浅谈富水砂类土地层放坡明挖地铁车站的防水施工

浅谈富水砂类土地层放坡明挖地铁车站

的防水施工

【摘要】超前规划建设的地铁站大多位于城市郊区，车站周边开发程度低，建构筑物等施工影响因素少，从工程造价及施工安全等方面综合考虑，周边开发程度较低的地铁车站多采用明挖法施工。本文以雄安新区明挖法地铁车站施工经验为例，分析影响富水砂类土地层放坡明挖法施工的地下车站防水施工效果的因素，针对性的提出一系列有效的控制措施，以及取得的防水施工成果。

【关键词】地铁车站富水放坡明挖防水施工砂类土

1、概述

1.1背景

地铁作为现代城市公共交通的主力，代表着一个城市的现代化水平，也在城市发展中发挥着不可替代的作用。我国的地铁起步较早，但是初期建设仅限于北上广等少数传统大型城市，成都、杭州等新兴一线城市在城市建成区新建地铁，初期经历了长时间的实践摸索，也付出了了高昂的成本。随着新的开发理念的提出，城市地铁按照“先地下，后地上”的超前规划的指导思想，指导城市发展和新区建设。

基于集约化的发展理念，雄安新区在建设之初便提出了雄安新区至北京大兴机场R1线的规划，在新区高标准建设城市地铁，雄安新区R1线地铁车站全部位于拆迁腾退的待开发区，周边无干扰施工的建构筑物，施工条件优于传统大型城市建成区内新建地铁，在城市开发程度较低的地区，用明挖工艺替代盖挖工艺，用放坡开挖替代地下连续墙垂直开挖是此类地区的显著特点。雄安新区位于白洋淀水系影响范围，地下水丰富，地层以砂类土为主，透水性强，防渗工作是地下工程施工质量控制的重点，本文以雄安R1线第五组团站为例，介绍富水砂类土地层明挖车站的防水施工技术措施以及取得的成效。

1.2工程概况

第五组团站为雄安新区至北京大兴国际机场快线项目第三座车站，位于雄安

新区容城县启动区现状空地中，周边规划以综合办公与商业服务性用地为主，车

站设计范围在YK77+299.348~YK77+696.648里程内，车站主体长397.3m，为明挖

地下二层双岛四线车站，标准段宽45.8m，采用放坡明挖顺作法施工。

1.3水文地质情况

雄安新区R1线第五组团站处于典型华北平原地区，地势平坦，地质情况主

要为人工填土层（Qml）、新近沉积层（Qh）、第四纪全新世冲洪积层（Qh）、

第四系上更新统冲洪积层（Qp3）第四系中更新统冲洪积层（Qp2）。

本工程水文地质主要为三层地下水，潜水水位埋深12.40～12.60m，水位标

高-5.60～-5.83m，含水层主要为粉细砂⑤/1层（局部夹粉土）；承压水（一）

水位埋深12.56m左右，水位标高-5.80m左右，含水层主要为粉细砂⑥/4层以及

粉质黏土⑦/4层中粉土⑦/5层夹层；和承压水（二）水位埋深12.56m左右，水

位标高-5.80m左右，含水层主要为粉细砂⑨/1层；地下水主要接受侧向径流及

越流补给，以侧向径流、人工开采方式排泄。根据区域水文地质资料，承压水的

年变幅为1～3m。

地铁车站属于百年重点工程，根据本段沿线历年最高水位和现状地下水位，

结合地形地貌、地下水的补径排条件，根据沿线地下潜水水位及雄安新区地区建

设经验，车站建设期的设计水位按大沽标高6.00m考虑。

1.4防水施工设计

第五组团站及附属、人行通道和机电设备集中区段的防水等级为一级，不允

许渗水，结构表面无湿渍，混凝土裂缝宽度，迎水面≤0.2mm，背水面迎水面

≤0.3mm，且无贯穿裂缝。附加柔性防水层作为结构外包防水。采用不易窜水的

防水材料并能适应相应工法的施工。阴阳角、施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、桩头、主体结构与附属结构接头、明挖与盾构区间接头等变断面、接缝、接口部

位需进行加强防水处理。

2、影响防水效果的因素分析

2.1混凝土收缩徐变

混凝土初凝以后，随着表层水分逐步蒸发、湿度逐渐降低，混凝土体积减小，称为失水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快而内部损失慢，因此产生表面

收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使

表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后的收缩主要为缩水收缩。配筋率较大（超过3%）的构件，钢筋

对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂。收缩裂缝可能发展为

贯穿结构的通道，造成结构渗水。

2.2对拉丝杆渗水

根据《地下铁道工程施工标准》（GBT51310-2018），地下防水墙体采用双

侧支模时，宜采用止水拉杆螺栓固定模板，拆模后使用膨胀水泥砂浆封堵拉杆孔，放坡开挖的地铁车站侧墙为典型的双侧支模混凝土结构，但是地铁车站侧墙结构

厚度大，侧墙厚度达到1000毫米；浇筑高度高，站台层高度达到9米，远高于

一般地下室高度；防水等级高，地铁车站公共区及设备区为一级防水，不允许渗水，表面不允许有湿渍。采用传统的Ǿ12止水对拉丝杆设计模板系统，拉杆间距

小至300mm左右，密集的止水对拉丝杆孔，是混凝土墙体渗水的一个重大隐患。

2.3施工缝

施工缝是结构自防水的一个薄弱环节，施工缝处渗漏是地下防水工程的常见

通病，采取有效的技术措施和正确的施工方法是控制施工缝渗漏的关键。车站的

施工缝防水质量控制从两方面入手，一是将施工缝留置于对结构受力影响小的部位，二是加强对施工缝防水的质量控制，综合控制施工缝防水质量。

2.4特殊部位防水

地铁车站结构复杂，存在诸多易发生渗漏的特殊部位，其中附属结构与主体

结构的接缝处的隐患尤为突出。在放坡开挖法施工的车站中，由于车站外挂的出

入口、风亭等附属结构因为不能与主体结构同期施工，附属结构与主体结构整体