地铁车站暗挖隧道防水施工技术分析

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摘 要：由于地铁在缓解城市交通拥堵状况中发挥了重要作用，故自然而然的成为了城市交通建设的重点，而且受工程地质、建设要求等的影响，往往需要对地铁车站采取暗挖隧道工艺，其中防水体系作为整个暗挖隧道的关键环节，其施工水平直接关乎作业安全和工程质量。因此，本文以某工程为例，就地铁车站暗挖隧道防水施工技术作了重点分析。

关键词：地铁车站；暗挖隧道；防水施工技术

众所周知，在地铁车站建设中，隧道开挖现象较为常见，虽然明挖法经济安全、简单快捷，但易影响周围环境，而且有时并不适用，所以适用于含水松散地层或松散地层的暗挖法逐渐在城市地铁车站隧道开挖中发展起来。可是防水施工这一重点工程，却容易出现质量问题，从而对整个工程埋下隐患。故分析其防水施工技术十分必要。

1 工程施工方案设计

盖挖法、明挖法等施工技术在当下的城市地铁车站中十分常见，其中在受限于特殊环境时往往需要采用暗挖隧道法，虽然与明挖法相比，其对周围环境影响较小，但因涉及诸多地下管线设施，故施工技术更为复杂，尤其是难度大、风险高的防水工程。所以为更为直观、深入的了解地铁车站暗挖隧道的防水施工技术，在此结合某工程实例加以重点分析。

已知，该地铁车站总长233.6m，其中明挖段和暗挖段的长度和宽度分别为43.6m、26.85m和190m、19.70m，且东端和中部结构为基于暗挖法的双层单柱双联拱，西端结构为基于明挖法的三层三跨框架。经综合分析后确定，利用洞桩法暗挖隧道主体结构，即先在车站梁柱部位、梁端节点暗挖合适的小导洞，并通过为其设置中柱、边桩、顶纵梁等用于形成承载结构，然后暗挖顶拱完善外支撑体系，在此基础上依次作开挖基坑、修筑衬砌、浇筑混凝土施工[1]；其中防水工程主要采用结构自防水，配以塑料板全包防水，以期满足不渗不漏的防水要求，如图1。

2 工程暗挖隧道施工

受该地铁车站施工条件的影响，在暗挖车站隧道时选用的洞桩法，具体施工如下：

①利用超前小导管作必要的注浆处理，在此基础上，先开挖一段距离的下部导洞和边导洞，后开挖上部导洞和中导洞，当施工至施工口结构分界线时在导洞之间作横向通道，具体是在分界里程线处设置条型基础，在中导洞处设置底板防水层，并在中间立柱处连接部分底板和下底纵梁，待留设钢筋接头后，利用人工成孔设置柱状，配以外桩侧回填和浇筑混凝土处理；②对边导洞主要拱段设置隔栅钢架拱脚，随后对其拱架和背后空隙进行回填，当监测结果表示导洞初次支撑结构达到强度要求后，可人工挖孔中导洞，即作钢管柱、顶纵梁、注浆加固、临时支护等施工；③确定主拱初支强度达标后，拆除中隔壁和导洞隔栅，为局部设置防水层以及对拱部二衬进行浇筑，待拆除其他导洞结构后为边墙和站厅层分别作防水施工和钢筋预留处理[2]；④当开挖至基底高程后，及时做临时支撑以及底板、底板垫层、防水层、内衬墙等施工。具体流程见图2。

3 暗挖隧道防水施工

3.1 顶纵梁施工缝防水处理

因采用洞桩法暗挖地铁车站隧道时，顶纵梁施工缝是漏水几率大、量最多的部位，加之导洞空间相对狭小，所以只设接缝面与拱圈轴线垂直，并采用导洞断面较大尺寸的齿状施工缝，但其模架体系必须设有合理的保护钢板、土工布缓冲层、水膨胀嵌缝胶、塑料防水板、混凝土喷射支护等，以此确保模架稳定牢固，使结构达到车站受力要求，并进一步提高施工缝质量。

同时针对铺设拱圈与顶纵梁连接位置防水层这一薄弱环节，也是需要重视的防水工程。因该部位存在凹槽，易汇集地下水而难以排泄，而且根据柔性防水要求必须设置接头，往往致使其甩头或保护不当，时常漏水也在所难免。故经综合分析后，确定在暗挖二衬拱扣时采用长度为8m的分仓跳段作业法，并在施工顶纵梁防水板前将拱圈流水段划分好，然后以跳段工序设置长度合理、搭接接头叠放有序的防水板，从而避免防水板难以反折或连接拱圈防水层现象的出现[3]；但值得一提的是，处理二衬跳段时，需要结合二衬钢筋甩头空间和防水板搭接接头确定合适的临时支撑凿除长度，通常在1m以上，并为防水板留设一定的余度，以免因过于绷紧而发生撕裂；此外，还采用了厚度为5cm的木板以及土工布用于保护顶纵梁防水层甩头，以期强化保护效果。

3.2 墙体施工缝防水处理

若想方便施工，又想尽量减少施工缝，建议在施工站厅层板地膜前或者作业时，采用逆筑法对边墙进行施工，并为站台层钢筋和防水层预留合适的接头条件。在该工程中，受边墙主筋接头设计要求的影响，需要先挖1.4m深的槽，配以一侧240mm厚的砌筑砖墙为墙体模板，以保证墙槽稳定；然后连接该位置的上部防水板和边墙防水板，使之成为一个整体后，在边墙下部浇筑范围大于0.7m的混凝土，并使其在槽底位置内折平铺，结合木板、土工布保护和砂料回填，用于强化防水能力；同时借助直螺纹套筒对侧墙竖向主筋进行连接，使其上部连接拱圈接头，而下部则经直螺纹套筒拧紧后插入槽内砂中，并时纵向分布筋接头在直螺纹套筒的作用下相互错开，一有助于密实浇筑墙体施工缝混凝土，二有助于保护防水板甩头，改善防水性能，当然对该施工缝填充膨胀止水胶也是不容忽视的。

3.3 施工变形缝防水处理

对于地下防水施工而言，施工变形缝处理既是重点，也是难点，因此考虑到地铁隧道环境复杂、施工周期较长且很难实现无水施工，可以选用为环向、纵向施工缝混凝土涂刷防水材料、粘贴膨胀止水胶以及设置注浆管等措施，但建议在保证施工质量的前提下尽量做到快速施工，最好作引水、排水措施用于干燥施工缝，其中环向施工缝适宜留设15～20m的间距，墙体可以7d为一个施工循环周期[4]。针对施工变形缝渗漏情况，还需做好补救措施，如选用可重复单向、螺纹骨架全断面、孔径为2～5mm、出浆孔距小于30mm的预埋注浆管，确定其质量合格后以5～6m为长度间距为其编号和固定，同时将止水条设在楼板施工缝预留凹槽中，材料宜为膨润土橡胶，以此降低施工变形缝漏水影响。

3.4 局部混凝土防水处理

为降低暗挖隧道混凝土浇筑质量缺陷，如拱顶存在空隙、浇筑不实等，可铺设隧道拱部防水卷材时适当加密防水板中的固定点，距离可控制在50cm以内，以便使隧道支护与防水板整体连接，防止空腔的形成；针对拱顶空隙，可通过控制混凝土坍落度（21～23cm为宜）、选择附着振捣器、布置振捣密度（2m×2m）等加以缓解；并待其混凝土强度与设计要求相符时，予以注浆填充，具体可选择0.2～0.5MPa的注浆压力和P.O.52.5的水泥等；这些特殊部位混凝土质量的控制，也有助于工程防水效果的改善。而且实践证明，实施上述一系列技术措施后，该地铁车站暗挖隧道防水施工取得了圆满成功，值得借鉴。

4 结束语

总之，隧道暗挖法在目前的城市地铁车站建设中较为常见，但防水施工则在很大程度上影响着工程质量，尤其是变形缝、施工缝等特殊部位，若防水设计存在缺陷，或者细节施工不当，均易对整个工程构成威胁。这就要求我们紧密联系地铁实际环境，切实优化施工方案和防水设计，配以精细施工和严格管理，以此进一步提高地铁车站暗挖隧道防水质量和水平。

参考文献

[1]王希旺.地铁车站防水施工技术探讨[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2010（11）：05～06.

[2]梁晓东.深圳地铁区间隧道防水施工技术[J].中国建筑防水，2011（09）：18～19.

[3]张健儒.南京地铁暗挖隧道防水设计与施工技术[J].铁道工程学报，2011（02）：24～25.

[4]帅建国.地铁区间隧道施工缝、变形缝的防水技术研究[J].铁道标准设计，2010（03）：12～13.