浅谈地铁防水施工要点.doc

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浅谈地铁防水施工要点

摘要：

本文通过作者多年地铁防水施工经验，分析渗漏水的成因，提出工程施工的技术要点，供同类工程施工参考。

关键词：

地铁防水工程

渗漏水是地铁施工中的一个通病，受到地下水浸蚀和渗透影响，地铁工程使用年限将减少，后期运营过程中维修成本将剧增。

地铁施工渗漏水防治技术复杂，难度大，要求高，长期以来，人们对此认识不足，致使很对线路通车后还受到渗水影响，给人们生活带来了不便。

本文通过对渗漏水的成因及地铁防水施工各个阶段的技术的讨论，期望建立全过程控制的理念。

一、地铁通常的防渗原则

在地下工程的施工过程中，防水工程是控制工程质量的一个关键环节，它置身于施工的全过程。

为了确保工程防水质量，结合地下工程的结构特点、施工方法、水文地质参数等条件，防水工程应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。

二、渗漏水产生的原因

隧道渗漏水形式多种多样，但其渗漏水机理是一致的，即渗水处与结构外地层存在水力联系，或者说存在漏水通道。

导致这种通道产生的原因有很多，大致分为以下几种：

1、地铁一般施工跨越区域较大，前期钻探难以对整条地铁施工线路地质水文情况给予特别详细的分析，从而造成后期设计、施工过程中防水工作的困难估计不足。

2、有些防水措施在现场很难100%达到，如：

层间滞水、游离水通常会使“防水工程在无明流水的情况下作业”的条件丧失，止水带后的混凝土振捣密实的难度很大，容易形成漏水通道等等。

3、施工过程控制不严，成品质量达不到设计要求。

4、后期成品保护不到位，导致混凝土出现裂缝、防水层出现漏洞等。

三、防止产生渗水的措施

现阶段地铁的防水理念基本为“结构自防水为主，外包防水为辅”，即以结构主体防水混凝土为主要防水手段，以卷材、涂料等全外包防水为辅助手段，在结构薄弱点（结构缝、预留件处、结构变换处等）采取加强防水手段。

现分别从结构主体、外包防水与薄弱点分别分析控制重点。

1、防水混凝土

1.1防水混凝土应达到的技术标准

a防水混凝土结构迎水面裂缝宽度不得大于0.2mm，背水面不得大于0.3mm，并且不得出现贯通裂缝。

b防水混凝土结构迎水面钢筋保护层的厚度不应小于50mm。

c结构自防水混凝土在设计和施工过程中，要求采取切实有效的防裂、抗裂措施，并保证混凝土良好的密实性、整体性，减少结构裂缝的产生，提高结构自防水能力。

d当为车站结构时，其侧墙及顶板浇筑完毕后，应及时施做防水层并尽快回填，避免长期曝露在阳光下导致结构开裂。

1.2结构防水混凝土是依靠其本身的密实性达到自防水的目的，它不但起着承重作用，而且在工程结构中承担防水作用，是防水之本，其核心是控制混凝土结构中产生裂缝。

根据经验，结构混凝土中产生裂缝的主要原因是：

混凝土收缩，外围结构对内衬混凝土收缩的约束和混凝土抗拉强度（尤其是早期抗拉强度）不足。

因此，保证防水效果的关键在于控制混凝土收缩。

混凝土收缩主要包括水化收缩和降温收缩，因此必须控制混凝土级配，加强混凝土养护。

a采用商品混凝土，严格按设计控制其坍落度、初凝时间、含减量与砂率等。

⑴为了提高混凝土的抗渗、抗裂性能，增加其耐久性，要求：

①混凝土掺入防水剂（外加剂的选用必须得到设计及建设单位的认可）。

②为了降低混凝土水化热程度，可适当掺入粉煤灰。

③在保证混凝土强度和其它耐久性指标的前提下，应尽量降低胶凝材料的总用量和水泥的用量，但胶凝材料最少用量（水泥、抗裂防水剂和复合料）不应少于320kg/m3，对抗渗要求的结构混凝土，水泥用量不应低于260kg/m3。

④限制水胶比：

水胶比的最大限值为0.46；⑤混凝土的最大氯离子含量为0.06%；⑥宜使用非碱活性骨料，当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。

⑵为了提高混凝土的和易性，减少水灰比，适当掺入高效减水剂。

⑶集料选择直径不大于4cm，级配良好，选用连续级配的碎石为好，以减少集料间的空隙容积。

尽量减少片状石，其杂质含量不应超过1%。

砂宜采用中砂，含泥量不得1.5%，水泥采用32.5级以上的普通硅酸盐水泥。

⑷砂率宜为35~40%，灰砂比宜为1：

2~1：

2.5,水灰比控制在0.55，按设计要求控制机泵送混凝土的坍落度。

⑸混凝土运输过程和灌注中防止产生离析，严防在运输和浇灌混凝土过程中加水。

⑹灌注混凝土时应加强捣固，防止产生蜂窝麻面。

⑺模板支护应有足够的刚度和强度，严防变形走位，模板平顺，整齐光滑，模缝严密，不许漏浆。

⑻混凝土尽可能连续浇注，宜少留施工缝，需要留施工缝时应按有关规定施工。

⑼加强养护的过程控制。

⑽穿过主体结构的管线等均应做好防水，不允许钢筋外露，并做好抹面和封堵防水。

b混凝土浇筑要点：

⑴控制混凝土入模时的温度不超过28℃。

⑵在浇筑过程中设置临时测温孔，严格控制混凝土中心与表面温差＜20℃。

⑶浇注混凝土过程中严格注意混凝土流向，一般每30~40cm一层，同一层中沿一个方向浇筑，严防出现冷缝。

⑷浇混凝土前必须协调商品混凝土供应，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。

⑸混凝土振捣一般采用Φ50振动棒，在钢筋密集处宜采用Φ30振动棒，转折角或钢筋极为密集处适当使用模外振捣，一定要保证混凝土振捣到位。

c防水混凝土养护

⑴结构混凝土在初凝后立即采用浇水养护，养护时间要达到14天。

⑵混凝土养护设专人负责，并做好记录。

2、外包防水

外包防水一般分为卷材防水与涂料防水，要使外包防水效果达到设计要求，一定要从基面处理、过程施工、后期成品等方面进行控制。

2.1卷材防水施工

a基面处理要求

（1）基面不得有明水，否则要进行堵漏处理。

（2）基面要求用砂浆抹平，避免出现大凹凸部位；并做好排水工作，防止雨天出现积水。

（3）找平层表面应坚实、基本干燥，不得有明水流，不得有酥松、掉灰、空鼓、裂缝、剥落和污物等部位存在。

（4）基层表面的凸出物应凿除，然后在凿除部位采用1:

2.5的水泥砂浆进行覆盖找平。

所有不满足要求的凹坑均用1:

2.5的水泥砂浆填充抹平。

经过找平处理后的基面不得出现不规则的凹坑和大于5mm的尖锐突出物。

（5）所有阴阳角部位均要做倒角处理。

b防水层铺设过程控制

（1）基面处理合格后，进行卷材防水铺设，防水层要与基面密贴空铺，严防吊空、褶皱等现象的出现。

（2）在阴阳角的特殊部位严格按设计进行施工。

（3）卷材间要连接紧密，搭接宽度大于10cm。

（4）若防水层设计为两层时，上下层卷材不得相互垂直铺贴，两层的搭接缝之间应错开1/3~1/2幅宽。

（5）侧墙部位施工时，防水层长度应超过该部位钢筋顶部20cm。

如果现场无法满足此要求时，则应将预留部分的防水卷材卷起后吊挂并采取措施进行有效的保护。

（6）防水层在施工缝部位的预留搭接部分（超出钢筋的部分）应采取临时措施进行保护（木板、聚苯板等硬质材料覆盖），避免后续施工过程中受到破坏。

c注意事项

（1）雨天和五级风以上的天气不得施工。

（2）施工现场环境温度低于-100C时不宜施工。

（3）应确保基层干燥程度满足设计要求。

（4）防水层施工前，确保穿墙管、预埋件均要施工完毕。

防水层铺贴后，严禁在防水层上开洞，以免引起渗漏水。

（5）变形缝部位骑缝两侧各不少于15cm范围内空铺，以免变形过程中扯破防水层。

（6）防水层施工完成后及时施工保护层进行防护

2.2涂抹防水施工

a基层处理要求

（1）基面混凝土浇筑完毕后，应采用用木抹子反复收水压实（采用钢抹子压光时，会造成基层表面过于光滑，降低涂膜与基层之间的粘结强度），使基层表面平整（其平整度用2m靠尺进行检查，直尺与基层的间隙不超过5mm，且只允许平缓变化），坚实、无明水、起皮、掉砂、油污等部位存在。

（2）基层表面的突出物从根部凿除，并在凿除部位用聚氨酯密封胶刮平压实；当基层表面出现凹坑时，先将凹坑内酥松表面凿除后用高压水冲洗，待槽内干燥后，用聚氨酯密封胶填充压实；当基层上出现大于0.3mm的裂缝时，应骑缝各10cm先涂刷1mm厚的聚氨酯涂膜加强层，然后设置聚酯布增强层，最后再涂刷防水层。

（3）所有阴阳角部位均采用1:

2.5水泥砂浆或聚氨酯密封胶进行倒角处理。

b防水层施工

（1）基层处理完毕并经过验收合格后，先在阴阳角和施工缝等特殊部位涂刷防水涂膜加强层，加强层一般厚1mm，涂刷完防水涂膜加强层后，立即在加强层涂膜表面粘贴聚酯布增强层，最后涂刷大面防水层。

严禁涂膜防水加强层表面干燥后再铺设聚酯布增强层。

（2）涂膜防水层施工采用多道（一般3~5道）涂刷，上下两道涂层涂刷方向应互相垂直。

当涂膜固化后，才可进行下道涂膜施工。

（3）聚氨酯涂膜防水层施工完毕并经过验收合格后，顶板要及时施做防水层的保护层，平面保护层可采用C20细石混凝土，在浇筑细石混凝土前，需在防水层上覆盖一层防护隔离层。

立面防水层（如侧墙立面）采用厚度不小于5cm的聚苯板进行保护，片材可在最后一道涂膜层未完全干燥时粘贴在防水层表面。

c注意事项

（1）雨天及五级风力以上的天气不得施工。

（2）涂膜防水层不得有露底、开裂、孔洞等缺陷以及脱皮、鼓泡、露胎体和皱皮现象。

涂膜防水层与基层之间应粘结牢固，不得有空鼓、砂眼、脱层等现象。

成膜厚度不得小于设计要求。

（3）涂膜防水层收口部位应继续、牢固。

不得出现翘边、空鼓部位。

（4）刚性保护层完工前任何人员不得进入施工现场，以免破坏防水层；涂层的预留搭接部位要由专人看护。

（5）结构宜采用灰土、粘土或亚粘土进行回填，厚度不小于60cm，回填土中不得含石块、碎石、灰渣及有机物。

人工夯实每层不大于25cm，机械夯实每层不大于30cm。

夯实要防止损伤防水层。

只有在回填厚度超过50cm时，才允许采用机械回填碾压。

2.3防水层的防护措施

防水层防护的好坏关系到防水工程的成败，任何一个细小的破坏都有可能导致工程漏水。

因此切实加强防水层的防护工作是防水工程的重点。

a施工前防水层的防护措施

（1）防水材料应摆放整齐，挂标识牌并注明进货日期数量。

（2）防水材料摆放区除严禁烟火外，还必须注意防潮、防污染。

（3）防水材料应轻拿轻放，不许抛掷。

b施工中防水层的防护措施

（1）基面有明水流时严禁铺设防水层。

（2）施工现场严禁抽烟。

有电焊作业时必须采用石棉板遮挡。

现场设灭火设备，一旦发现火情立即灭火。

（3）严禁穿带钉鞋在防水层上或未上强度的保护层上走动。

（4）施工中热焊枪等工具不准乱丢乱放，以免烫坏防水材料。

（5）底板防水层做好后应及时施做细石混凝土保护层，并尽快浇筑混凝土底板。

（6）一旦发现防水材料损坏要立即修补或更换。

c施工后防水层的防护措施

（1）钢筋的两端应设置塑料套，避免钢筋就位时刺破防水层。

绑扎和焊接钢筋时应注意对防水层进行有效保护。

特别是焊接钢筋时，应在防水层和钢筋之间设置石棉橡胶遮挡板，避免火花烧穿防水层。

结构钢筋安装过程中，现场应由专人看守，发现破损部位应及时做好记号，待钢筋安装完毕后，再进行全面的补焊及验收。

（2）钢筋连接采用直螺纹或冷挤压技术，避免烧伤、刮破防水层。

（3）混凝土浇注时振动棒不得离防水层太近，严禁触及防水层。

（4）做好施工中预留防水层的保护工作。

3薄弱部位的防水

薄弱部位主要包括施工缝、变形缝、主体结构与预埋段防水、明挖结构顶板和侧墙连接部位不同材料之间的过渡搭接、暗挖洞口防水层预留搭接部位的保护等。

3.1施工缝防水

a施工缝一般采取中埋钢边橡胶止水带与外包防水加强的防水措施。

止水带应固定在结构钢筋上，间距不得大于40cm，固定应牢固、可靠，不得出现扭曲、变形等现象。

b底板和顶板施工缝部位的止水带采用盆式安装，保证振捣时产生气泡能够顺利排出，使止水带部位的混凝土与止水带之间咬合密实不透水。

c止水带部位的混凝土进行充分的振捣，保证施工缝部位的混凝土充分密实，这是止水带发挥止水作用的关键，应确实做好。

振捣时严禁振捣棒触及止水带。

采用钢边橡胶止水带的施工缝两侧各350mm范围内混凝土结构的厚度不应小于300mm，否则需要在此部位采用与结构同标号混凝土加厚。

d浇筑和振捣施工缝部位（尤其是侧墙水平施工缝）的混凝土时，注意边浇筑振捣边用手将止水带扶正。

避免止水带出现过大的蛇型和倒状。

e钢边橡胶止水带除对接外，其它接头部位（T字型、十字型等）接头均采用工厂接头，不得在现场进行接头处理。

对接应采用现场热硫化法接头。

接头部位的抗拉强度不得小于母材强度的80%。

f浇筑施工缝部位混凝土前，需对施工缝表面进行凿毛处理，此时必须确保不得对止水带造成破坏。

然后将施工缝表面清理干净并涂刷界面剂，界面剂宜采用优质水泥基渗透结晶型防水材料，用量按照厂方说明控制。

g结构厚度不大于50cm时，止水带设置在结构中线位置，结构两侧厚度差均不得大于5cm。

钢边橡胶止水带的纵向中线与施工缝表面的距离差不得大于3cm。

结构厚度大于50cm时，止水带靠近施工人员一侧的混凝土厚度控制在30cm左右，便于后期对止水带的维修处理。

h施工缝处的外包防水加强按设计施工。

3.2变形缝防水做法

a、变形缝一般采取中孔型中埋式注浆止水带与外包防水加强措施。

注浆止水带采用热熔对接法连接，同时应保证对接部位注浆管的畅通。

对接部位的抗拉强度应不小于母材强度的80%,要求对接部位接缝严密、不透水。

b、注浆止水带的注浆导管引出间距按设计实施，引出位置以便于后期注浆操作为主。

注浆导管应进行临时封堵，避免后期施工过程中异物进入堵塞注浆管。

c、注浆导管在结构内穿行一段距离后再引出，即注浆导管引出位置距变形缝30~40cm。

d、施工缝钢边橡胶止水带在变形缝止水带的侧面断开，保证其端头与注浆止水带侧面贴住，然后在钢边橡胶止水带的端头缠绕一圈10×30mm的膨润土橡胶遇水膨胀止水条。

e、注浆止水带的安装方法和注意事项按照施工缝钢边橡胶止水带施做。

f外包防水加强严格按设计进行。

为防止变形缝漏水，在混凝土顶部和侧墙位置设置接水盒

3.3不同防水材料间的搭接

地铁工程常常会在明暗挖、顶板与侧墙等部位出现不同防水材料（卷材、防水板、涂料等）的搭接，由于材料性能不一，通常会出现漏水现象，成为防水的薄弱环节。

这些部位的防水要严格按设计的要求进行施工。

结束语：

地铁防水工程对整个地铁施工质量起着至关重要的影响，是一个系统复杂的过程，只有按照各个技术要点在施工过程中进行严格控制，方能起到良好的效果。

参考文献：

1陈勇，朱继文.《上海地铁区间隧道渗漏水发生机理与防治》.地下空间.2001年

2张文渊.《地下工程渗漏水综合防治技术》.防水材料与施工.2000年

3杨其新.《隧道及地下工程水环境与防排水技术》.2003年