地铁结构防水施工.docx

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地铁结构防水施工

第三章结构防水施工

第一节防水等级、标准及原则

1.1防水原则

遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，即以结构自防水为根本，采取措施控制结构混凝土裂缝的开展，增加混凝土的抗渗性能，以变形缝、施工缝等接缝防水为重点，辅以柔性外包防水层加强防水。

1.2防水等级与标准

⑴机电设备集中的区间隧道防水等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。

⑵区间隧道及连接通道等附属的结构防水等级为二级，顶部不允许滴水，其他不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的6/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍最大面积不应大于0.2m2。

1.3防水主要技术要求

1.3.1暗挖隧道防水主要技术要求

⑴二衬结构采用防水混凝土进行结构自防水，防水混凝土的抗渗等级不小于S8。

⑵防水混凝土迎水面结构裂缝宽度不得大于0.2mm，背水面不得大于0.3mm，且不得出现贯通裂缝。

⑶防水混凝土的环境温度，不得高于80℃。

⑷采用矿山法施工的隧道应在初期支护与二次衬砌之间设置全包柔性防水层，防水层采用厚度1.5mm合成树脂类防水板。

在防水层与初期支护之间设置防水层的缓冲层，缓冲层材料采用单位重量不小于400g/m2的无纺布，底板（包括仰拱）部分的防水板铺设完毕后，应在防水层上铺设保护层，保护层可采用厚度为5mm的纤维板或厚度不小于1mm的HDPE防水板。

⑸铺设防水板的喷射混凝土基面平整度应满足以下要求：

顶板和侧墙：

D/L≤1/8；底板D/L≤1/10。

其中D：

相邻两凸面间凹进去的深度，L:

相邻两凸面间的距离。

铺设防水板前，初期支护表面不得有明水。

⑹二衬混凝土浇筑完毕后，应对拱顶部位的防水层和二衬之间进行回填注浆处理。

确保二衬背后密实不留空隙。

⑺在区间隧道内设置防水封闭区，防水封闭区采用在环向和水平纵向施工缝部位设置背贴式止水带的方法进行处理。

将背贴式止水带不透水焊接在防水层表面，依靠止水带齿条与二衬混凝土之间的咬合以及止水带注浆管后续注浆密封的方法沿隧道环向和纵向形成防水封闭区。

⑻区间隧道顶纵梁部位应进行重点防水处理，初期支护施作完毕后，应对顶纵梁初支背后进行注浆，提高初支背后土层的渗透系数，防止这些部位出现积水现象，同时在防水板与顶纵梁之间沿顶纵梁纵向预埋注浆管，保证顶纵梁部位的防水效果。

⑼防水板铺设完毕后，在防水板表面固定注浆管，间距为3m。

⑽隧道截面变化部位的防水层应由截面较大的一侧向截面较小的一侧过渡连接。

外防水层无法直接过渡连接时，可采用背贴式止水带的方法形成封闭区。

1.3.2区间明挖段防水主要技术要求

⑴迎水面及迎水面连续浇筑的主体结构采用补偿收缩防水混凝土进行结构自防水，防水混凝土的抗渗等级不小于S8。

⑵防水混凝土结构的混凝土垫层，其强度等级不得小于C15，厚度不应小于150mm。

⑶防水混凝土迎水面结构裂缝宽度不得大于0.2mm，背水面不得大于0.3mm，且不得出现贯通裂缝。

⑷防水混凝土的环境温度，不得高于80℃。

⑸施工缝的设置间距对混凝土结构的防水效果（主要为开裂渗水）有很大的影响，当侧墙采用重合墙的结构型式并设置柔性夹层防水层时，明挖施工缝间距宜为16～24m；后浇带接缝部位极易出现渗漏水现象，因此在进行结构设计时，应尽量避免设置后浇带。

⑹在结构外侧设置全包柔性附加防水层，顶板防水层采用与结构表面密贴的单组分聚氨酯防水涂料，成膜厚度不小于2mm；或直接采用与侧墙相同的防水层；侧墙和底板可选用2层各3mm厚的聚酯胎体SBS改性沥青防水卷材、厚度不小于1.5mm的聚乙烯丙纶防水卷材或单位重量不小于5.5kg/m2的膨润土防水毯。

第二节钢筋混凝土结构自防水

2.1结构防水混凝土部位及标准

结构防水部位及标准见表3.2-1。

结构防水混凝土部位及标准表

表3.2-1

项目

部位

混凝土强度

防水等级

抗渗等级

区间

区间隧道

C30

二级

≥S8

横通道

C30

二级

≥S8

2.2防水混凝土抗渗性能的改善与提高

⑴优选防水混凝土的结构材料：

使用32.5R以上水泥，选择优质粗骨料、碎石，粒径5～25mm并级配良好，适用优质中粗砂；掺加的粉煤灰不低于二级，其含量不大于水泥量的20%，以提高混凝土的和易性，各类材料总含碱量（Na2O当量）不超过2Kg/m3。

⑵专人跟踪、监控商品混凝土生产全过程，现场检查试件和测定塌落度（控制在1cm以内）。

⑶防水混凝土灌注时应做到模板架立牢固，板面接缝密封，保证不渗漏水泥浆；分层振捣，振捣时间控制在10～30s内。

⑷暗挖施工段根据不同地质情况确定初支混凝土喷射长度，明挖结构分段、分层施工，分段长度为24m左右，防止不同地质情况引起不均匀受力而变形和混凝土产生裂纹。

⑸暗挖段二次衬砌采用泵送混凝土施工时，为避免拱顶灌注不密实的现象，采用如下加强措施：

①防水板铺设时须留有足够的冗余长度，并且顶部须适当加宽防水板悬挂（固定）垫圈，利用防水板顶部预留的冗长达到与衬砌密贴。

②顶板砼封口浇筑时，使用自密性好的较稠的混凝土，加大泵送压力，使混凝土充分充填到空隙处，灌满后关闭进浆阀门。

③预埋注浆管，二衬混凝土达到一定强度后，分段压注水泥浆液，以填充拱部施工空隙。

⑹加强对防水混凝土的养护。

保持混凝土表面湿润，养护期不得少于14天。

2.3防水混凝土的裂缝控制

⑴选用优质原材料；

⑵配合比通过实验确定，抗渗等级比设计提高0.2MPa；

⑶采用双掺技术；

⑷控制混凝土入模塌落度（12cm±2cm）；

⑸控制混凝土入模温度，夏季：

≤25℃，冬季：

≥5℃～10℃；

⑹控制机械振捣时间（10～30s），以混凝土开始泛浆和不冒泡为准，并避免偏振、欠振和超振；

⑺暗挖隧道采用钢模板，明挖框架结构采用竹胶板，模板保证支撑牢固，拼缝严密，浇筑前充分湿润；

⑻注意养护，养护时间不小于14天。

第三节暗挖隧道的防水施工

区间暗挖隧道采取结构自防水和全封闭式柔性防水层相结合的防水措施，并在拱顶及侧墙二次衬砌背后注浆防水。

详见图3.3-1“单洞隧道断面防水示意图”、图3.3-2“双连洞隧道断面防水示意图”和图3.3-3“三连洞隧道断面防水示意图”。

3.1塑料防水板的施工

3.1.1基层处理

（1）铺设防水板的基面无明水流，否则先进行初支背后的注浆或表面刚性封堵处理，直到表面无明水流才能进行下道工序。

（2）铺设防水板的基面平整，铺设防水板前对基面进行找平处理，一般采用水泥砂浆抹面的方法，处理后的基面应满足：

D/L≤1/8式中D：

喷射混凝土两凸面间凹进的深度；L：

相邻两凸面间的最短距离。

（3）基面上不得有尖锐的毛刺部位，特别是喷射混凝土表面经常出现较大的石子等硬物，凿除干净或用1：

2.5的水泥砂浆覆盖处理，避免浇筑混凝土时刺穿防水板。

（4）基面上不得有铁管、钢筋、铁丝等凸出物存在，否则应从根部凿出除，并在凿除部位用水泥砂浆覆盖处理。

（5）变形缝两侧各50cm范围内的基面应全部采用1：

2.5水泥砂浆找平，便于背贴式止水带的安装以及保证分区效果。

（6）当仰拱衬砌表面水量较大时，为避免积水将铺设完成的防水板浮起，宜在仰拱表面设置临时排水沟。

3.1.2铺设缓冲层

（1）铺设防水板前先铺设缓冲层，缓冲层材料采用单位重量不小于400g/m2的短纤土工布；用水泥钉或膨胀螺栓和防水板相配套的圆垫片将缓冲层固定在基面上，固定点按梅花形布设，侧墙上固定间距为80～100cm；拱顶上的固定间距为50cm；仰拱上的防水板固定间距为1m；仰拱与侧墙连接部位的固定间距适当加密至50cm左右。

固定间距见表3.3-1“防水层铺设参数表”，防水卷材固定方法见图3.3-4。

防水层铺设参数表

表3.3-1

材料

搭接宽度（cm）

固定方式

固定点间距（cm）

接缝处理

备注

土工布

5

下塑料胀管木螺丝固定

拱顶：

50～80

边墙：

80～100

底板：

150～200

热塑焊机双焊缝焊接，宽2cm

预留50cm余量

防水板

10

压焊器热合于塑料垫圈

（2）缓冲层采用搭接法连接，搭接宽度5cm；搭接缝可采用点粘法进行焊接，缓冲层铺设时尽量与基面密贴，不得拉的过紧或出现过大的皱褶，以免影响防水板的铺设。

3.1.3铺设塑料防水板

（1）铺设防水板时，顶、底纵梁部位以及仰拱防水板采用沿隧道纵向铺设的方法，以减少T字型焊缝和十字焊缝的数量，减少手工焊接，保证防水效果。

（2）防水板采用热熔法手工焊接在塑料圆垫片上，焊接应牢固可靠，避免浇筑和振捣混凝土防水板脱落。

（3）防水板固定时注意不得拉紧或出现大的鼓包，铺设好的防水板应与基面凹凸一致，保持自然、平整、伏帖，以免影响二次衬砌灌注混凝土的尺寸或使防水板脱离圆垫片。

图3.3-4防水卷材固定方法示意图

（4）防水板之间接缝双焊缝热合机将相临两幅卷材进行热熔焊接，焊接搭接宽度为10cm，接缝采用双焊缝，中间留出空腔以便进行充气检查。

具体见图3.3-5“防水板搭接双焊缝平面图”。

图3.3-5防水板搭接双焊缝平面图

当纵向焊缝和环向焊缝成十字相交时，事先须对纵向焊缝外的多余部分削去，将台阶修理成斜面并熔平，削去的长度≥130mm，以确保焊接质量和焊机顺利通过。

焊接完毕后采用检漏器进行充气检测，充气压力为0.25MPa，保持该压力不少于5分钟，允许压力下降20%。

如压力持续下降，应查出漏气部位并对漏气部进行全面的手工补焊。

（5）防水板铺设完毕后应对其表面进行全面的检查，发现破损部位及时进行布焊，补丁剪成圆角，不得有三角形或四边形等尖角存在，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm，补丁满焊，不得有翘边空鼓部位。

（6）当防水层验收合格后，才能进行下道工序。

所有施工缝部位的防水板预留长度均应超过预留搭接钢筋顶端最少40cm，也可将预留部分卷起后固定，注意后期保护。

防水板的收口方式见图3.3-6“防水板收口示意图”。

图3.3-6防水板收口示意图

（7）防水板施工工艺流程图见图3.3-7。

图3.3-7防水板施工工艺流程图

3.1.4保护层的施工

（1）防水层铺设完毕并经验收合格后，及时施做混凝土保护层，保护层根据现场条件确定，当防水层与结构外表在间距不足5cm时，在防水板上表面铺设单位重量不小于400g/m2的土工布和厚度不小于5mm的纤维板进行保护；当上层表面与结构外表面之间间距大于5cm时，可用5～7cm厚的细石混凝土代替纤维板保护层。

（2）为保护好防水层，杂散电流钢筋焊接作业，采用移动保护板保护，洞内搬运时，钢筋头加塑料帽保护。

3.1.5其它注意事项

（1）喷射混凝土基面有明水流时严禁辅设防水板；

（2）手工焊接应由熟练工人操作，也可采用塑料焊条焊接。

（3）钢筋的两端应设置塑料套，避免钢筋就位时刺破防水板。

绑扎和焊接钢筋时应注意对防水层进行有效的保护。

特别是焊接钢筋时，应在防水层和钢筋之间设置石棉橡胶遮挡板，避免火花烧穿防水层，结构钢筋安装过程中，现场应由专人看守，发现破损部位应及时作好记号，待钢筋安装完毕后，再进行全面的补焊及验收。

（4）仰拱防水层辅设完毕后，应注意作好保护工作，避免人为破坏防水层。

（5）当破除预留防水层部位的导洞时，应采用人工凿除，尽量避免风镐等机械破洞，一旦被破坏，会直接影响防水层的后续搭接，无法保证防水板的连续性。

（6）需要破除导洞临时喷射混凝土支撑的部位（顶纵梁、底纵梁等），必须在预留防水板两侧设置厚度不小于0.8mm的铁板保护层，避免破洞时对防水板造成机械破坏，烧断支撑部位的钢筋时，应在防水板与铁板之间设置软木橡胶隔离板。

3.2防水板的质量标准与检查方法

（1）防水板铺设质量标准：

①固定点间距