沈阳二号线防水初步设计方案1108.docx
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沈阳二号线防水初步设计方案1108
沈阳地铁二号线一期工程
防水初步设计技术要求
北京城建设计研究总院
2006年11月
结构防水
1设计依据
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）；
《地铁设计规范》（GB50157-2003）；
《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005）；
《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）；
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）；
《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）；
11月6号防水方案会议精神
2一般规定
2.1地下工程的迎土面结构（包括车站、区间、通道、竖井、风道等）必须采用自防水混凝土，并在结构的迎土面设置柔性全包防水层。
2.2地下工程的变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留通道接头、桩头等细部构造的防水必须加强。
2.3地下工程的排水管沟、出入口、风井应有防倒灌措施。
2.4地下工程结构防水设计中，应根据全线不同的工程地质和水文地质、地理环境、周围建筑物、地下管线、结构形式等确定结构防水体系，做到结构与防水相结合。
2.5地下结构防水初步设计内容包括：
1）防水原则、防水等级和设防要求。
2）柔性防水层、施工缝、变形缝等工程细部构造的防水措施、选用的材料等。
3防水设计原则
3.1地下结构的防水设计应遵循"以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理"的原则。
3.2确立钢筋混凝土结构自防水体系，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，增加混凝土的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性等性能；以变形缝、施工缝（包括后浇带）等接缝防水为重点，同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。
3.3优先选用不易产生窜水的防水材料和防水系统，减少窜水对后期堵漏维修工作带来不利影响。
3.4针对沈阳地区地下水位水质特点，柔性防水层的选用应吸取国内外类似工程结构防水的经验教训，以达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量要求的目的。
4地下结构防水等级标准
4.1地下车站（含出入口通道）和机电设备集中区段的防水等级应为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。
4.2区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级应为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，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，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。
5防水设计
根据沈阳地区特有的水文地质条件，并参照国内建成地铁线的成功防水经验，沈阳市地铁二号线的地下结构采用"结构自防水＋附加全包柔性防水层的防水方案"。
5.1结构混凝土设计
1）混凝土强度等级：
现浇混凝土强度等级一般不小于C30混凝土，同时需满足结构设计的要求。
2）混凝土抗渗等级：
防水等级为二级且结构埋深≤20m，抗渗等级不小于S8；结构埋深>20m时，抗渗等级不小于S10。
3）防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不应小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。
4）结构迎水面最大裂缝宽度不得超过0.2mm，背水面不得超过0.3mm，并不得贯通。
5）迎水面钢筋保护层厚度应按照结构要求设置，一般情况下明挖结构不应小于50mm；复合衬砌结构不应小于40mm。
6）对混凝土外加剂及掺合料的要求：
外加剂的掺量及水泥用量、粉煤灰、磨细矿渣等的添加量必须经过符合资质要求的试验单位进行试配试验，经优化比选达到设计要求的指标，并出具试验报告，经有关单位批准后方可使用。
一般情况下需满足如下要求：
在保证结构安全、耐久的前提下，在混凝土中添加适量的膨胀防水剂（加量根据厂方该产品推荐量，通过试验验证后确定），膨胀防水剂应达到膨胀剂一级品指标，补偿收缩率应达到1.5～3.0×10-4，使混凝土具有补偿收缩、抗裂防渗的效果，同时不影响混凝土的施工性能。
防水混凝土中可单独或同时掺入一定数量的粉煤灰和磨细矿渣粉，粉煤灰的级别应为二级或二级以上；磨细矿渣等级为S95级，单独掺合磨细矿渣时，掺量为水泥胶凝材料总量的30%～40%；每立方米混凝土中粉煤灰、硅酸盐水泥的掺量需经试配试验优选确定。
7）对骨料、氯离子及碱含量要求参见结构图纸，其它未详尽之处应按国家及地方有关的规范、规程执行。
5.2柔性防水层技术要求
根据地下结构施工方法的不同，采用与其相适应的柔性防水材料进行全包防水施工，主要分为明挖法和矿山法两部分。
5.2.1柔性防水层材料（具体使用部位见附表）
1）明挖法
明挖车站及区间均采用全包防水做法，其中顶板均采用厚度为2.5mm厚的单组分聚氨酯涂膜防水层，侧墙和底板可采用预铺式冷自粘防水卷材。
明暗挖结合的车站明挖部分侧墙及底板可选用天然钠基膨润土防水毯，顶板选用厚度为2.5mm厚的单组分聚氨酯涂膜防水层，暗挖部分采用2.0mm厚ECB塑料防水板施做；
当结构封顶及附属结构正处于冬施期间时，可考虑采用同一种卷材进行全包防水，以避免不同防水材料冬季施工困难。
2）矿山法
矿山法车站及区间均采用全包防水做法，柔性防水层可采用塑料防水板。
矿山法车站采用2.0mm厚ECB塑料防水板施做；相邻矿山法区间同样采用1.5mm厚ECB塑料防水板施做
单独矿山法区间采用1.5mm厚PVC塑料防水板施做
5.2.2柔性防水层的规格
1）一级设防要求的地下工程：
单组分聚氨酯防水材料－－厚2.5mm
预铺式SBS改性沥青冷自粘防水卷材－－厚4mm
预铺式树脂片材胎基卷材－－厚度不小于1.2mm
天然钠基膨润土防水毯－－6kg/m2
ECB塑料防水板－－厚2mm
土工布缓冲层－－400g/m2
2）二级设防要求的地下工程：
单组分聚氨酯涂膜－－厚2.0mm
预铺式SBS改性沥青冷自粘防水卷材－－厚4mm
预铺式树脂片材胎基卷材－－厚度不小于1.2mm
ECB/PVC塑料防水板－－1.5mm厚
土工布缓冲层－－400g/m2
5.3特殊部位的处理方法
特殊部位主要包括施工缝、变形缝等。
5.3.1施工缝
施工缝的防水做法分为如下三种：
1）重点部位如暗挖车站、车站与出入口通道接口部位施工缝、车站与区间接口部位施工缝、车站与通风道接口部位施工缝、盾构洞口后浇环梁两侧施工缝、区间隧道断面变化部位（单洞接双洞、双洞接三洞等）的施工缝、所有与既有结构接口部位的施工缝（新老结构接口部位）。
此类施工缝均采用双道止水条（专指遇水膨胀止水胶）与预埋注浆管的方法进行防水处理。
2）车站迎水面结构施工缝、矿山法区间迎水面结构施工缝、明挖区间迎水面结构施工缝等部位，此类施工缝均采用单条止水条（专指遇水膨胀止水胶）与预埋注浆管的方法进行防水处理
3）结构永久竖井施工缝、通风井施工缝、车站楼板施工缝等非迎水面结构施工缝均采用缓膨胀型膨润土橡胶遇水膨胀止水条进行防水处理，止水条的断面尺寸为10×20mm。
5.3.2变形缝
1）侧墙和底板采用不小于35cm宽的中埋式中孔型钢边橡胶止水带、35cm宽的中孔型背贴式止水带进行防水处理。
2）明挖结构由于顶板无法设置外贴式止水带，可采用结构外侧变形缝内嵌缝密封的方法与侧墙外贴式止水带进行过渡连接形成封闭防水，侧墙和顶板结构内表面变形缝部位预留200×30mm的凹槽，设置1.0mm厚的不锈钢板接水盒。
3）顶板下反梁的所有变形缝均需要穿过纵梁预留孔洞设置不锈钢板接水盒。
4）底板和侧墙变形缝两侧的结构厚度不同时，无法设置背贴式止水带。
此时需要将变形缝两侧的结构做等厚度处理，在距变形缝不小于30cm以外的部位再进行变断面处理，这样不但利于柔性防水层的铺设质量，而且可设置背贴式止水带，确保变形缝部位的防水效果。
5.4盾构法隧道防水主要技术要求
5.4.1盾构隧道高精度管片采用自防水混凝土进行结构自防水，管片混凝土的抗渗等级不得小于S10。
5.4.2管片外表在0.8MPa水压力下，衡压2h，渗水最大深度不得超过50mm。
5.4.3盾构法隧道沿线有侵蚀性介质时，为提高管片的耐久性，其迎水面应涂刷防水和防腐蚀涂层，涂层应符合下列规定：
1）涂层应能在盾尾密封用钢丝刷与钢板的挤压磨损条件下不损坏、不渗水。
2）管片混凝土裂缝宽度达到0.2mm时，涂膜层仍能抵抗0.8MPa的水压。
3）涂层应具有良好的耐化学腐蚀和抗微生物侵蚀性。
5.4.4管片接缝外侧的预留凹槽内应设置一道多孔型弹性密封垫，这种弹性密封垫可以是三元乙丙橡胶密封垫，也可以是遇水膨胀橡胶与三元乙丙橡胶复合而成的密封垫。
密封垫的技术要求如下：
1）密封垫应选用弹性体材料，并具有良好的耐久性、耐水性和耐腐蚀性，其外形应与管片外弧侧预留的凹槽相匹配。
2）密封垫在管片接缝张开量为6mm时应能承受0.8Mpa的水压；
3）密封垫的截面积应不大于管片预留凹槽的截面积。
4）管片密封垫在盾构千斤顶的顶力作用下应能够完全被压入管片密封垫沟槽内，且在长期压应力作用下，其永久压缩变形≤25％。
5.4.5管片内弧侧预留的凹槽内应进行嵌缝密封防水，嵌缝防水应符合下列规定：
1）管片内侧环、纵向边缘预留嵌缝凹槽，其深宽比不小于2.5。
2）优先选用不定型嵌缝材料，应具有较高的定伸拉伸强度，与混凝土基层具有良好的粘结强度。
并具有良好的耐水性、耐久性和耐腐蚀性。
3）嵌缝作业应在接缝堵漏和无明显渗水后进行。
5.4.6螺栓孔和注浆孔部位应采用弹性橡胶或遇水膨胀橡胶密封圈进行密封止水。
5.4.7应加强盾构隧道与端头井的接头防水，包括：
施工阶段的临时接头与竣工后的永久接头防水。
临时接头主要由帘布橡胶圈及其压紧装置构成，辅以井圈注浆堵水。
永久接头为钢筋混凝土接头，它与井壁、管片的接缝应采取多道防线进行加强处理。
5.4.8区间隧道与旁通道接口部位的防水应重点加强。
旁通道采用矿山法施工，可采用复合式衬砌全包防水措施。
附表
序号
工法
长度
材料
起点
暗挖
370
PVC
1
松山路站
明挖
202
预铺式卷材（SBS胎基）
2
陵西站
明挖
201
预铺式卷材（SBS胎基）
3
新乐遗址站
盖挖
152
预铺式卷材（SBS胎基）
4
北陵公园站
明挖
134
预铺式卷材（SBS胎基）
盾构暗挖
885
D＋ECB
5
崇山路站
暗挖
186
ECB
暗挖
882
ECB
6
歧山路站
明挖
172
预铺式卷材（SBS胎基）
7
沈阳北站站
明边暗
146
膨润土防水毯+ECB
8
惠工广场站
明中暗
192
膨润土防水毯+ECB
9
市府广场站
明
177
预铺式卷材（SBS胎基）
暗
1229
ECB
10
青年大街站
暗
142
ECB
暗
747
ECB
11
青年公园站
暗边明
172
膨润土防水毯+ECB
12
工业展览馆站
暗
168
ECB
13
文体路站
明
165
预铺式卷材（合成高分子胎基）
暗
769
PVC
14
五里河站
明
181
预铺式卷材（合成高分子胎基）
15
奥体中心站
明
164
预铺式卷材（合成高分子胎基）
16
会展中心站
明
169
预铺式卷材（合成高分子胎基）
17
世纪广场站
明
212
预铺式卷材（合成高分子胎基）
明盾（60明）
1237
预铺式卷材（合成高分子胎基）+D
18
下深沟站
明
170
预铺式卷材（合成高分子胎基）
19
上深沟站
明
170
预铺式卷材（合成高分子胎基）
明
285
预铺式卷材（合成高分子胎基）
终点
说明：
D：
代表盾构防水材料
以青年大街为界，以上为预铺式卷材（SBS胎基）以下为预铺式卷材（合成高分子胎基）；明挖段顶板均采用单组分PU涂膜。
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