍ～　２５　ｍｍ厚、其材料和灰砂比与混凝土相同的水泥砂浆。施工　缝上浇筑混凝土之前须经监理检查认可。　②防水混凝土养护：在混凝土浇筑完毕后１２　ｈ，开始用　草袋覆盖浇水养护。养护时间不得少于１４　ｄ。柱的养护采　用喷涂养护液的方法，顶板和中楼板养护采用带膜养护达　７０％强度或设计要求强度方可拆模，顶板梁采用喷水养护．　浇水次数能保持混凝土处于湿润状态．养护用水与混凝土　拌制用水相同。　江苏建筑　２０１１年第４期（总第１４２期）　③防水混凝土质量检查：对送到现场浇筑的混凝土进　行抽样检查，实测混凝土的坍落度，按规范制作混凝土试　件。测定２８　ｄ强度和抗渗性能。对混凝土质量进行评定。　３．２底板及侧墙卷材防水　底板及侧墙外防水层采用６．４　ｍｍ厚膨润土防水毯，防　水层采用外防内贴法施工。　３．２．１　防水毯铺设相关要求　（１）基坑检测合格后，先浇筑混凝土垫层。　（２）在混凝土垫层上和围护墙面抹ｌ：３水泥砂浆找平　层。转角部位抹成圆角。　（３）找平层干燥后，涂刷基层处理剂（或称冷底子油）。　（４）铺贴平面和立面膨润土毯防水层，外防内贴法施工，　在平面与立面相连的膨润土毯，先铺贴平面，然后由下向上　铺贴，并使卷材紧贴阴角，不空鼓。在侧墙上满粘膨润土毯，　粘贴要牢固。　（５）用Ｐ．Ｅ膜或塑料膜将防水层保护起来，以防膨润土　防水毯因潮气和污水引起早期水化。　（６）在底板与侧墙连接部位，防水毯相互搭接６００　ｍｍ。　（７）膨润土防水毯在顶板面的最终收尾部位，用收尾条　固定．并用膨润土附带材料进行收尾处理。　（８）在铺贴膨润土毯之后，在立墙与平面交接处、施工缝　处、立墙与顶板相接处铺设膨润土毯加强层。　（９）在施工缝部位。表面需要进行凿毛处理，内部设置中　埋式钢板止水带，止水带每侧埋设１５　ｅｍ。　∞在清除表面模板连接材料和铁丝的部位，用砂浆填　平后，再用密封剂仔细处理。　车站结构横断面转角处防水构造见图１所示。　■　■　ＩＩ，女ｎ　Ｈ●ｔ＃　■■　鹣　一　］鼍　１中　图１　车站结构横断面转角处防水构造图　３．２．２防水层施工工艺及方法　（１）施工准备　①基面处理：铺设防水层前对垫层顶面或墙体外侧和　顶板顶面进行找平处理。在断面变化或转弯处用水泥砂浆　抹成Ｒ≥１５　ｅｍ的圆弧：圆角抹成Ｒ≥５　ｅｍ的圆弧。　②防水卷材检验：检查材料是否有变色、斑点、刀痕、撕　裂、小孔等外观缺陷，检查规格、品种是否与设计相符。按规　定取样。检查防水材料物理力学性能。　（２）膨润土毯铺设　膨润土毯采用水泥钉和垫片穿孔固定。防水毯搭接为　自然搭接，搭接宽度不小于１００　ｍｍ，搭接缝要密贴、平整、　不皱折，并用膨润土防水浆封闭。　江苏建筑　２０１１年第４期（总第１４２期）　甩头的预留长度要比钢筋头长２Ｏ０　ｍｍ以上。且大于　５００　ｍｍ。并用收边条收边密封。防水毯铺设至立面顶部要　做收头处理。　防水毯铺设完毕并经验收合格后，要特别注意严加保　护。底板防水层做好后及时施作混凝土保护层，在施作保护　层处绑扎钢筋时不得破坏防水层．严禁穿带钉鞋在防水层　上走动．发现防水层有破坏时及时修补。　３．３顶板涂膜防水施工　主体顶板防水层采用粘结剥离强度高、延伸性好，可在　潮湿基面施工的聚氨酯涂料．顶板上面再做８０　ｍｍ厚Ｃ２５　细石混凝土保护层。　在侧墙、顶板转角处的２种防水层接头部位，将侧墙的　防水毯预留的收头剥离开。顺铺在顶板面先铺的涂膜防水　层上ｆ防水毯与涂膜层间贴转角铺设防水毯加强层），在距转　角点６５０　ｍｍ处设置白铁皮收口压条。采用水泥钉固定，钉　距为３００　ｍｍ。　３－３．１基面要求　ｆ１）顶板混凝土基面必须保证０．２％的结构坡度。　ｆ２１施做防水层的顶板混凝土基面保证２／１０００的平整　度，混凝土面采用多次收水、压平、抹光以满足平整度要求，　不允许额外做找平层。　ｆ３）混凝土基层表面不得有突出的尖角与可见的贯穿裂　缝等弊病，若出现裂缝，经设计单位同意，对宽度大于　０．３　ｍｍ的裂缝，可以采用灌注化学浆液处理；若裂缝宽度　大于０．５　ｍｍ，除对裂缝进行化学浆液灌注外，可将裂缝１２１　扩大为８　ｍｍ～１５　ｍｍ宽、１２　ｍｍ一１５　ｍｍ深的Ｖ字型槽，先　用密封胶嵌填７．５　ｍｍ，余下部分用聚合物砂浆做保护层的　方法进行处理。　ｆ４）混凝土含水率＜９％，经检验合格后方可进行涂料施　工。　（５）顶板防水层以聚氨脂涂料全铺时，顶板顶面施工缝　处防水处理按设计图施作。　３．３．２施工工艺　（１）涂膜防水施工流程　基层处理一涂刷底层涂料一涂刷第１道涂膜防水层　（聚氨酯涂膜材料）一（增强涂抹或增补涂抹）一涂布第２道　（或面层）涂膜防水层（聚氨酯涂膜材料）一铺设油毡隔离　层一封边一８０　ｍｌｎ厚细石混凝土保护层。　（２）底层涂料涂布　小面积施工可用油漆刷将配好的底层涂料细致均匀地　涂刷在处理好的基层上。大面积施工先用油漆刷沾底层涂　料将阴阳角、排水口、预埋件等细部均匀细致地涂布１遍，　再用长滚刷在大面积基层上均匀地涂布底层涂料。要注意　涂布均匀，厚薄一致，且不得漏涂，涂布用量以Ｏ．１５　ｋｇ］ｍ２￣　Ｏ．２０　ｋｇ／ｍ２为宜。涂布后间隔４　ｈ以上（具体时间应根据施　工温度测定１，待底层涂料固化干燥后，方可施工下道工序。　（３）涂膜防水层施工　５７　①涂布第１道涂膜要求如下：　在前１层涂料固化干燥后．先检查其上有无残留的气　孔或气泡，如没有，即可涂布施工；如有，则应用橡胶刷将混　合料用力压人气孔填实补平，然后再进行第１层涂膜施工。　涂布第１道聚氨酯涂膜防水材料用塑料或橡皮板刷均　匀涂刮，力求厚薄一致，厚度约为１．５　ｍｍ（ｆｌｌｌ　１．５　ｋｇ／ｍｚ）。　②涂布第２道涂膜要求如下：　第ｌ道涂膜固化后，即可在其上均匀涂刮第２道涂膜，　方法与第１道相同。但涂刮方向与第ｌ道的涂刮方向相垂　直。涂布第２道涂膜与第１道相间隔的时间以第ｌ道涂膜　的固化程度（手感不粘）确定，一般不小于２４　ｈ，亦不大于　７２　ｈ。　当２４　ｈ后涂膜仍发粘。而又需涂刷下１道时，可先涂　一些涂膜防水材料，就不会粘脚可以让人操作，不影响施工　质量。　３．３＿３　防水保护层　顶板基面的防水层先铺设１层纸胎油毡隔离层，而后　再进行８０　ｍｍ厚的细石混凝土保护层施工ｆ要求每２条施　工缝间设置１条分仓缝）。　上侧墙在防水层外侧铺设油毡隔离层后，砌筑１２０　ｍｍ　厚砖墙保护层。　３．４特殊部位防水层　３．４．１施工缝、变形缝防水　车站主体结构之间不设置变形缝，只是在施工中设置　相应的后浇带。在主体结构与附属结构之间设置变形缝。　结构分段分部的施工不可避免留有施工缝。纵向施工　缝和环向施工缝是结构自防水的薄弱环节，处理的好坏将　直接影响到结构防水的质量。　侧墙、底板、顶板横向施工缝设置中埋式钢边橡胶止水　带并配合施工缝表面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料ｆ用　量不小于１．５　ｋｇ／ｍｚ）进行防水。中楼板横向施工缝采用中埋　式遇水膨胀腻子止水条止水（施工缝表面预留凹槽）。　侧墙上的纵向施工缝设置中埋式钢板止水带并进行施　工缝表面凿毛处理。　车站与出入口通道接口变形缝设置中置式橡胶止水　带。变形缝处充填聚丙乙烯泡沫板，顶板及侧墙内侧沿变形　缝设置不锈钢排水槽，外侧设外贴式止水带及加强防水层。　车站与盾构区间接口处：接口处侧墙防水作平蹼止水　带收口．侧墙与后浇洞口环梁之间设置缓膨型遇水膨胀止　水橡胶条，拱墙内侧设不锈钢接水槽。　３．４．２接地引出线防水　在地下主体结构底部接地网有接地引出线穿过底板防　水层，使底板防水层出现穿洞。此处外防水需进行特殊处　理。在此处采用法兰盘式防水。法兰盘为环状，内径略大于　接地线铜管外径，外径大于铜管管径５　ｅｍ。在地面将中间　留有孔的防水板压在两片法兰盘之间，螺栓固定，防水板两　侧加垫片。施工时将法兰盘连同防水板套在铜管外侧，与周　５８　边防水板焊接在一起。待防水板铺设完成后，进行混凝土灌　注。施工时法兰盘两面要进行除锈、磨光．法兰盘周围及螺　江苏建筑　２０１１年第４期（总第１４２期）　栓孔处、防水板上、下面均涂抹ＳＢＳ沥青防水密封。　３．４．３穿墙管、预埋件防水　（１）穿墙管防水处理　穿墙管是防水的关键部位．施工时精心组织严格按设　计施工，保证施工质量。侧墙穿墙管采用钢套管、钢板止水　翼环（环与主管满焊）、丁基防水卷材、自粘型卷材进行加强　处理。施工时严格按相关要求施工，保证不渗漏水。穿墙管　线较多时，采用穿墙盒，盒的封口钢板与墙上的预埋件怿　牢，并从钢板上浇注孑Ｌ注入密封材料。　管件穿过底板防水层的做法：管身中部满焊钢板止水　法兰，在止水法兰的背水面沿管身裹１圈遇水膨胀止水条。　结构迎水面附加防水层顺管内翻将管件包住．然后贴角设　置２层附加防水层，上口用金属箍固定于管身。　管件穿过底板防水层做法见图２。　图２管件穿过底板防水层做法示意图　过程中需注意防水层的保护．避免施工过程中损坏防水层　而影响防水效果。　参考文献　（２）预埋件的防水处理　埋设预埋件部位的混凝土应力较集中．易开裂。所以埋　设件端部混凝土应保持一定的厚度，一般不得小于２００　ｍｍ。　防水作法是在预埋件四周粘贴１圈缓膨胀止水条．将预埋　件固定在正确的位置后，浇筑混凝土。　４结语　【１］　崔玖江．隧道与地下工程修建技术【Ｍ】．北京：科学出版　社．２０ｏ５．　【２】邵盂新．地下防水结构施工缝构造方法比较和分析［Ｊ】．　施工技术，２００５，３４（１１）：３９—４１．　结合苏州地铁一号线人民路站的防水设计与施工实　践，提出地铁车站防水应特别重视防水形式的选择及防水　施工质量的控制。除确保混凝土结构自防水外。需特别重视　各类特殊部位的防水，并合理选择附加防水层；同时，施工　［３】许省会．地铁暗挖工程全封闭防水施工技术［Ｊ］．西部探　矿工程，２００４（４）：８８－９１．　［４］张进联，李国强，杨玉娴．城市地铁车站防水设计与施工　［Ｊ］．施工技术，２００７（３６）：９２—９８．　Ｉ上接第３７页）　施有：设置后浇带或膨胀加强带；适当提高外墙水平构造钢　筋配筋率（一般为０－３％～０．５％）；水平筋采用细而密配筋。间　距１００　ｍｍ～１５０　ｍｍ。水平筋宜放置外侧：对较长外墙考虑　因上、下端约束较大混凝土膨缩不一。建议在中间设置“暗　梁”　，“暗梁”高度为１　０００　ｍｍ，水平筋间距加密至１００　ｍｍ。　直径比外墙水平筋加大１级。常见的做法详见图ｌ６。　Ｌ　支承特征，采用适当的手段优化设计。加强地下室的构造措　施才能安全经济、合理可靠地设计好地下室外墙。　设计地下室外墙的同时也需注意外墙底部弯矩与相邻　的底板弯矩相平衡，底板的拉弯能力不应小于外墙。其厚度　和配筋量应匹配。　参考文献　［１】ＧＢ５００３８－２００５人民防空地下室设计规范【Ｓ】．北京：中　国建筑工业出版社．２０ｏ５．　【２】　中国建筑标准设计研究所．全国民用建筑工程设计技　卜　术措施（结构）【Ｓ】．北京：中国计划出版社，２００３．　【３】北京市建筑设计标准化办公室．建筑设计技术细则（结　构）［Ｍ］．北京：经济科学出版社，２０ｏ５．　［４］张雄．混凝土结构裂缝防治技术【Ｍ］．北京：化学工业出　图１６外墙水平暗梁构造　７结束语　版社．２０ｏ７．　【５】　李国胜．建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处　理——附实例【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，２００６．　地下室外墙是地下室结构的重要构件，地下室外墙设　计可通过合理的计取荷载并准确地加以组合，根据普通地　下室或人防地下室分别采用弹性和弹塑性原理，依据外墙　［６】建筑结构静力手册编写组．建筑结构静力计算手／ｂ￣－［Ｍ］．　北京：中国建筑工业出版社．１９７４．