秦学波1吴昌2
（1.郑州市轨道交通有限公司，河南 郑州 450000；
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【摘要】针对地下工程防水工程的结构自防水、柔性防水及防水工程的重点位置施工缝、变形缝后浇带等进行具体的防水技术措施简要论述
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关键词 结构自防水；柔性防水；细部构造
０前言
随着地下空间的开发利用，地下工程的埋深愈来愈深，工程所处的水文地质条件和环境条件愈来愈复杂，地下工程的渗漏水时有发生，严重影响了地下工程的使用功能和耐久性。如何提高地下工程的防水能力是至关重要的。下面以结构自防水、柔性防水。细部构造等方面进行论述。
1结构自防水
主体结构既为受力结构又是多道防线的刚性防水线，搞好自身的强度、抗渗、抗裂、耐久性乃防水的根本。
1.1混凝土的抗裂性能
为提高结构的自防水能力，首先应考虑改善和提高混凝土结构的抗裂防水抵抗能力。混凝土结构由于内外因素的作用不可避免的产生裂隙、裂缝。其中以温度变化、收缩引起的温度收缩变形和干缩变形为主，如何有效控制结构的裂隙、裂缝地下工程的重点。提高混凝土结构抗裂性能的具体措施有：
1）严格控制混凝土原材料的质量和技术标准，采用低水化热水泥，粗细骨料含泥量应尽量减少（1～1.5%以下），并适当的使用缓凝减水剂；
2）在保证混凝土设计强度等级的前提下适当的降低水灰比，减少水泥用量；
3）在拌合混凝土时可参入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，石混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力；
4）及时对混凝土进行覆盖保温、保湿，对于明挖结构的底板、楼板和侧墙的混凝土宜进行覆盖并洒水方式养护，车站的顶板宜采用蓄水养护。混凝土的湿养时间不应少于14d；
5）当采用补偿收缩混凝土时不足以抑制裂隙的产生时，在混凝土中加入钢纤维，能有效地防止混凝的塑性开裂，还能明显的提高混凝土的抗弯、抗拉强度，这是因为杂乱排列的钢纤维经搅拌后可均匀分布在混凝土内，各个方向任意分布的钢纤维起到了增强混凝土的作用，从而提高了混凝凝土的整体抗裂性。
6）高温季节应尽量降低混凝土入模温度（不宜超过25℃），尽量避开高温段浇筑混凝土，宜在气温较低的夜间浇筑。
１.2混凝土抗渗能力
地下工程为提高结构自防水能力通常采用抗渗混凝土，抗渗混凝土主要通过提高混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性。提高抗渗能力的混凝土主要有，普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土。
其中普通防水混凝土是以调整配合比的方法来达到提高自身密实度和抗渗要求的，使混凝土不依赖其他附加的防水措施，仅靠提高混凝土自身的密实性来达到防水的目的。
外加剂混凝土通过在普通混凝土拌合物中掺入少量的有机或无机物外加剂来改善混凝土的和易性，提高密实性和抗渗性。外加剂防水混凝土的主要品种有减水剂防水混凝土、引气剂防水混凝土、三乙醇胺早强防水混凝土、密实剂防水混凝土、膨胀剂防水混凝土等。常用的办法是掺用引气型外加剂，使混凝土内部产生不连通的气泡，截断毛细管通道，改善孔隙结构。掺入引气剂可以减少单位用水量，从而增加了混凝土的密实性。提高了混凝土的耐久性。
膨胀水泥混凝土是一种特种混凝土，它包括采用各种膨胀水泥制作的膨胀水泥混凝土和在施工现场采用参加各种膨胀剂配制而成的膨胀剂混凝土。膨胀水泥混凝土主要依靠膨胀水泥水化后产生一定的体积膨胀（钙矾石）来补偿混凝土的干缩变形，从而达到密实混凝土，提高抗渗性的目的，同时还改变了混凝土的应力状态，使混凝土处于受压状态，从而也提高了混凝土的抗裂能力。
另外还可以调节选择合理的水灰比、骨料级配、掺加适量粉煤灰等措施来提高抗渗混凝土的自身密实性。
2柔性防水及施工技术措施
防水材料要与地铁的结构形式、各类施工方法（包括明挖顺做、盖挖顺作、盖挖逆作、矿山法、盾构法等多种工法及多类基坑开挖技术）相适应。根据材料的材质、施工方法和用途分为：防水板、柔性防水卷材、涂层防水涂料、柔性防水涂料、自粘型防水卷材等。不同种类的防水材料适用的最佳部位和施工方法互不相同，现就常见的明挖顺做法施工的地铁车站举例。
目前国内地铁工程中明挖结构普遍采用附加柔性防水材料，如南京地铁3号线多数车站底板和侧墙柔性防水层均采用4mm厚双面自粘型沥青基聚脂胎预铺防水卷材，顶板防水涂料保护层采用2.5mm厚单组分聚氨酯防水涂料。以下简要论述柔性防水施工技术。
底板和侧墙防水卷材层施工技术：
１）基面处理
（1）铺设防水卷材围护结构桩间采用喷射砼找平，表面清理干净，平整度满足D/L<1/20，D：相邻两凸面间的最大深度，L:相邻两凸面间的最小距离；所有突出部位凿除后，采用1:2.5的水泥砂浆进行找平，凹坑部位采用1:2.5的水泥砂浆进行填平。确保基面洁净、平整、夯实，无疏松、起皮、起砂现象。
（2）不平整的部位采用1:2.5水泥砂浆圆顺地覆盖处理；当基面较差时，采用400k/m2的土工布缓冲层进行保护。
（3）若基面有渗漏明水，及时进行封堵处理或临时引排。
（4）所有阴角均采用1:1.25水泥砂浆做成5*5cm钝角，阳角做成20*20mm的钝角。
２）防水层施工工艺
（1）底板和侧墙柔性防水层均采用4mm厚双面自粘型沥青基聚脂胎预铺防水卷材，与现浇砼结构外表面密帖面的隔离膜在浇筑砼前撕掉，高分子自粘胶膜预铺防水卷材的自粘面必须面向现浇砼。
（2）防水层采用机械固定法固定于桩或垫层表面，固定点距卷材边缘2cm处，钉距不大于50cm。钉长不得小于3cm，且配合垫片将防水层牢固地固定在基层表面，垫片直径不小于2cm，避免浇筑砼时脱落。
（3）相邻两幅卷材的有效搭接宽度为10cm（不包括钉孔）。将钉孔部位覆盖住，上幅必须压下幅进行搭接，搭接时，搭接范围内的隔离膜必须撕掉（双面粘卷材的两侧隔离膜均要求撕掉）。
（4）底板防水层铺设完毕，除掉卷材的隔离膜，并立即浇筑50mmC20细石砼保护层，侧墙防水层须采取临时保护措施避免防水层受到破坏。
（5）防水层破损部位采用同材质材料进行修补，补丁满粘在破损部位，补丁四周距破损边缘的最小距离不小于10cm。
３细部构造及施工技术措施
地铁车站主体结构一般设置了施工缝、变形缝及后浇带等。其中后浇带仅设置在车站主体结构中，变形缝仅设置在车站主体与附属结构的连接部位。
3.1施工缝防水做法
结构按照施工顺序设置纵向施工缝和环向施工缝，本文介绍车站施工缝其中一种的常规防水做法，即35cm宽中埋式钢边橡胶止水带+水泥基渗透结晶型防水材料。
３.1.1中埋式钢边橡胶止水带
中埋式钢边橡胶止水带的宽度均为35cm，橡胶厚度为10mm，钢边采用镀锌钢板，厚度为1mm，施工缝采用平蹼式止水带，变形缝采用中孔型止水带。
1）止水带采用铁丝固定在结构钢筋上，固定间距40cm。要求绑扎固定牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土时固定点脱落导致止水带倒伏、扭曲影响止水效果。
２）水平设置的止水带均采用盆式安装，盆式开孔向上，保证浇捣混凝土时混凝土内产生的气泡顺利排出。
３）止水带现场应尽量整环设置，如出现接头时，必须采用小型热硫化机进行现场热硫化对接接头。
４）止水带应设置在结构中线位置，结构两侧厚度差均不得大于1cm。止水带的纵向中心线与变形缝中线应对齐，两者距离误差不得大于1cm。止水带与接缝表面应垂直，误差不得大于15°。
５）浇筑和振捣止水带部位的混凝土时，应避免止水带出现扭曲或倒伏。
６）止水带部位的模板应安装定位准确、牢固，避免跑模、胀模等影响止水带定位的准确性。
７）止水带部位的混凝土必须振捣充分，保证止水带与混凝土咬合密实，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。
８）现场安装止水带时，如果需要连接，应对接接头采用现场硫化接头，接头部位的物性指标不得小于母材指标的80%。止水带连接不得出现“T”字、“十”字、“L”形等现场接头。止水带与施工缝表面的夹角应在75°~105°之间，纵向轴线与施工缝表面的误差不得大于50mm，止水带任一侧的的混凝土厚度不得小于200mm。
３.1.2水泥基渗透结晶型防水材料施工
1）基面处理
（１）基面表面应坚实、干净、无浮浆、油污、反碱、起皮、疏松部位。施工缝表面应按照规范要求进行凿毛并清理干净，砼表面的脱模剂应清理干净。
（２）基层应打磨毛糙，露出砼的毛细孔。
（３）基层表面应无积水，涂刷前，基层表面应保持湿润。
２）施工工艺
（１）水泥基透结晶防水材料采用涂刷施工，应分两道均匀涂刷，两道之间涂刷方向宜垂直，每道涂刷后，应根据选用材料的使用要求进行养护。
（２）如基层干燥，则应进行充分润湿；如环境温度过高，涂层干燥过快时，会造成涂层材料缺水，水化反应进行不完全，达不到相应强度，甚至造成粉化。因此应及时适当喷雾湿润，使涂层水化反应充足，以提高涂层的粘结强度和渗透性。
３）注意事项
（1）涂层应均匀，不得漏涂。
（２）雨前2h不得涂刷作业。
（３）应尽量避免高温（宜为5~25℃环境温度）施工。
（４）涂层未实干前不得触碰或上人。
３.2后浇带防水施工
后浇带以单道遇水膨胀止水胶+预埋注浆管为例进行防水简介。具体施工方法如下：
1）在每段结构混凝土浇筑完毕后，应在施工缝处结构断面中心线上预留安装凹槽。
2）止水胶在下一段结构混凝土浇筑前要安装完好，并固定在凹槽内，止水胶采用断面尺寸为10mm*20mm的缓膨胀型膨润土橡胶遇水膨胀止水胶。
3）在安装止水胶前，应检查止水胶是否完好无损，已经膨胀的止水胶应当切除，止水胶安装要与基面粘贴牢固，不得遇明水，避免提前膨胀。在浇筑混凝土前应再次对已安装好的止水胶进行检查，如有移位、破损、膨胀的现象要及时整改处理。
4）注浆管采用全断面出浆的注浆管，并每隔5～6m两端各引出一根注浆导管，固定要牢靠，连接要紧密、可靠、不透浆。注浆导管穿过结构的开孔部位应临时封堵并做好保护。
5）遇水膨胀止水胶用在所有非迎水面结构的施工缝处，如楼板等施工缝部位。具体施工工艺及要求见双道遇水膨胀止水胶安装方法。
6）结构混凝土分段浇筑时，施工缝和后浇带表面均应先进行凿毛处理，并清理干净，然后涂刷水泥基渗透结晶型材料或环氧树脂类界面剂。
３.3变形逢部位防水施工
侧墙和底板的变形缝采用外帖式止水带+中埋式注浆止水带+背水面密封胶嵌缝进行防水处理；顶板变形缝采用迎水面密封胶嵌缝+中埋式注降止水带+背水面密封胶嵌缝进行防水处理；同时在顶板和侧墙变形缝内侧预留凹槽，设置不锈钢板接水盒。具体做法如下：
1）外贴式止水带宽度为35cm的橡胶止水带。橡胶止水带应整条运至现场安装，现场接头采用现场热硫化的方法对接，不得采用胶粘法连接。
2）当采用膨润土防水毯时，外贴式止水带边缘2cm范围内采用水泥钉穿过防水层直接固定在基面上，固定点纵向间距30~40cm。
3）外贴式止水带纵向轴线应与变形缝对齐，止水带与防水层应密贴。浇注混凝土时应进行充分的捣，保证结构与止水带咬合密实。
4）顶板迎水面变形缝嵌缝前，应对变形缝内表面用铁刷进行清理，然后用高压水进行冲洗，待缝内表面完全干燥后，用专用注胶枪进行注胶，注胶应连续，中间不得有断点。
5）注浆止水带的安装要求同钢边橡胶止水带，注浆导管的引出间距5~6m，要求导管与注浆管之间连接牢固，不透浆。引出端应进行临时封堵并做好保护。
４总结
地下工程的防水工程应以结构自防水为主，强调自防水重要性的同时做好柔性防水措施及细部构造的施工技术应用，做到层层防水。今后如何进一步细化和提高柔性防水及细部构造的防水性也将起到至关重要的作用。
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参考文献
［１］沈春林.轨道交通防水材料与施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:91-136.
［２］GB50208-2011 地下防水工程质量验收规范[S].
［３］GB50108-2008 地下工程防水技术规范[S].
［４］王建山.地铁工程防水体系的选择[J].建筑技术开发,2001,28(9).
［责任编辑：邓丽丽］