地下结构特殊防水施工工法

地下结构特殊防水施工工法

中铁二局股份有限公司城通公司

1.前言

随道我国城市现代化、经济发展的进程，城市轨道交通呈现快速发展的趋势，建设规

模不断扩大，新建地铁车站下穿河道的情况也越来越多，对于如何降低车站运营与河道

运行的交叉影响尤为迫切，以避免造成广大人民群众的生命安全、经济损失和不良的社

会影响。而对于如何降低车站运营与河道运行的交叉影响，如何保证交叉段车站防水施

工质量是确保车站今后运营中不渗不漏的关键，长期以来是一项重大的技术难题，是时

下上海建科委、质监站、地铁公司等的重点关注项目。

中铁二局股份有限公司在上海地铁施工中通过对醉白池站的施工，形成了地下结构特殊防水施工工法。该工法在下穿河道地铁车站顶板防水控制方面效果明显，技术先进，具有明显的环保效益、经济效益和社会效益，前景可观，可广泛应用于市政施工领域。

2.工法特点

2.1本工法采用多道防水体系相结合，最大限度地从源头上采取措施防水。

2.2本工法将聚脲施工与喷涂技术进行了有机融合，提高了工程质量和进度，且在施

工和使用中，均无毒、无污染，为“绿色材料、绿色技术”。

2.3本工法一次性投入较大，但降低了后续防水处理、补强等处理的风险，节省了昂

贵的维护费用，一次投资，终生受益。

3.适用范围

本工法适用于软土地质条件下，存在地质条件复杂、地下水位高的大型地下工程，特

别是针对防水后续补救处理难、风险高、代价大的高难度防水（或防水等级高）地下工程，比如：人行通道、商场、城市轨道交通、铁路、人防工程等地下工程相互交叉穿越，或下穿既有河道、湖泊、港口等。

4.工艺原理

采用多道防水体系相结合，充分发挥各自优势防控渗漏源头及路径，具体如下：

（1）加强结构自防水能力，为第一道防水：新建地下结构采用钢纤维防水砼（钢纤维掺量0.4%）一次浇筑成型，不设诱导缝、变形缝，杜绝施工缝，提高自身防水能力。

（2）强化结构附加防水能力，为第二道防水：附加防水层采用天然钠基膨润土防水毯，单位重量不小于5.5kg/m2。

（3）加强防水毯保护板，为第三道防水：防水毯保护板钢纤维掺量为0.6%。

（4）增设防水层，为第四道防水：在膨润土防水毯保护罩面上再喷涂一道聚脲防水防腐，喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，简称SPUA）具有力学强度高、耐磨、耐腐蚀、耐油、耐水、耐老化、耐交变温度（压力）等突出性能，在施工方面具有施工速度快、整体性能优异、环保性好等特点。

（5）回填土，加强对增设的防水层的保护：为了避免对新建地下结构防水层的破坏，在增设的聚脲防水层上回填土后，再施工被穿越结构，回填土厚度不得小于500mm。

图4-1 地下结构工法原理示意图

图4-2 ①详图

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

施工准备→钢纤维砼结构施工→铺设膨润土防水毯→钢纤维砼保护罩面施工→喷涂聚脲→回填土。

5.2操作要点

5.2.1 施工准备

1、熟悉技术要求，掌握主要施工方法及细部构造的施工工艺。

2、组建施工班组，按施工方案和技术规程对操作者进行岗位培训、做好安全技术交底，并下达作业指导书。

3、做好材料进场验收检验工作，并做好验收记录。

4、施工前要进行防水材料的试验性施工，获得建设单位及监理的同意后方可施工。

5.2.2钢纤维砼结构施工

1、钢纤维砼配合比设计

钢纤维砼配合比设计采用计算法，步骤如下：

（1）根据强度设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。

（2）按试配抗压强度计算水灰比，一般应控制在0.45-0.50之间。

（3）根据试验抗折强度，按规定计算钢纤维体积率，一般体积率选1.0～1.5%。

（4）根据试验确定合理砂率(现场应据钢纤维纤维体积率，水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间。

2、钢纤维的投放和搅拌

钢纤维在砼搅拌站采用人工添加，每次投料均需严格计量。

(1)必须采用滚动式砼拌和设备。当钢纤维体积率较高，拌和物稠度较大时，拌和量不宜超过设备拌和量的60%。

(2)注意拌和料的投放顺序，一般按水泥、钢纤维、细集料、粗集料、水的顺序进行，先干拌后再加水湿拌，钢纤维应分2-3次投放。

（3）钢纤维砼的坍落度要求取决于钢纤维的掺量：a)直接浇筑：掺量20-25kg/m3砼，坍落度：160mm；b)泵送砼到浇筑点：掺量15-25kg/m3砼，坍落度：180mm 。

3、钢纤维砼的浇筑及振捣

（1）泵送砼至浇筑点，出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5m以内。

（2）加强对钢纤维砼进行振捣，以保证砼密实，同时增强砼和钢纤维之间的锚固。（3）钢纤维砼表面提浆应及时，应在砼初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。

（4）保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度，严防漏振及过振；

（5）应集中资源施工,确保浇筑砼连续，确保使钢纤维砼从拌和到精平完成的时间控制在4小时以内。

4、钢纤维砼的抹光

（1）抹光机表面提浆、搓毛、压实。

（2）若遇局部表面有凹塘或不太平整，应立即进行人补浆抹平，再进行机械抹面。（3）待整个面层抹平压实，调出原浆后即视为粗抹完成，且粗抹应在砼初凝后不久完成。

（4）平整度复核，机械抹光后用靠尺进行检查，在不平整的地方，还需用手工加工修补抹平。

5、养护

砼完成初期可喷洒养生剂，喷洒均匀，表面无色差，初凝后使用薄膜或草包覆盖，洒水养生养护，保持表面湿润14天，正常保养周期28天，严禁出现砼裸露现象。

5.2.3铺设膨润土防水毯

1、基层处理

（1）铺设膨润土防水毯(GCL)前基层必须整平，也不能有明显的空洞、裂缝，表面应基本干燥，不能有明显的水渍和坑洼,必须确保基层工程验收合格后进行。

（2）基层、立面部位的阴、阳角应做成圆弧形或钝角。