地铁渗漏与防水设计施工的关系

地铁渗漏与防水设计、施工的关系摘要：分析了地铁工程渗漏的类型及产生原因，从在建地铁防水施工存在的问题、设计如何完善、防水选材如何满足施工和工期要求以及加强现场管理等方面作了论述，供在建地铁工程防水设计、施工和管理参考。关键词：地铁渗漏；防水设计；防水施工；验收管理日前，我国在建和通过审批即将建设地铁的城市已达20多个。发展迅速的地铁交通给人们的出行带来了极大的方便，但地铁车站和区间的渗漏问题也开始引起人们关注。地铁渗漏的表象，是影响到列车运营安全、给人们换乘车带来不便，实际上衬砌外地层的水渗漏到结构内部，长此以往会对钢筋混凝土结构造成侵蚀，影响到结构的耐久性安全。地铁隧道与地下工程结构一般都为钢筋混凝土结构，其防水主要指混凝土结构自防水和附加在结构迎水面的辅助防水层，以及变形缝、施工缝等处的止水措施，是涉及设计、施工、材料、管理、维护等多方面的系统工程。基于多年的防水设计实践和施工现场巡查体会，笔者在此重点探讨地铁渗漏与设计及施工管理之间的关系。1地铁防水设计一般原则除盾构法施工的区间隧道外，一般地铁车站和区间均采用结构自防水与地下结构外包防水层结合的方式，其中变形缝（诱导缝）、施工缝、穿墙管等部位是防水的重点，也是渗漏概率最高的部位。地铁防水设计，结构自防水是根本，须满足地铁百年的设计理念。混凝土结构的自防水功能，主要通过优化混凝土的级配、合理掺加外加剂、规范混凝土浇注及严格养护等措施实现。地下结构外包防水一般采用柔性防水卷材或涂料，根据结构施工工法和工程的具体特点而定，以迎水面设防并与结构粘贴密实为优。地下结构外包防水应具备耐候、耐水压、抗渗、耐久性好的特点。2地铁渗漏的基本类型2.1混凝土结构本体渗漏混凝土结构本体出现渗漏，包括以下一些情况：1）因各种原因引起的结构裂缝而导致的渗漏；2）在结构钢筋密集部位，因施工振捣不到位留下结构内部空洞而引起的渗漏；3）混凝土蜂窝部位出现渗漏；4）结构没有预留而现凿的孔洞位置出现渗漏；5）新老结构之间，或新建与既有工程接口处，因防水层无法衔接等原因造成的渗漏。2.2变形缝、施工缝、预埋件穿墙管的渗漏1）变形缝渗漏变形缝出现渗漏的原因较多：变形缝处止水带就位不准确，或固定不牢靠，在浇注混凝土时，止水带跑偏（应位于结构中部）；结构伸缩变形超过止水带和外附防水层承受的极限，造成防水层断裂、止水带变形；中埋止水带环向接头过多，接头不密实；施工中止水带未采取保护措施，被破坏且无法更换；橡胶止水带采用再生橡胶，材料性能尤其是耐老化性能差，导致止水带过早失效。2）施工缝渗漏朋龄施工缝出现渗沫漏的原因主要煤有三种：施工市缝部位混凝土款的浇注未按规巷范进行，接合煌部位不密实，搂留有缝隙；施庸工缝混凝土基顿面不达标（要锐求凿毛、干净柿、涂刷界面剂览）；采用的防菊水措施欠妥当炼，不能起到止极水或阻水作用世。限讨3洲）预埋件和穿泊墙管渗漏利扣预埋件和穿墙私管处发生渗漏摘，原因主要有钥：群管未采用咐套管；管与结团构之间未采用衣防水加强措施张；防水层在管掉根部位未采用凳密封收头；管姥周圈混凝土振河捣不密实。烧3丽造成地铁渗漏港的设计与施工咽方面的原因网衰前面分析了地筝铁渗漏的基本牺类型，但深挖欠其渗漏根源，抽有不少是由于喉设计与施工方腊面存在问题而愿引起的，举例掠如下。茄待1叹）防水施工基航面未处理好，闷不满足规范要值求。相关规范船要求，盖防水层施做的恋基面应平整（损D/L房≤疏1/10畜）、坚实、无设明水。图霜1灿（左）所示，侨白色为侧墙防甚水层颂外防内贴乒法施工，其围确护结构的基面悼明显不符合要镜求；图童1旁（右）所示的巡桩间网喷停混凝土存在空炒洞，既是淤水从的隐患，又无让法让防水层粘慕贴密实。挡岗2杏）项目由非防犬水专业施工队谁伍承担，操作碌不规范。肌图诚2未中防水卷材上中钉了许多钉，妹意图是在基面侧上固定防水卷究材，显然这样总的操作已破坏献防水卷材的整钢体防水性，钉蒜孔均为渗水通海道（绝大多数秩防水材料本身模无穿刺自愈功浓能，卷材大面狭严禁钉钉）。畏谢3老）施工现场不攻满足防水作业鸭条件。防水卷看材须在无明水裳条件下施工，宜但图是3剪所女示现场正在施蝇做汁的底板防水层描泡在泥坑中，劲所采用的冷粘冒结施工的高分卧子复合防水卷章材搭接无法密裂实。持凤4阴）变形缝处防撇水止水构件外拉贴式止水带预迅留高度不够，嗓造成后期无法曲连接，迎水面做的外贴式止水斑带防线失去作杏用（图猪4涨）。可肤5摘）车站主体结毙构与附属结构翻相接的洞口位驼置预留防水卷尊材甩头未采取夸保护措施，已葱损坏，后期与酱附属结构的防究水层无法实现置整体连接（图桶5榜）。伍4菠地铁防水设计毛与施工管理的察优化骑4.1辱地铁工程地下农结构应合阻理设缝英摸从以往地铁出疾现渗漏的现场竟看，渗漏多壳出现在缝的料部位，包括：跃变形缝、施工厕缝、诱导缝、势后浇带、接口鸡缝（如车站主敌体与附属结构声接口、车站与信区间接口）、切盾构隧道管片勒拼装的环纵缝御等。广地铁工程地下葱结构面临温度贱、施工、沉降驾、地震等诸多拨因素，徐缝是避免醒不了的，设计盈应该做的是尽挺量合理设缝。糕润所谓合理设缝奇，是啄指设缝应茧遵循以下一些邻原则：拐地质变化明显拥处需设缝；结钉构体量相差明迁显处需设缝；骗结构有显著沉蒙降差的地段需意设缝；结构超寄长，为适应温皱度变化需设缝伟；为适应施工滴进度需分段设灭置施工缝。帐牢总起来说：现寺浇结构施工缝磁设置宜密，以啄10恢～慧20m罚为宜；变形缝稼宜疏，尤其是湾地铁车站本体肤，凡标准站，姐可不设；原则第上捎地铁轨行区肾不允许设沉降扭缝；缝的设计散应便于施工。偷脉以隧道与车站弓结构为例，缝抄的设置需掌握防以下原则：膨1如）暗挖施工的炎区间隧道，环诵向施工缝是根倚据模板台车的障间距来设置的侨，设计应根据竭现场施工要求酷，在满足功能男前提下适当将猪台车间距调整坊到很10~糖12m脆，避免施工缝想过密设置，造弹成渗漏隐患。栽2改）地下明挖车干站可采取设置痰诱导缝或后浇忆带的方式，避繁免车站主体结沉构纵向设置明薯缝（变形缝）态；诱导缝可采羊取在缝部位设普置抗剪筋的方算式；设置后浇伶带可综合考虑曲采取大体积混其凝土浇筑来实选现减缝目的。企4.2享缝的防水构造魂的优化1）施工缝兼伴一般采用在结腿构中部设置钢碎边橡胶止水带夹（或钢板腻子缘止水带、镀锌辱钢板止水带、畏预埋注浆管中库的一种）和遇程水膨胀止水胶杨、膨润土遇水夕膨胀止水条等牛。从防水效果孔和施工质量可汽控性及耐久性逼考虑，应优先梢采用钢边橡胶旧止水带。对盖确挖逆作的结构简板下缝、车站届与区间接口、猜车站主体结构况与附属结构接南口、盾构后浇蹦环梁等无法设厕置钢边橡胶止滤水带的缝与接晌口，可采取双肚道遇水膨胀止惜水胶驴+香全断面注浆管认的防水措施。樱施工缝表面的薯浮浆及杂物应部予清除，并涂炭刷水泥基渗透扔结晶防水涂料朝（净1.5kg邪/m2深），及时浇灌却混凝土。扇跃2轰）变形缝、诱紧导缝遍呆地铁工程地下怕结构设计中，叶变形缝、诱导恢缝一般整环设馋置中孔型中埋叮式钢边橡胶止尸水带，侧墙和耕底板变形缝设耳置外贴式橡胶驰止水带。变形氏缝背水面缝内凡整环采用聚硫喷橡胶密封胶或竖聚氨酯密封胶侵进行嵌缝密封体，嵌缝深度与父缝宽同；变形摔缝内应充填防誓水嵌缝材料，昌可采用沥青木爽丝板或挤塑板侦。变形缝迎水雀面应增设防水造加强层。顶板告和侧墙变形缝拘部位结构内表修面预留腿3cm察×幕30cm货的凹槽，设置造板厚学1mm趣的不锈钢接水带盒。3）后浇带定跟后浇带部位须迫等混凝土到达痒龄期后采用微爷膨胀补偿收缩络防水混凝土浇炎注，其强度等回级不得小于相澡邻两侧的混凝仰土。后浇带部甚位混凝土迎水张面须设置卷材掠加强层和外贴章式止水带；结叠构断面中部设讽置预埋注浆管秒和遇水膨胀止玻水胶（或钢板连腻子止水带）柜；后浇带部位肉在预留龄期内植需要采取临时需保护措施，在证浇注混凝土前年须清理落入的宰杂物，以保证甚混凝土浇注密睬实。过沈4剃）缝的防水优第化设计注意事促项丽毕①在结构中部欧设置钢边橡胶训止水带，通过佳实际工程观察桨可视为目前较揭好的措施。但剩应注意的问题难是：止水带需旁固定牢固，以基免在混凝土浇档筑和振捣时跑熟偏失去防水效酱果；连接部位呜应优选现场硫厘化方式接头，罚以保证其整体鹊性、密闭性。居柜②从造价优化帖上考虑，可在吸环向采用钢边唯橡胶止水带；候纵向水平缝采浴用镀锌钢板止图水带；环纵向仍交接处，环向遭钢边橡胶止水该带连续，纵向秒断开，镀锌钢躲板与钢边焊接背固定。这样的菌设计，施工操身作简单，比橡呜胶的热硫化接逢头好处理。本揭③近年来，全小段面注浆管与鸟遇水膨胀止水券胶应用越来越寄多，要使其发猜挥出最大的功胜效，一定要注穷意注浆管类型获的选择；多次炭注浆管仅针对泻浆液采用丙烯经酸盐类而设计条。源4.3品防水选材的优典化摧拍一般要求地下们结构的外加辅夺助防水层应不粘窜水，应与混羊凝土结构同寿薄命，与主体结恳构、岩土（也吃应包括初期支痛护结构等）共啄同形成能承受厉各种荷载的耐培久性整体；经冈合理设计，切免实确保变形止倍水材料在施工包和运营过程中户始终处于弹性燥工作状态。因抵此，要求选用举的防水材料与仓结构工法相匹哄配，并且具备婶环保、耐久、捡施工简便、成也品保护简单、舟适应当地气候碰环境条件等特牛性。役死1肉）市场上防水冤材料种类繁多项，一般地铁中况常用的主要有戴：用于明挖法煎施工的垂SBS惨改性沥青防水海卷材、天然钠涉基膨润土防水籍毯、自粘防水史卷材系列、聚薄乙烯丙纶复合阔高分子防水片棒材、聚氨酯涂涉料等；用于暗陵挖法施工，在庭初衬与二衬之燕间设置的什EVA珍、漂ECB能、聋PVC法、企LDPE便等卷材。特殊尼隧道，可采用筐预铺式高分子划自粘防水卷材社，实现与二衬初混凝土密实满岛粘。多趁2苍）自粘防水卷线材在地下防水欠工程中的应用猛越来越广泛，灭随着相关标准阶的制定，不但害将此类材料细典化，使其满足影不同结构工法坛的防水需求，拣也使材料检测韵规范化，便于旋质量控制。但长是，实际工程绿中和图纸审查倍中发现，几种舰自粘类材料使赔用未与结构工宁法匹配。如预勾铺龟/帜湿铺防水卷材敢在猴GB/T2熊3457—2欺009即中分为高分子棕P巾类和沥青基伸PY亚类，主要用于汗有围护结构的晌复合墙形式的渠防水，侧墙防允水层预铺于围钟护结构上，当阅侧墙混凝土浇词筑后，能与卷军材发生化学反寨应实现满粘，种属于“外防内驳贴法施工”。炭错误的情况是扒，通常采用后袜贴法施工的自亏粘聚合物改性胶沥青防水卷材圈（腹GB/T2牙3441—2侧009这）也被用于“碰外防内贴”法联防水，实际上狮无法达到“反沉粘”后浇注混歌凝土的作用，梦产生渗漏与窜太水的隐患。欺扰3雪）聚氨酯防水主涂料（单组分耳、双组分）主烛要用于明挖车妙站的顶板防水歌，可以实现无雷缝施工，最大距限度地减少了小防水薄弱点，井特别是在顶板鸽返梁、结构穿专管、非规则结陪构部位，防水肥质量更易保证渡。但聚氨酯防挠水涂料也存在升弱点：需多遍扣涂刷，固化时纹间较长，对工窗期不利；冬季孔低温无法施工搞；雨季频繁的怖南方，基面潮穴湿无法满足施云工条件。因此边，聚氨酯防水朱涂料应有选择域地使用。坦滑4滥）防水材料的虹选择应讲究“渡量体裁衣”。锯在寒冷城市，爱需解决冬施问悟题；在南方地柴区，需解决雨狭季施工问题。涛这两方面问题承，都可采用非蛾固化橡化沥青很防水涂料或液匠体橡胶涂料予拌以解决。乔亡5旋）尽量采用涂缠料苦+是卷材的搭配形也式，既实现无兔缝施工，又保鄙证了防水层的扩耐刺破能力。享如，高温的南扑方，顶板混凝姐土因为温度的自原因，收缩裂率缝增加，可选泥用高渗透改性耗环氧树脂涂料济（修复细小裂蹈缝）蹈+巧后贴法施工的嫂自粘卷材，或迁其他冷粘施工纺的防水卷材。糖冬施或雨季施佩工，可采用非剩固化橡化沥青医防水涂料筛+战聚乙烯丙纶复续合防水卷材或弄其他卷材。总晚之，材料选择支上一定要根据认当地的气候条据件，避免耽误岭工期和影响防抢水质量。膊4.4候加强防水施工惭管理继抗地铁工程出现辅大面积渗漏，性有时与防水施秤工管理、质量注验收存在漏洞渐紧密相关。面拉1遗）材料抽检未舌严格按规程进紫行。按照要求尺，防水材料在制进场后施工前拢需“三方见证萄”抽检并合格尘后方可施工。逝经常出现的问左题是，材料供父应商自己送样述检测，没有监投督；送检报告刷上的材料名称桌与设计施工图座不符；检测项筑目不全，未按离规范与图纸要眠求做全项检测酱，遗漏和防水蔬工程质量直接题相关的检测项润目，如预铺防棉水卷材，缺检缎“卷材与后浇蔽注混凝土粘结泽强度”的相关辫指标，无法证脸明卷材能与结青构密实反粘。钱色2岩）不做分步（访项）验收项。宇按照规范要求策，防水层施做训基面需要单独对验收并合格方燃可进行防水层岁施工。像图伴1示的基面根本没棉有满足平整、帐坚实的要求，祝存在渗漏隐患徒。顶板防水层汇及保护层施工凝完毕应分别做筹连续洒水或蓄废水实验，但实目际竣工验收时胁很难看到这样弄的记录资料。备始3舰）非专业施工迁队施工。施工皇工人没有经过鹰专业培训即上辈岗作业，对防说水材料施工工令艺了解不清，识施工随意性大格，质量难以保粒证。授翠4肢）成品保护不全够。无防水成始品保护措施，帅包括留槎部位悲、大面防水层御部位、细部防俗水构件如止水笼带等临时保护对措施。在暗挖指法施工的隧道铲，经常发现因歼钢筋焊接火花痒烧坏防水板的呜情况出现。5结语雹受地铁是百年工猫程，应加强和隐重视结构自防游水，增加混凝挎土的密实性和脂防腐性。地铁寄结构若具有良