地铁预制装配式车站防水体系建立.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 18 期 2023 年 9 月Vol.54 No.18 Sep.20232235自长春市地铁 2 号线袁家店站采用装配式施工后，装配式车站开始大量应用于长春地铁 2 号线、6号线、7 号线和 9 号线。长春地铁 6 号线南部新城西站采用“明挖现浇+明挖装配+盖挖逆作”的组合方式进行施工，以更好衔接钜城商圈的地下空间。施工过程中，由于车站接缝较多，建立完善的防水系统显得尤为重要。1 工程概况长春地铁 6 号线南部新城西站为地下岛式双层车站，车站整体纵向长 238.7 m，从西向东依次为33.6 m 现浇，1 m 后浇环梁，158 m（79 环）装配式，1 m 后浇环梁，23.6 m 盖挖逆作段，21.5 m 现浇段，如图 1 所示。装配式车站结构，把环与环之间，块与块之间，用榫卯结构连接起来（图 2）。采用 1 m 后浇环梁连接装配段与现浇段间。南部新城西站的 装配式车站，设计防水等级为级，结构不能渗水，表面不能沾湿。现浇现浇盖挖装配段图 1 南部西城能西站 BIM 模型D 块E 块C2 块B2 块A 块B1 块C1 块 （a）（b）图 2 装配式车站结构 BIM 模型（a）装配式车站结构示意；（b）管片示意2 装配车站防水体系建立在装配车站设置了 3 道防水措施，确保装配车站防水等级达到级。2.1 第一道防水第一道防水是管片的外部防水，在装配式车站 地铁预制装配式车站防水体系建立刘 延，刘忠华，杨光辉（中建二局第三建筑工程有限公司，100070，北京）摘要：装配式施工是将钢筋、混凝土集中在厂房内进行传统工法施工，将预制构件通过流水化的方式生产出来，再进行拼接、成型，可以使建筑结构施工生产实现工厂化。因为装配式车站是由预制拼装构件 拼装而成，拼缝众多，车站防水尤为重要。基于长春地铁 6 号线南部新城西站介绍装配式车站防水体系建立，描述装配式拼装车站防水施工控制要点。关键词：装配式；地铁车站；防水体系中图分类号：TU 74 文献标志码：B 文章编号：10004726(2023)18223504the wAterproof system of the prefAbricAted stAtion of the subwAy wAs estAblished LIU Yan,LIU Zhong-hua,YANG Guang-hui(China Construction Second Engineering Bureau Third Construction Engineering Co.,Ltd.,Beijing,100070)Abstract:Prefabricated construction is to concentrate the steel and concrete constructed by traditional construction methods in the workshop,streamline the production into prefabricated components,and then splicing and forming,which can realize the construction and production of building structures into factories.Because the prefabricated station is assembled from prefabricated assembly blocks,there are many seams,and the station waterproofing is particularly important.This paper introduces the establishment of the waterproof system of prefabricated stations through the South Xincheng West Station of Changchun Metro Line 6,and describes the key points of waterproof construction control of prefabricated assembled stations.keywords:prefabricated;subway station;waterproof system收稿日期：20230725基金项目：中建二局科技研发资助课题（2020ZX030003）作者简介：刘延（1997），男，陕西兴平人，email：182914 .建 筑 技 术第 54 卷第 18 期2236顶部的 D、E 两片管片外侧存在柔性全包防水施工的条件，同时由于 D、E 两片管片都在结构顶部，属于结构构造的重要位置，因此外接防水处理施工需要在该部位进行。同时在 D、E 及 C 块局部采用丁基橡胶腻子片嵌缝施工处理。外包式柔性防水施工采用厚度为 2.5 mm 的单组分聚氨酯防水涂料，防水涂料采用涂抹方式施工，与单组分聚氨酯防水涂料配套使用的产品含有聚氨酯密封胶及增强层材料，增强层采用聚酯无纺布或玻纤网布，聚酯无纺布规格为 3040 g/m2，玻纤网布规格为 1620 目。该项目位于长春，在冬期无施工条件的情况下，可选用 2 kg/m2的非固化橡胶沥青防水材料和单层0.7 mm厚高分子加强复合防水卷材替代单组分聚氨酯 防水涂料进行施工。涂料应分层喷涂，施工均匀，待上一层涂布干成膜后再涂抹下一层。每次涂抹时，必须交替变换涂抹方向，将宽度在 3050 mm 的同层依次压合。施工时，单组分聚氨酯防水涂料需在吊装前迎水提前涂抹，因为 C 块顶面下返 1 m 及 D、E 块底面位置向上 2 m 范围内施工困难（图 3）。70 厚细石混凝土保护层6 厚 PE 泡沫保护板涂料防水层结构顶板图 3 装配结构标准横剖面防水示意2.2 第二道防水第二道防水为管片接缝防水，作为装配式结构 预制构件间接缝防水尤为重要。2.2.1 密封垫防水（1）管片在迎水面和背水面各设两个密封垫片，起到防水作用。在管片密封垫沟槽内设置复合三元乙丙橡胶弹性密封垫并粘贴好，经压缩密封橡胶弹性 密封垫防水，遇水膨胀即可。管材弹性密封垫橡胶 弹性密封垫在密封垫沟槽内可完全压紧，接缝张开量为 2 mm，管材弹性密封垫在密封垫沟槽内可完全 压紧，如图 4 图 5 所示。（2）施工时管片环缝错台量不大于 5 mm，整体错台率不大于 10%，以保证管片接缝两侧密封垫 接触的宽度。嵌缝处理海绵橡胶条迎水面密封垫背水面密封垫B 块A块 图4 A、B块间密封垫设置示意 图5 密封垫示意（3）密封垫的边角部分是容易渗漏的部位，要求边角部分在涂抹润滑剂的情况下，挤压到凹槽中，在挤压滑动时不会受到挤压破坏；同时，要求边角位置 贴上 1.5 mm 厚丁基橡胶腻子片，在腻子片阴阳角 两侧宽度不小于 150 mm 的位置做防水加固处理。密封垫角部加强构造示意如图 6 所示。海绵橡胶条密封垫管片边线1.5 厚丁基橡胶腻子片骑缝图 6 密封垫角部加强构造示意2.2.2 嵌缝防水管片首尾施工段 34 环为环状纵缝整环嵌缝，其余嵌缝范围：拱顶 D、E 片及管片接缝，位于道床面以下。嵌缝防水采用聚氨基酸酯密封胶镶嵌高分子水泥砂浆。只在漏点实施快硬水泥封缝埋管引水，其他 地方直接用嵌缝材料嵌填封口，堵缝时应连续封闭 前后多环接缝，保证在漏点处有较好防水效果（图7）。聚氨酯密封胶聚合物水泥砂浆沟槽表面需涂抹界面剂图 7 嵌缝密封防水构造2.2.3 注浆防水装配式拼装结构为加强结构及防水，设置了 3 种注浆系统。注浆需提前进行现场试验。管片接缝榫槽注浆需在防水注浆式密封垫防水注浆后进行。2023 年 9 月2237刘延，等：地铁预制装配式车站防水体系建立（1）底板回填注浆。底板部分由于受施工工艺的限制，构件在拼装过程中与垫层混凝土脱开，垫层混凝土在精平条带间面比精平条带低 10 mm，施工时应在基底预留 4 个注浆管凹槽，并埋设铁质注浆管（直径 3 cm），每隔 1020 环需对该部分施工进行回填注浆。水泥基质微膨胀注浆可用于注浆。要求 通过注浆后，A、B 块能与垫层混凝土密实接触。施工时若发现有空洞之处，则需补浆处理（图 8）。精平条带精平条带精平条带精平条带精平条带注浆管（a）精平条带精平条带精平条带精平条带精平条带围护桩围护桩（b）图 8 注浆管布置示意（a）平面示意；（b）断面示意（2）管片接缝榫槽注浆。主要防水措施接缝 榫槽注浆除开始段 24 环的 A、B 构件接缝榫槽部位需要及时注浆外，结构整体成环后，应根据现场实际监测情况，待结构稳定后，再对其他段构件接缝榫槽部位进行注浆，如需注浆，应及时对 A、B 构件接缝榫槽部位进行注浆。注浆材料应选用强度高、流动性好的材料，注浆材料凝固时间应符合环氧砂浆（注浆材料为改性环氧树脂甲液、改性胺类乙液、石英粉）等注浆施工要求。由于注浆施工范围大，注浆前需 计算好注浆量，如未达到或超出注浆量及时调整注浆施工方案。注浆压力可随注浆量调整，当排气孔开始冒浆且注浆量达到要求时可停止注浆。榫槽分为 8 种共 14 个注浆位置，以构件连接口的形式划分（图 9）。2.3 第三道防水装配式车站管片混凝土结构自防水为第三道防水。（1）管片采用防水混凝土的施工配合比，掺加外加剂的量和水泥的量，粉煤灰、磨细渣等的加入量，必须经检测单位检测合格，达到设计要求的指标，并出具检测报告，经有关单位审核同意后方可使用。混凝土管片不小于 P10 的防渗等级。同时检测管片55776644332118图 9 注浆部位示意混凝土的氯离子扩散系数，不大于3108 cm2/s。氯离子扩散系数检测56 d龄期的混凝土，采用混凝土 抗氯离子渗透试验法（RCM法）。（2）符合GB 502082011地下防水工程质量验收规范6.3.5条有关规定的混凝土管片检漏测试。检查方法：恒压3 h、渗水深度不超过50 mm、抗渗水压力0.8 MPa，合格。如果检出的管片有25%不合格，则要逐片按当日产管片进行复验。管片的表面质量在拼装前都要检查一遍，不能肉眼看出裂纹。管片从制作到安装全过程产生的较大麻点和缺角，应用高分子快凝水泥进行 完整修补处理。填管片的手孔及使用过程中的吊孔（注浆孔）按有关节点处理措施进行密封处理。（3）管片外侧钢筋混凝土保护层厚度不小于50 mm。（4）严格按照有关规定控制混凝土中氯离子的含量，氯离子的最高含量不大于0.06%。每立方米混凝土中各类材料的总碱含量（氧化钠当量）不大于3 kg。（5）选用低水化热水泥，水胶比一般不大于0.36，且满足结构专业图纸要求。（6）管片需采用高精度管模生产制造，以保证管片环装配精度。在管片生产中，为 达到抗渗漏等级要求，保证混凝土密实，采用高频振动台加强振捣。（7）管片在生产、运输、装配过程中出现大麻点、缺角较大，及时对高分子快凝水泥、环氧砂浆进行修补，使管片完好。管片应满足使用期间的强度和抗裂要求，裂缝宽度最大不超过0.20 mm。2.4 装配段与现浇段防水在装配和现浇结构之间设置一个后浇环梁，由于工作空间有限，环梁的后浇筑操作困难，以前的施工经验表明，这是防水的弱点，有漏水风险。现浇段与预制段连接部位防水措施如下。（1）膨胀比为 3104的膨胀混凝土用于密封与现浇段相连的预制段两侧的张拉孔。螺纹钢采用遇水膨胀橡胶密封，锚头也采用遇水膨胀橡胶密封。（2）现浇段与预制段连接的浇筑段，需采用膨胀倍率为2104的微膨胀纤维混凝土施作。（3）端面用止水胶、注浆管和止水带密封。止水胶设置在预制构件 建 筑 技 术第 54 卷第 18 期2238密封垫的内侧，而止水带和注浆管则更靠近迎水面。（4）现浇段与预制段整环设置异形止水带，正对到背水面密封垫上，止水带采用30 mm5 mm钢板压条 和 M8 锚 栓 固 定。异 形 止 水 带 断 面 尺 寸 为 示 意 断面，需在正式施工采购异形止水带前与设计进一步确认。因采购困难，现场可采用 300 mm 宽 3 mm厚钢板腻子止水带代替。现场将其弯折成 L 形，短边 100 mm，长边 200 mm，短边固定到预制段表面，固定方式与异形止水带相同（图 10、图 11）。70 厚细石混凝土保护层纸胎油毡隔离层涂料防水层涂料防水加强层结构顶板预制段混凝土遇水膨胀止水胶注浆管现浇段混凝土止水带接水盒注浆导管图 10 预制段与现浇段接口防水构造（顶部）1.5 厚丁基橡胶粘结带钢板压条M8 锚栓 200背水面密封垫图 11 异形钢边止水带固定示意3 施工工艺及注意事项3.1 管片接缝（1）弹性密封垫片（包括防水灌浆型和缓胀 橡胶板）应在出厂时加工成棱角分明的方形橡胶圈。1）弹性密封垫尺寸精度：高度允差+0.5 mm；最大宽度允差 1.0 mm；顶面宽度允差 1.0 mm；脚部宽度允差 1.0 mm；孔径允差 0.2 mm。2）成框尺寸允许误差如下：纵向允差 3.0 mm；环向允差约 2.5%（随现场试套确定）。3）拐角接头尺寸允差：高度允差（相对）0.3 mm；宽度允差（相对）0.5 mm；接头长 3.0 mm。弹性密封垫片长度和尺寸应由施工单位和垫片供应商根据管件实际尺寸和橡胶性能试装确定。（2）组装前，所有纵向橡胶垫应用粘度不小于200 cps 的水性润滑剂润滑。如果润滑效果不理想，应及时调整润滑油，做到随用随调，随调随用。（3）在确认测量尺寸并去除任何混凝土残留物后，应首先在密封垫片的凹槽上涂上单组分氯丁橡胶胶粘剂。管件表面应干燥，粘接表面必须清洁、干燥、光滑、平整。胶粘剂应均匀涂抹，凹槽应完全涂覆。（4）密封垫和凹槽胶粘剂涂覆后，应让它们 冷却至接触时不粘，再将预处理的方形橡胶圈插入 凹槽。应先插入角，用橡胶槌均匀牢固地按压。必须注意中心和可靠的定位，以避免安装不均匀。（5）密封垫安装完毕后，管理人员应检查管件的 4 个角，以防止垫片表面膨胀和下沉。垫圈应安装在地面上，粘合 12 h 后才能开始管道组装。（6）在雨季，遇水膨胀的橡胶制品在与水接触时会膨胀。应将缓膨胀润滑剂涂于遇水膨胀橡胶表面。（7）由于管件上的千斤顶压力低，因此在确定是否需要设置缓冲垫之前，有必要评估现场施工情况。如有必要，可粘上 2 mm 厚的丁腈软木橡胶板，以 减少由建筑荷载引起裂缝。缓冲垫的大小根据管件段的尺寸和螺栓孔的位置确定。（8）应在软木垫的相应胶合区域涂上单组分氯丁二烯酚醛胶粘剂。在涂抹前应先擦干木垫表面及 管件，并将胶粘剂均匀地涂在上面。（9）胶粘剂涂覆后，使其冷却至不粘，再将 软木垫粘在管件上。胶合后的软木垫表面应平整，无分层、翘曲或歪斜。（10）管件的拐角在安装前需要采用临时防撞 措施，如使用点粘橡胶板，组装前再取下。3.2 混凝土与管片接口（1）在接口处，如先施工的混凝土与防水有关的 预埋件，应采取适当的保护措施，以保证端面 混凝土清洁，同时避免不锈钢埋件腐蚀。（2）将钢筋裸露或预埋钢筋接头裸露在外的已经浇筑好的混凝土端部表面进行凿毛处理，再进行 接缝混凝土施工。此后，将待浇筑混凝土部件的钢筋与先浇筑混凝土部件钢筋焊接或连接，再浇筑混凝土。（3）在设置缓膨型止水胶之前，必须清理基础浮渣，确保表面无明水，并将注浆管露出结构表面 一定距离，同时做好相关口部保护。如果在结构稳定后水位恢复并发现渗漏，可通过注浆嘴进行注浆止水，注浆液可以根据情况采用超细水泥或其他化学浆液。4 结束语该研究成功实现了装配式车站的防水，确保 装配式车站的正常运行。目前，已经完成装配式车站 防水的施工，其效果良好且符合设计要求。参考文献1 杨秀仁.明挖地铁车站预制装配结构理论与实践 D.北京:北京交通大学,2020.2 周松,张旭,董嘉莲,等.城市地铁装配式车站复合防水施工技术研究 J.建筑技术开发,2017(20):7476.