城市轨道交通工程的防水施工

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1、我国城市轨道交通发展的前景

　　当前，我国城市轨道交通进入了一个快速发展期，北京、天津、上海、广州、深圳、南京、重庆、武汉、大连、长春十个城市已经开通运营的线路总长达770公里。按目前每年开工建设100～120公里线路的发展速度，到2020年我国建设城市轨道交通线路将达到2000～2500公里规模。尤其是北京、上海、广州三个特大城市轨道交通网络已经初步形成。据统计，每投资1亿元的轨道交通项目，可带动GDP增长2.63亿元，增加8000个以上的就业岗位。城市轨道交通每百人公里的人均能耗是小汽车的1/20。在占用土地资源方面，城市轨道交通为0.2平方米，而公共电汽车、小型轿车、摩托车、自行车分别是它的4.6倍、115倍、100倍和50倍。根据2008年国家统计年鉴，全国城市400万人口以上13个，200-400万人口26个，100-200万人口79个，50-100万人口111个，城市轨道交通的发展前景广阔。

　　随着今后轨道交通的不断发展，各种系统方式的轨道交通包括直线电机等也将在我国出现。围绕新技术的开发和应用，对我国轨道交通装备技术发展又提出了新的任务。

　　2、城市轨道交通工程防水的主要特点

　　城市轨道交通工程防水与地面建筑防水相比具有以下特点：第一，城市轨道交通工程建造期和运营期内围岩应力、变形都处于不断调整中，由于地层围岩的不均匀性，导致围岩应力、变形沿隧道纵向和环向的分布不均匀。第二，城市轨道交通工程结构通常建于地下水位以下，结构被有压地下水所包围，防水材料稍有破损就可能导致渗漏，在水压力作用下渗漏量和渗漏范围有加大趋势。第三，城市轨道交通工程开挖、支护面不规则，导致防水层敷设面凹凸不平，这要求防水材料必须具有较大的变形能力以适应不规则结构面。第四，初期支护和二次衬砌在围岩的作用下，也处于不断变形中，防水层必须具有适应其变形的能力。因此，地下结构防水较地面建筑防水更复杂，可控制性更差，需要我们科学合理地进行规划和施工。

　　根据国内外在土层中修建轨道交通的经验，地下车站应优先采用常规的明挖法施工；当不答应长期占用既有道路施工时，可采用盖挖顺筑法、盖挖逆筑法；仅当不具备明挖条件或当车站埋置过深，采用明挖法施工很不经济时，方可考虑采用暗挖法施工。此外，对于枢纽车站或具有综合功能要求的车站，一般也不宜采用暗挖法施工。

　　3、做好轨道交通工程的防水工作是施工的关键环节

　　在轨道工程诸如地铁车站施工中，由于施工环境较差，施工顺序的影响，使防水效果难以达到设计的理想状态，地下结构的防水设计与施工必须有机地结合。同时在施工中应根据所使用材料的主要技术性质结合结构的受力状态、技术要求、施工季节的温度变化及施工客观条件等各种因素进行其使用功能和使用年限的关键。

　　3.1 采用跳仓法施工减少结构应力裂纹

　　基于结构的工程量大，防水等级高，且根据砼的收缩值拟将原施工设计图划分的A、B、C三个区域细分为：A-1、A-2、B-1、B-2、B-3、C-1、C-2、C-3、C-4、C-5十个浇注面，每个浇注面顺车站方向划分。每段纵向浇注长度控制在20m以内，浇注顺序采用跳仓法，浇注的间隔时间为5~7天。中板、顶板的模板支撑体系采用分区整体型，内衬墙浇注区域划分与板一致。每次浇注砼量为300m³左右。

　　3.2 防水混凝土自身性能的选择与确定

　　为了控制砼的贯通裂缝（迎水面裂缝不得大于0.2mm，背水面裂缝不得大于0.3mm），在施工中采用干缩值较小，水化热较低的普硅水泥，强度等级为42.5，其用量为320kg/m³，水灰比为0.45，砼配合比为1:2.59:3.06:0.33。为加强砼的和易性减少砼的水化热和干缩值，C30砼采用外加剂、掺合料技术。

　　3.3 外防水层施工和顶板防水 外防水层主要采用≥300g/m²无纺布与EVA板和PVC防水板与无纺布作为防水层，垫层采用Cl5混凝土。铺设面平整、洁净、无浮浆、无凸角和及起砂现象，必要时可用砂浆找平。防水层材料、施工环境应符合设计和产品技术要求，并经设计人员认可，报送监理工程师、监理总部审批。无纺布与EVA板均按设计要求的幅宽在加工厂进行加工，运至现场人工进行铺设。防水层搭接宽度、搭接工艺均按厂家或设计要求执行。防水层铺设后及时施作钢筋混凝土，确保防水效果。当顶板混凝土养护完成并清洁砼表面浮浆及垃圾后，可进行非焦油双组分聚氨酯涂料，然后敷设防水保护层。

　　3.4 施工缝防水处理

　　施工缝的位置应设置在结构受剪力或弯矩最小且便于施工的部位。若利用企口式构造工艺，可在混凝土接缝处环向或纵向留设V形槽口，使砼槽形相接，其槽口需平直，光滑，在本工程中拟在底板与顶板处留设双企口构造槽口。施工缝采用钢板腻子止水板时，其材质性能规格须符合设计要求，且无裂纹和气泡，搭接长度不小于10cm，搭接必须平整，粘接牢固，钢板腻子止水板埋人为浇和后浇砼内各为1/2板宽，安装时要保证止水板平直。

　　3.5 变形缝的施工处理

　　变形缝是由于结构不同刚度、不均匀受力及考虑到砼结构胀缩而设置的允许受形的结构缝隙，它是防水处理、也是结构外防水中的关键环节按照设计要求，在结构变形缝断面中部埋设Ω型中置式橡胶止水带，接头采用热熔法对接。止水带采用铁丝将止水带拉展固定在结构钢筋上，利用挡头板的支持作用浆止水带定位，固定在结构断面设计位置上，并确保止水带中间变形孔与变形缝重合，为避免止水带在混凝土灌注时跑位，应加强对挡头板支撑系统，并具有一定的刚度。

　　3.6 特殊结构部位的防水处理

　　由于车站主体结构施工完毕后才进行出入口、风道和风亭的施工，这样结构体衔接频繁，给防水层的施工带来较大的困难，故此需对特殊部位的防水作特殊处理。主体结构施工时，在与出入口通道的衔接处，边墙防水砼可超过围护桩外侧多施0.3m，并在四周衔接处预埋PVC止水带，当施工出入口通道时，按规范要求连接好，然后在变形缝外侧施作防水板及豆石砼保护层。为确保特殊部位（主体与附属工程受形缝）的防水效果，建议可采用以下几种变形缝的防水处理:第一，对于水压0.3N/mm²，变形量为20mm，结构厚度≥300mm的变形缝，除埋设PVC止水带外，或增加20厚浸乳沥青木丝板。另外，对明挖施工的出入口及风道，出于边墙和底板不设防水层，宜在边墙和底极设置透水管沟，确保结构抗渗和保证结构防水。边墙部位采用Φ50mm透水管，每10～15m道，底板设置Φ150mm透水管二道，沿边墙侧1.5m处纵向设置，并使两种透水管连通，达到有效引排的目的。

　　总之，应用有效合理的技术措施，做好工程防水施工工作，对轨道交通工程至关重要。轨道交通工程应遵循“以防为上，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则，根据工程地质和水文地质条件、车站结构特点以及施工方法和使用要求等因素进行综合设计和施工。唯有如此，才能确保轨道交通工程的顺利完工和使用质量。