城市地铁盖挖逆筑法施工防水探讨

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【摘要】: 盖挖逆筑法以占道时间短、对周边环境影响小的优点，被广泛运用于交通复杂的城市中心区地下建筑物施工。本文结合工程实践，对地铁车站的盖挖逆筑法施工及结构防水质量控制进行了探讨。

【关键词】：地铁；盖挖逆筑法；防水

中图分类号：TU57文献标识码： A 文章编号：

引言

盖挖逆筑法是一种快速发展中的施工方法,由于具有减少对地面交通的影响、缩短工期、施工质量易控制、施工安全性大、结构沉降小等特点, 在地下工程建设中有着越来越广泛的应用。目前国内对这种方法的使用仅局限于高层建筑地下结构以及地铁车站区间的建设, 很少用于地铁区间施工。某地铁工程大胆创新, 将盖挖逆筑法应用于地铁施工中去,节省了工期,增加了工程安全性, 减少了对既有建筑及地下管网的扰动。但与明挖顺作法比较，盖挖逆筑法施工的地铁车站区间，其水平施工缝的数量较多，故防水质量的保证显得极为重要。

一、工程概况

1、施工情况

某车站总长189.9m，标准段宽20.9m，底板埋深约29.0m。车站为三层三跨盖挖岛式结构，共设2座风道，7个出人口。其中1,7号出入口与1号地下通道相连，2,6号出人口与2号地下通道相连，1,2号通道与A站交通枢纽相连。

车站主体采用盖挖逆作法施工，顶板以上主要施工顺序为先北后南两半幅分期施工。在基坑围护结构以及中间桩基、立柱施工完毕后，基坑开挖至结构顶板处，浇筑顶板结构后恢复路面；再施工出入口及风道。在顶板结构的保护下，从上至下施作车站主体结构。

2、工程建设环境条件

本车上在该站位处有2个已建的人行过街地道，直接影响车站的埋深。2个地道与公交枢纽的客流转换层相通，车辆的过街与地铁相通方便客流换乘。车站结构施工时需要拆除部分1号、2号地下通道，施工完毕后恢复。另外，该段地下有多条市政管线，其中雨水、污水、上水、电信对主体施工影响较大。

3、水文地质条件

地下水概况:上层滞水分布不均，水位高低变化很大，主要受大气降水、绿地灌溉和自来水、雨水、污水等地下管线的垂直渗漏补给；场地内层间潜水普遍分布，含水层主要在卵石圆砾层，中细砂层中承压水的含水层为细中砂及卵石圆砾层。

4、车站结构处的工程地质条件

A站区内第四纪土层厚度约50m，由粘性土、粉土、砂类土、碎石类土交互沉积而成。

(1)结构底板持力层为卵石圆砾、中细砂、粉土及粉质粘土，均属VI级围岩。岩土体稳定性较好，但由于结构底板附近普遍赋存地下水，在水头压力作用下可能产生流土现象。

(2)边墙穿过的岩土层基本为VI级围岩，结构边墙围岩土体稳定性相对较好，但由于存在饱和粉土，自稳能力差，在地下水作用下强度大大降低，易发生坍塌。

二、工程难点及措施

针对该工程的地质条件、周边环境条件以及分幅盖挖逆作的施工方法，经过认真分析，认为存在以下几个特点:

(1)地面交通组织与交通疏导难

由于地铁车站位于某商业大街下，还有众多的写字楼、超市、餐馆等，交通十分繁忙，交通组织与交通疏导难度很大。

(2)站位地下水影响

虽然A站地下水位不高，在站体范围内未见承压水头，但是地层呈明显的粘土与其他透水地层互层分布；上层滞水和层间潜水较多，降水较为困难，土体自稳能力较差。这给车站施工带来了一定的难度。

(3)中桩直径大、深度长

中桩桩基部分直径达 1500，深度基本在地面以下53 m处，直径大且深度深，钢管柱施工精度要求非常高，尤其为了保证中桩在车站底板结构以下的 1500桩基与底板上部 800钢管柱连接的整体性、垂直度、牢固性、施工安全及安装精度，使得中桩施工成为本工程的关键工序。

(4)由于施工节点多，防水层不连续，而车站的防水要求等级为一级，施工缝、变形缝等特殊位置的防水往往不易处理，结构能否做到不渗不漏，是制约工程成败的关键。

三、结构细部构造防水

1、连续墙接头施工中的防水措施

由于地下连续墙是泥浆护壁成槽，接头混凝土面上必然附着有一定厚度的泥皮（与泥浆指标、制浆材料有关），如不清除，浇筑混凝土时在槽段接头面上就会形成一层夹泥带，基坑开挖后，在水压作用下可能从这些地方渗漏水及冒砂。为了减少这种隐患，保证连续墙的质量，施工中采用在雌槽段两侧接头桩背面坑槽内放入粒径 3cm～5cm 的石料至连续墙顶面，然后开始浇筑混凝土，浇筑完毕达一定强度后，用成槽机把石料取出，继续挖出槽段，然后用制作好的楔形接头刷洗刷接头桩的背面。

由于地下墙施工在水下施工，不可预见因素非常多，难以确保接缝不渗水，为确保后期施工对地下墙接缝采取以下补救措施：在迎土面紧贴地下墙接缝用工程钻机钻孔，然后再埋入注浆花杆，待基坑开挖后。如发现接缝渗水即采取劈裂注浆的方法，在迎土面接缝处注浆，使接缝外土体结构加密从而起到抗渗作用。另由于注浆压力的作用使浆液渗透到接缝中起到封堵作用。

2、穿墙套管处防水

穿墙套管必须穿过防水层，所以这些地方常常成为整个结构防水最薄弱的部位，如果不采取构造上的处理和封闭上的技术处理，将会造成渗漏，影响到工程的正常使用。对此，可采用止水法兰、膨胀橡胶条以及金属箍进行处理。止水法兰焊接在穿墙管件上，然后浇筑在二次衬砌混凝土中；同时在止水法兰根部粘贴遇水膨胀橡胶条；双面胶粘带粘贴在管件四周，再将塑料板粘贴在双面胶粘带表面，并将塑料板的搭接边焊接密实，以确保该部位防水效果。

3、变形缝防水

变形缝是地下工程中防水的薄弱部位，由于它在构造和施工上都比较复杂，极容易发生渗漏，因此要特别留意。在建筑布置上，应尽可能减少变形缝的数量，避开不易施工的部位，同时要求尽量在建筑物的沉降基本稳定后再施作变形缝。

从防水构造上看，变形缝需要具备以下条件:（1）能够承受一定的水压力；（2）有一定的柔性；（3）具有耐久性。

对于逆作法施工的地铁车站区间，按照部位的不同，可分为侧墙变形缝和地板变形缝。

4、主体结构施工缝防水

主体结构施工缝有竖向与水平之分，其中竖向施工缝不可避免，数量多；水平施工缝在楼板上部、下部出现，处理困难。

(1)竖向施工缝防水

目前，工程上常用的竖向施工缝防水构造主要有两种，一是衬砌厚度的中部沿环向设置内置式止水带；二是在同样的位置设置遇水膨胀橡胶条。这两种防水方式都因为渗水下排不畅、膨胀橡胶条周围不密实等问题影响着防水效果。

如果设置遇水膨胀橡胶条，在施工缝处无论是受拉还是受压，均能保证膨胀橡胶和混凝土构件紧紧的贴在一起，能达到理想的防水要求，在另外一端，采用类似于箭头的槽，里面填充氯丁橡胶，采用这个结构，除了能够满足二道防水的功能以外，同时也可以保证在受拉受压的条件下均能保持紧贴，此外还有防止抓丁橡胶脱离的功能。该防水层施工简单，更换容易，可最大限度地保证防水。笔者认为，在施工中，不管什么防水方式，只要有条件，均可以采用。

(2)水平施工缝防水

对于水平施工缝防水，由于其在上部荷载的作用下，一直处于受压状态，所以就可以简化成如图1所示的防水构造。

图1：水平施工缝防水措施

5、质量保证措施

（1）为确保材料质量，主要防水材料除需生产厂提品合格证、物理性能自检报告及产品说明书外，见证随机抽样送检测单位复检，复检合格后才可正式使用。

（2）为保证施工质量，调集具有地铁或隧道防水经验的专业工人施工，并持证上岗。

（3）对施工工人和现场管理人员进行技术交底，讲清设计要求及施工操作要点、关键部位的处理方法等。

（4）项目部设专职质检员，对隐蔽部位各层次主要工序进行跟踪，关键工序工艺实行旁站式监管，并严格执行“自检-交接互检-专业监检”相结合的“三检制度”。

结束语

盖挖逆作法修建地铁车站在国外早已广泛应用，它已成为在交通繁忙的城市中心修建具有综合功能的地铁车站的一种有效方法。经过对目前施工情况的分析和检测表明，该项工程所采用的各项施工技术措施科学合理，完全满足设计的需要，工程效果显著。

参考文献：

[1] 李金会,杨德,汪仲琦,等.浅埋暗挖地铁车站隧道防排水施工技术[J].施工技术,2011(10).

[2] 陈茂坤.浅谈地铁车站暗挖防水施工方法[J].城市建设理论研究(电子版),2012(5).