PBA工法修建地铁车站防水施工技术

PBA工法修建地铁车站防水施工技术
发表时间：2019-05-10T16:12:23.733Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：高书军
[导读] 地铁车站防水体系的重要性不言而喻，故地铁车站结构防水等级为一级，防水标准为不允许渗水，结构表面无湿渍[1]。

中咨工程建设监理有限公司北京 100048
摘要：地铁由于具有安全、快捷、准点率高的出行特点及带给人们舒适的乘坐体验，在城市公共交通体系中起着极其重要的作用，而采用暗挖法施工的地铁车站建成后如何能做到“滴水不漏”一直是地铁建设的一大难点，本文结合北京地区采用暗挖法（PBA工法）施工的地铁车站设计及施工实践经验，对车站防水结构体系从施工技术角度进行了剖析，可为类似工程的施工提供借鉴和参考。

关键词：PBA工法；地铁车站；防水施工技术
0 引言
受制于征地拆迁、建构筑物、地下管线等种种客观因素，地铁车站多数均采用暗挖法进行修建。

暗挖法修建的地铁车站均处于地下，由于建成后的车站结构受地表下渗的大气降水、站体上方的管线渗漏、附近河流湖泊的水源补给、车站结构本身位于地下水中的影响，若车站结构运营期间出现渗漏水，轻则影响美观、舒适度，重则影响电气设备正常工作并危及运营安全。

因此，地铁车站防水体系的重要性不言而喻，故地铁车站结构防水等级为一级，防水标准为不允许渗水，结构表面无湿渍[1]。

1 PBA工法地铁车站防水体系的构成
PBA工法施工的地铁车站防水体系设计遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，防堵结合，综合治理”的原则，强调结构自防水为主。

车站结构防水体系分为3道防线，第1道为钢格栅+网喷混凝土组成的初支结构背后再进行回填注浆形成初道止水帷幕，全包塑料防水板隔离层为第2道防线，由防水混凝土浇筑的二次衬砌结构为第3道防线[2]。

2 防水体系施工主要技术措施
2.1初支结构施工技术要求
通过长期以来的经验积累和工程实践证明，发现初支结构不仅对施工阶段的安全与风险控制有决定性影响，且对于后期防水板施工也是非常重要的。

初支结构为后期防水板施工提供坚固、平整的铺设基面及无明水作业环境。

因此，初支结构混凝土需满足设计强度要求外，还需保证其表面的平整度。

2.2柔性外包防水层施工技术措施
PBA工法施工地铁车站的柔性防水层绝大多数采用2.0mm厚的ECB塑料防水板和1.5mm厚的EVA塑料防水板，防水板设置在初支结构与二次衬砌之间，在防水板与初支结构之间铺设一层防水板的缓冲层，缓冲层采用单位重量不小于400g/m2的短纤无纺布，缓冲层采用塑料圆垫圈（暗钉圈）和水泥钉固定在初支结构上，采用压焊机将防水板粘结固定在圆垫圈上。

1）防水板施工基面的处理技术要求
基面（初支结构表面）应平整、洁净、无疏松，无尖锐突出物，基面平整度D/L不应大于1/6（注：D为基面相邻两凸面凹进去的深度，L为基面相邻两凸面间的距离）。

如基面有石子、钢筋头等尖锐物应切除（凿除）并用砂浆抹平，基面有阴和尖锐棱角部位须用水泥砂浆抹成半径100mm的圆弧，阳角部位如无条件修整成圆弧的应加设多层土工布缓冲层。

2）防水板缓冲层的施工技术要求
缓冲层应满铺且用圆垫圈牢固固定在基面上，固定点间距应根据基面平整及曲面弧度情况确定，拱部宜为0.5～0.8m，边墙宜为1.0～1.5m，底部宜为1.5～2.0m；局部凹凸较大处或转角处，应在凹处或靠近角部位置加密固定点；缓冲层搭接宽度不应小于50mm。

3）防水板（包括ECB和EVA塑料防水板）施工的技术要求
防水板铺设方向的选择以尽可能减少接缝为原则，通常顶、底纵梁以及底板防水板宜采用沿车站纵向铺设，二衬扣拱及边墙宜采用环向铺设，具体铺设方向还应根据结构形式及施工段落确定；位于拱部、梁顶及边墙部位处于悬垂状态的防水板应边铺边用压焊机焊接在圆垫圈上，焊接应牢固可靠，且须能避免后期混凝土浇筑、振捣时带来的摩擦或对其振动而发生脱落，焊接时严禁焊穿防水板；防水板固定时不得拉得过紧或出现松弛、鼓包现象，铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致、与缓冲层共同伏贴基面。

防水板搭接缝采用双焊缝热熔焊接施工工艺，搭接宽度10cm，每条焊缝的有效宽度不应小于10mm，焊接完毕后对双焊缝间空腔进行充气检测；尽可能少地出现手工焊缝，严禁出现十字焊缝（即不得出现四层材料搭接部位）；防水板铺设、焊接完毕后应对其进行全面检查，发现有破损部位及时进行补焊，补焊用补丁应剪成圆角，不得有尖角存在，补丁边缘距破损边缘距离不得小于7cm，补丁应采用热风枪进行满焊，确保焊缝的严密不透水性，底板及底纵梁部位的防水板经检查验收合格后及时铺设无纺布缓冲层并施做混凝土保护层，所有防水板甩槎均应保证超过预留搭接钢筋最少40cm的搭接余量。

2.3二次衬砌混凝土（防水）施工技术措施
地铁车站以结构自防水为根本，因此二次衬砌结构混凝土的选用除应满足设计文件规定的强度等级要求外，还需根据结构埋深、地下水压及防水等级等因素通过调整配合比并掺加引气剂或引气性减水剂、有机纤维等掺合料使其具备抗渗性能，达到要求的抗渗等级。

地铁车站二次衬砌结构施工用混凝土一般采用商品混凝土，混凝土拌合物本身的质量较易保证。

因此，混凝土的防水性能的发挥关键在于现场的施工工艺质量控制。

1）混凝土坍落度控制
衡量混凝土结构施工质量的一项重要指标是，浇筑体混凝土拌合物介质材料是否均匀、密实，这也是混凝土防水效果的关键所在。

因此，在施工前应根据运距、浇筑速度、气温等做好混凝土供应保障的组织策划工作，做好混凝土入泵时坍落度的控制是基础，混凝土一般采用泵送入模的方式进行浇筑，坍落度宜控制在120～160mm。

2）混凝土浇筑施工技术措施
由于PBA工法其特定的“逆筑”工序流程，使得顶纵梁、二衬扣拱及边墙这些重要的二衬结构混凝土均采用“盲浇”施工（即非敞口式施工，混凝土通过预留的灌注口进行浇筑），容易出现空腔。

因此，施工时应通过五个方面的技术措施来保证混凝土浇筑的密实度，一是遵
循从低到高的顺序进行浇筑；二是浇筑过程中采用振捣器对模板进行辅助振捣（但避免触及支架）；三是浇筑速度不宜太快；四是浇筑完成后，静置一段时间（混凝土初凝前）加大泵送压力再给予适当的补浇；五是混凝土终凝后须及时进行浇水湿润养护，养护时间不少于14天，使水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞使水泥石结晶致密，增加混凝土密实度。

2.4施工缝防水施工技术措施
针对一级防水等级的PBA工法地铁车站结构施工缝设计上常用 “混凝土结合表面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料+双道遇水膨胀止水胶+全断面注浆管”的防水构造，为充分达到良好防水效果的关键施工技术措施为：
1）对结构混凝土先浇部分结合面进行凿毛处理，使混凝土结合面应为粗糙面，并应清除浮浆、松动石子、软弱混凝土层[3]；2）涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料前应用毛刷清理，保证结合面干净、无浮灰、浮浆等其它杂质；
3）止水胶挤出应连续、均匀、饱满、无气泡和孔洞；
4）止水胶与施工缝基面应密贴，不得有空鼓、脱离现象，固化前不得浇筑混凝土；
5）选用的全断面注浆管及注浆导管必须具有一定的刚度且固定牢固，保证混凝土浇筑时不发生变形及位移，确保后期的可注性。

3 结语
对存在渗漏水的地铁车站调查表明，渗漏水现象多数出现在施工缝处，基于PBA工法本身施工工序复杂的原因，以致施工缝较多，故施工中应从两个方面加以解决，一方面在施工组织设计阶段应考虑在有条件的情况下尽可能少的设置施工缝或合理设置避开不利位置，另一方面需加强施工缝防水构造的精细化作业及对施工缝处的防水板甩槎应采取有效的保护措施。

参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.地下防水工程质量验收规范 [S].北京：中国建筑工业出版社,2011,4.
[2]李文彪.地铁暗挖隧道结构防水体系及存在问题[J].隧道建设,2009，29(增刊):26-28.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构工程施工规范 [S].北京：中国建筑工业出版社,2011,53.。