浅谈成都地铁文武路车站深基坑施工技术.docx

成都地铁文武路车站防水施工质量控制
饶仁强 吴瑞春
（四川二滩国际工程咨询有限责任公司 四川成都 610072）

摘 要： 成都地铁文武路车站为采用明挖法施工的深基坑车站，结合文武路站工程实例，详细阐述了文武路车站防水施工技术及质量控制要点，对于地铁及类似地下工程的施工有一定的借鉴意义。
关键词：地铁车站 防水施工 质量控制

1工程概况
文武路站位于人民北路站与骡马市站之间，车站起点里程为YCK6+810.9,车站有效站台中心里程为YCK6+885.0，终点里程为YCK7+257.6，总长446.7m。车站结构包括车站主体部分和附属部分，主体结构含一长172m存车线段；附属结构由10个出入口（含4个预留出入口）、4个风道及风亭组成。
站区地处川西平原岷江I级阶地，地形平坦，本车站地面高程一般为498m～499m。本车站地处闹市区，无地表水系流过。根据地下水的赋存条件，地下水主要有两种类型：一是基岩裂隙水；二是松散土层孔隙水，车站基坑埋深约为18m，站区综合含水层厚22.00～22.40m，地下水位埋深4.10～6.00m。
2地铁防水设计理念及设计原则
2.1 防水设计标准
车站主体结构、出入口通道及机电设备集中地方防水等级为一级，其结构不允许渗水，结构表面无湿渍，主体迎水面结构采用防水混凝土进行结构自防水，防水混凝土的抗渗等级为S8。车站的风道、风井、联络通道防水等级为二级，其结构不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。总湿渍面积不应大于防水面积的6/1000，任意100m2防水面积上湿渍不得超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2 m2。
2.2防水设计原则
成都地铁1号线一期工程地下结构的防水设计明挖工点应遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结构的自防水体系，即以结构自防水为根本，采取措施控制钢筋混凝土裂缝的出现，增强钢筋混凝土的抗渗性能；以变形缝、施工缝、预埋件、各型接头、各种结构断面接口等接缝防水为重点，辅以附加防水层加强防水。
2.3防水设计体系
防水设计体系表
防
水
体
系
结构自防水
混凝土抗渗等级
工程埋深10m时，抗渗等级为S6
工程埋深10～20m时，抗渗等级为S8
工程埋深20～30m时，抗渗等级为S10
裂缝控制
迎水面0.2mm，背水面0.3mm，且不得有贯穿性裂缝
耐腐蚀要求
有侵蚀性区段，混凝土的抗侵蚀系数不小于0.8
接缝防水
施工缝、变形缝、穿墙管及各型接头的接缝不得渗漏水
附加防水层
能粘于主体结构上，并能抵抗35m的水压
辅助排水措施
有排水要求的部位需接通排水系统，不得造成积水
3地铁防水施工技术及工艺
本工程地下防水附加层选材为结构底板、侧墙采用双面自粘防水卷材，顶部采用纸胎油毡隔离层＋2.5mm厚优质单组分聚氨酯涂抹。本车站防水施工工程量大，技术要求高，又适逢雨季施工，成品保护难度大，为了确保工程质量及进度，保证安全，在防水施工中采取以下施工方法和措施：
3.1钢筋混凝土结构自防水
3.1.1一般规定
①车站结构采用防水混凝土进行结构自防水，防水混凝土的抗渗等级为S8。
②防水混凝土的入模温度不应大于28℃，同时混凝土的入模温度以温差控制，混凝土的表面温度与中心温度及大气温度的差值均不得大于25℃。
③防水混凝土结构底板的混凝土垫层强度为C15，厚度不小于100mm；在软弱地层中不小于150mm。
④结构迎水面最大裂缝宽度不得超过0.2mm，背水面不得超过0.3mm，并不得贯通。
⑤迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。

3.1.2防水混凝土施工质量控制要点
①浇筑混凝土的基面上不得有明水，否则应进行清理，避免带水作业。
②模板应平整，并且有足够的刚度和强度，接缝部位必须严密,不漏浆，以钢模板为宜。
③固定模板的螺栓穿过混凝土时应有可靠的止水措施，以加止水钢环为宜。
④混凝土搅拌应均匀，入泵坍落度宜控制在14±2cm，出厂坍落度与入模坍落度差值应小于3cm。
⑤混凝土应振捣密实，灌注混凝土的自落高度不应超过2m，否则应采取措施，分层灌注时每层厚度不宜超过30cm。
⑥为减少温度收缩裂缝应限制水泥用量，控制水胶比≤0.45。
⑦严禁混凝土在运输和浇筑过程中加水。
⑧严格控制混凝土的入模温度，夏季高温施工时，应尽量利用夜间施工，混凝土的内外温度差值应不大于25℃。
⑨正确的养护是减少混凝土开裂的一个重要因素，顶、底板应尽量采用蓄水养护，侧墙可以采用保水的覆盖层进行养护，规定的保水养护时间应为10天，混凝土的整个养护时间应不应小于14天。
3.2附加防水层施工工艺
3.2.1底板及侧墙双面自粘防水卷材施工
3.2.1.1基面处理要求
①混凝土垫层和基坑支护表面不得有明水，否则应进行堵漏处理，待基层表面无明水时，再施做找平层。
②底板垫层应边浇筑边压光抹平，避免出现大的鼓包和不平整部位，垫层表面不允许有明水并应做好排水工作，防止雨天底板表面出现积水。
③基坑喷射混凝土表面需进行找平处理，侧墙面采用20mm厚的1：2水泥砂浆进行找平，特别是桩间凹进去的部位需进行填充处理，桩表面可以存在规则的凹凸起伏部位平缓过度，凹凸部位的平整度应符合D/L≤1/50的要求（D：相邻两凸面进去的深度，L：相邻两凸面的距离）。
④喷射混凝土表面的凸出物应进行凿除，然后在凿除部位采用1：2的水泥砂浆进行覆盖，经过找平处理后的基坑侧墙表面不得出现不规则的凹坑和大于5mm的尖锐凸出物。
⑤所有阴角部位均用1：2水泥砂浆做成5cm×5cm的倒角，阳角部位做成3×3cm的倒角。
3.2.1.2防水卷材施工工艺流程
检查、清理基面 → 卷材定位弹线 → 铺设双面自粘防水卷材→ 固定卷材→卷材搭接处理→自检→ 验收→撕去卷材表面隔离膜→保护→浇筑混凝土
（1）底板防水卷材施工
①对基面进行清理后检查验收基层。
②将防水卷材对准基准线干铺于基层上（保留卷材下表面隔离纸），相邻卷材之间长、短边搭接宽度均为100mm。搭接时，先揭除卷材搭接边处的隔离膜。粘贴后，随即用胶辊用力滚压排出空气，使卷材搭接边粘结严密（搭接边可用热风焊枪焊接）。
③在转角、阴阳角、细部节点等部位铺设双面自粘防水卷材加强层，水平、竖向各500mm。先将卷材按弹线定位满粘在基面上，细心校正卷材位置。卷材加强层的搭接宽度不小于80mm。
④大面卷材铺贴完成，揭掉防水卷材上表面的隔离膜，进行下一步工序施工
（2）侧墙立面防水卷材施工
①检查验收基层后对基面进行清理。
②先将卷材对准基层上的弹线位置，且卷材的隔离纸面向施工人员（即自粘层面向结构）。采用钉固方法机械固定于立墙基层上；在长边方向每隔450mm将卷材进行钉固。揭开搭接边部分的隔离膜，进行长边搭接，搭接宽度不小于100mm。确保所有固定钉帽被相邻防水卷材的自粘搭接边覆盖。
③进行接缝搭接操作时，应掀开卷材接缝处的隔离膜，保证搭接处干净、干燥没有灰尘，用压辊压实卷材搭接边，挤出搭接边的气泡。卷材搭接后必须立即用压辊滚压以密封牢固。
④当基面潮湿或施工环境温度较低时，可对卷材搭接边采用适当加热措施处理，以保证搭接缝严密牢靠。
⑤卷材在立墙顶部收头时,应采用收头压条进行固定。
3.2.1.3施工质量控制要点
①相邻两排卷材的短边接头应相互错开1/3幅宽以上，以免多层接头重叠而使得卷材粘贴不平整。
②施工防水层之前，应将各种穿防水层预埋件等安装固定好，以避免在防水层施工好后，打洞凿孔，破坏防水层，留下渗漏隐患。
③进行钢筋垂直、水平运输时，遵守轻拿轻放的原则，钢筋吊放点采用木板等临时保护措施，避免钢筋扎破卷材，焊接钢筋时，用不燃物（如石棉水泥板）遮挡并在卷材表面洒水，以免火花烧坏防水层，浇筑混凝土时振动棒不得直接接触防水层。
④绑扎钢筋过程中，如钢筋移动需要使用撬棍时应在其下设木垫板临时保护，以避免破坏防水卷材。
⑤如不慎破坏了防水卷材，一经发现应及时报请专业防水施工队伍进行补修。在防水层后续施工过程中，如发现卷材破损，采用卷材片作为补救措施及时补修，其边沿至少大于破洞边沿80mm，且周围剪成圆角。
⑥底板钢筋绑扎时，视现场情况需要，可在卷材上表面涂刷一道水泥浆或干撒水泥粉，以避免绑扎钢筋时卷材粘脚。
3.2.2顶板单组分聚氨酯涂抹防水层施工
3.2.2.1基面处理要求
①顶板结构混凝土浇筑完毕后，采用木抹子反复收水压实（当采用钢抹子压光时，会造成基层表面过于光滑，降低涂抹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；当基层上出现大于0.3mm的裂缝时，应骑缝两侧各10cm先涂刷1mm厚聚氨酯涂抹加强层，然后设置聚酯布增强层，最后再涂刷防水层。
③所有阴角部位均应采用1：2.5的水泥砂浆进行倒角处理。
④所有管件、排水口等必须安装牢固，接缝严密，收口圆滑，不得有任何松动现象
⑤ 基层含水率小于8%，环境的相对湿度小于80%，pH 值小于10。
3.2.2.2单组分聚氨酯涂抹防水层施工顺序及方法
①单组分聚氨酯涂抹防水层涂刷前应先在处理好的基层上涂刷一层与防水涂料相容的基面处理剂（冷底油或隔潮剂），以增强防水涂料与基面的粘结强度。
②单组分聚氨酯涂抹防水层涂刷前选择有代表性的天气和基面进行工艺性实验，以确定合适的涂刷遍数和涂刷时间间隔。首次工艺性实验根据我单位的施工经验和有关设计规范规定，涂刷遍数暂定为3遍，涂刷用量控制在3.8kg/m2，根据涂抹干燥后实际测得的成膜厚度、粘结强度、成膜质量等是否符合设计要求及时调整涂刷遍数和涂刷用量，直到取得满意的成膜质量。同时根据设计及规范要求，为确保涂层防水质量，下道涂抹涂刷应在上道涂层干燥成膜后进行，工艺性实验时，需测定不同温度气候条件下涂抹干燥成膜时间，为后面大面涂抹施工提供指导。
③工艺性实验经验收合格后，先在阴阳角和施工缝等特殊部位涂刷防水涂抹加强层，加强厚度为1mm，然后开始进行大面积的涂抹防水层施工，防水层采用多道（根据工艺性实验结果取值）涂刷，上下两道涂层涂刷方向应互相垂直，当涂抹表面完全干燥（工艺性实验结果作为参考）后，才可进行下道涂抹施工。
②施工缝部位需要增设聚酯布加强层，涂刷完2.0mm厚的防水涂抹加强层后，立即在加强层涂抹表面粘贴聚酯布增强层，最后涂刷大面防水层，严禁涂抹防水加强层表面干燥后再铺设聚酯布增强层。
③聚氨酯涂抹防水层施工完毕并经过验收合格后，及时施做涂抹防水层的保护隔离层，即空铺一层纸胎油毡隔离层，在后续施工中一定注意防水层的保护。
3.2.2.3施工质量控制要点
①涂抹防水层不得有露底、开裂、孔洞等缺陷以及脱皮、鼓泡、露胎体和皱皮现象。涂抹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。
②涂抹收口部位应连续、牢固，不得出现翘边、空鼓部位。
③涂层的预留搭接部位应由专人看护。
④施工期间不得掺溶剂稀释。
⑤分段分区涂刷，搭接长度大于10cm。
⑥涂抹防水层施工时正值雨季，故需准备防水雨布，待出现雷雨天气时及时对涂抹防水层进行防护。
⑦涂抹防水层厚度采用针测法，即用大头针将针头刺入防水层，针头端部触及防水层，拔出后用卡尺量测涂料刺入深度，然后对被检查部位须用涂料修补，面积为10cm×10cm。每100㎡检测一处，每处10㎡，且不少于3处。当不合格时应再补涂，经检查符合要求后，才能进行下道工序。
⑧涂抹防水层粘结强度根据《地下防水工程质量验收规范》第4.4.10条规定采用观察检查。如果对粘结强度结果有怀疑时，可用割取方法测定涂抹防水层和基面的粘结强度。
⑨聚氨酯涂抹防水层施工完毕并验收合格后，应及时施做100mm厚C15细石混凝土保护层，在细石混凝土施工前，需在防水层上覆盖一层纸胎油毡隔离层。浇筑细石混凝土时应精心施工，防止破坏防水层。
3.3特殊部位防水施工工艺
3.3.1施工缝防水工艺
施工缝部位的防水结构为在结构的迎水侧加设一道600mm宽同原防水层的附加防水层，在结构的中部安置一道3mm厚的中埋式镀锌钢板止水带加可重复式注浆管。
①明挖车站主体结构按施工顺序设置纵向施工缝和环向施工缝，纵向施工缝设置两道（底板与上侧墙、楼板与下侧墙），施工缝距结构楼板和底板上表面一般不小于30cm。环向施工缝间距控制在9m左右，同时避开出入口通道和通风道（环向施工缝距洞口边缘不小于30cm）。
②施工缝部位均采用3mm厚的中埋式镀锌钢板止水带+可重复式注浆管进行加强防水。中埋式镀锌钢板止水带采用钢筋固定，固定间距以使镀锌钢板止水带固定牢固、可靠，不出现扭曲、变形等现象为宜，根据以往施工经验，固定件间距一般为2-3m左右。
③在顶板施工缝外侧、施工缝左右各300mm宽度范围内，防水涂料层与板间设置一道2.0mm厚的聚氨脂涂抹防水加强层和聚氨布增强层。在侧墙施工缝外侧、施工缝左右各300mm宽度范围内，卷材防水层与板墙间设置一道双面自粘防水卷材防水加强层。
④注浆管用管子夹固定，管子夹通过铁丝与结构钢筋绑扎在一起并固定牢固，露出混凝土的内边缘3-5cm。注浆管间距控制在2-4m。
⑤水平施工缝浇筑混凝土前，先将施工缝表面的浮浆和杂物清理干净，同时需对施工缝表面进行凿毛处理，此时应确保不得对中埋式镀锌钢板止水带造成破坏。清理干净后涂刷一道混凝土界面剂，并及时浇筑混凝土。
⑥在浇筑施工缝一侧混凝土时，为防止另一侧止水带受到破坏，模板的挡头模应做成箱型，止水带部位的混凝土应振捣密实，以保证施工缝部位的防水效果。同时应注意振动棒不得碰到中埋式镀锌钢板止水带。
3.3.2通道口防水做法
本车站主体结构先施工，待主体结构施工完成后再施工车站附属结构，因而车站主体结构和出入口通道以及通风道等连接部位需进行防水层的过渡连接，因此要求在通道口部位预留防水层（变形缝的防水到附属结构施工时施做），具体做法如下:
①首先在基坑支护表面标出预留通道及风道外轮廓线（即需破除的范围），对轮廓线以外的基面进行找平处理，然后在外轮廓线外侧各200mm范围内涂抹一道能倒粘于主体结构双面自粘防水卷材的专用胶。
②铺设大面防水层，并预留出与后期出入口及风道防水相搭接的长度，预留搭接长度为200mm，外漏端部采用临时封口做法进行固定并对预留的防水卷材外侧固定一层薄铁皮防止钢筋施工时破坏预留的防水卷材。同时在此处悬挂醒目注意保护的标志并教育督促施工工人注意加强该处防水卷材的保护。
③在车站南北端墙与盾构区间相连接的区域，双面自粘防水卷材到盾构区间范围内用专用收口胶进行收口处理。
3.3.3接地引出线和穿墙管防水做法
根据文武路站综合接地装置图的要求，车站综合接地网需从底板下引出，为保证整个车站的防水效果，因此引出线（穿墙管）需做加强防水，防水做法如下：
①接地引出线和穿墙管均应在浇筑混凝土前预埋，不得后凿。
②在接地引出线50×5mm铜排的外侧套一Ф100的非磁性钢管，钢管内侧均匀布置三道厚20mm尼龙板绝缘固定环，每个绝缘固定环的下方设置4块10×20×20mm钢板固定块，固定块与非磁性钢管焊接牢固。
③在垫层的上方，非磁性钢管的四周设置一道遇水膨胀腻子。在底板中间位置，设置一道厚10mmФ292的钢板止水环，钢板止水环与非磁性钢管满焊密实，并做防腐处理。同时在钢板内侧填环氧树脂，要求填筑密实。
④在防水层的上方，穿墙管周围设置一道防水加强层，加强层的尺寸及布置方式见上图所示。在加强层的上方设置一道30×2mm扁钢制作的防水金属箍，金属箍将防水加强层与穿墙管布设严密。在穿墙管的中间位置设置一道t=5mm止水法兰。在止水法兰的上方穿墙管的周围设置一道止水条。
4监理工程师现场质量控制
4.1防水施工质量控制流程
现场防水施工质量控制流程如下：
4.2防水施工质量控制综述
监理工程师根据现场的施工情况以及结构成型后防水效果认为，地铁车站防水薄弱环节存在于施工缝部位。目前仅有的渗漏部位主要集中在纵向的施工缝，从施工监理的角度，纵向施工缝由于部位不便于施工，不便于采取措施有效地保证施工缝部位混凝土浇筑接缝的密实，造成施工难度的加大，导致了一些施工缝部位成为了地下水渗漏的渗径。而附加的防水层，自粘卷材和聚氨酯涂料，只能起到辅助的防水效果，防水关键点仍然是靠混凝土的自防水达到防水效果。监理工程师在现场应该加强结构混凝土的施工质量控制，采用全过程旁站监督，有效地保证混凝土施工质量，从而确保车站的防水效果。

5结论
成都地铁由于所处的地质情况为冲积平原的沙卵石地层，地下水比较丰富。对于成都地铁车站类似的深基坑地下建筑物，防水施工质量直接影响到整个车站的使用寿命。通过对文武路车站防水施工过程的质量控制，从目前的整体效果来看，车站实体质量比较美观，防水质量达到了设计及规范要求。在施工的过程中，所有的参建人员达成一致认识，混凝土自防水质量的好坏，将直接影响到整个车站的防水质量。防水施工质量控制重中之重的工作是加强对结构混凝土施工质量的控制，同时加强对附加防水及细部接缝防水施工质量的监督管理。