地铁明挖结构细部构造防水施工工法.docx
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地铁明挖结构细部构造防水施工工法
地铁明挖结构细部构造防水施工工法
工法编号：
ZJ1GF-***-2006
编制单位：
市政工程事业部
主要执笔人：
前言
随着国民经济的发展，城市建设的日益繁荣，城市交通的紧张状况也就日益严重，城市地下铁路建设在我国正快速发展，北京、上海、天津、广州、深圳等城市已拥有地铁，沈阳等城市也开始修建城市地铁。
我国大城市多在沿海或沿江河地区，地下水位高，因此做好地下工程防水施工，提高防水质量，做到不渗不漏十分重要。
变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管、埋设件等部位是地下工程防水的薄弱环节，处理不当极易产生渗漏水，尤其是穿墙管，防水处理不当容易把地下水引进结构内。
本工法结合工程实践对以上细部构造的防水一一作以总结归纳。
2适用范围
本工法主要是针对北京地铁车站施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、埋设件等细部构造的防水施工，其他城市的地铁细部构造防水可以参照。
3工艺原理
地铁防水混凝土结构的施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管等细部构造采用背贴橡胶止水带、中埋钢边橡胶止水带（变形缝处采用中孔式）、缓胀型遇水膨胀止水条（带注浆管）、密封胶等高分子防水材料和接缝密封材料，遵循了“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。
所谓防水施工中的细部都是防水的薄弱环节，处理不好必然会发生渗漏。
因此细部结构防水处理的基本原理就是刚柔结合，多道设防。
既有刚性抗渗混凝土的自防水，又有柔性聚氨酯密封膏的嵌缝处理，既有背贴止水带又有中埋止水带。
只要切实贯彻执行这些原则，就可以做到细部构造防水的滴水不漏。
4施工工艺流程及操作要点
4.1变形缝防水做法
车站主体结构变形缝防水材料选用中孔式钢边橡胶止水带、背贴式止水带、双组分聚硫嵌缝膏进行加强防水。
4.1.1顶板变形缝做法：
顶板变形缝防水示意图
（1）在先浇筑部分的砼施工时，在衬砌中部埋设止水带，并在顶板底面靠近变形缝处预留宽×深（150×30mm）通长凹槽。
（2）在浇筑后浇筑部分砼时，在变形缝止水带上、下通长安放（粘贴）2cm厚聚苯板，并在后浇砼靠近变形缝部分同样预留（150×30mm）通长凹槽，然后浇筑后浇砼。
（3）待砼干燥后，在顶板顶面变形缝抠掉30mm深的衬垫板，底面抠掉20mm深的衬垫板，用高压空气把缝吹干净，然后在缝底粘贴一层PE泡沫棒，再用嵌缝膏把变形缝嵌平。
（4）止水带及止水带连接示意
背贴式止水带固定
中埋式止水带
（5）变形缝中埋止水带施工注意事项
①中孔式中埋止水带：
在混凝土结构变形缝处，中埋式止水带应沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中，中孔中心对准变形缝中央。
止水带固定在钢筋上间距不得大于400mm，固定牢固。
背贴式止水带中心对准变形缝中央，牢固焊接于防水卷材表面。
②安装中埋式止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定（预埋钢筋间距为2m、长度为30cm），在顶、底板水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇捣时无法逸出，形成孔隙。
③止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。
④在混凝土浇筑前应避免止水带被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密形成渗水通道。
⑤接触止水带的混凝土灌注应加强振捣，振捣时应竖直向止水带的两边（距离）进行，保证混凝土自身密实，不应出现粗骨料集中和漏振现象，水平向止水带下充满混凝土并充分振捣。
⑥止水带应就位准确、安装牢固，模板的端板应做成厢形（上下带凹口的木模，木模的凹口为半圆形，直径比止水带中央气孔大5mm，在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。
⑦止水带的接头部位采用对接的方法,接头处选在结构应力较小的部位。
当止水带的局部无法安装（如遇箍筯无法穿越时）需采用两道遇水膨胀止水条进行过渡连接，止水条应与止水带纵向（纵向轴线）搭接不少于50mm，且要求腻子条粘贴在止水带迎水面一侧，粘贴应牢固可靠，止水条固定在施工缝表面的预留凹槽内，止水条之间设置预埋注浆管。
4.1.2底板、侧墙变形缝做法：
除按照顶板变形缝作法施工底板和边墙变形缝以外，底板和边墙变形缝还在衬砌背后增加一条背贴式止水带。
侧墙、底板变形缝防水示意图
4.2施工缝防水做法
4.2.1水平纵向施工缝
水平纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带和背贴止水带防水，止水带施工注意事项同变形缝，其作法和施工步骤如下图：
第一步第二步
明挖法纵向施工缝部位防水层施工步骤
4.2.2环向施工缝
①底板、侧墙环向施工缝采用背贴式橡胶止水带进行防水处理，止水带的两翼需现场粘贴遇水膨胀止水条，保证止水带与混凝土之间密实不透水。
止水带施工注意事项同变形缝，环向施工缝部位防水作法及施工步骤见下图：
第一步第二步
明挖法底板施工缝部位防水层施工操作步骤
②顶板施工缝防水做法:
4.3穿墙管件（如接地电极和穿墙管）的防水结构施工
（1）结构变形或结构伸缩量较小时，穿墙管采用主管直接埋入混凝土的固定式止水法，主管埋入前加止水环；结构变形或管道伸缩量较大时，采用套管式防水法，套管加止水环。
（2）止水环在穿墙管件中部焊接，直径为3倍的管径且上下面均须与管件焊牢（上下满焊），并做好防腐处理（处理方式）。
（3）防水层做到管根部后，用密封剂沿管根四周进行密封。
（4）穿墙管应在浇筑混凝土之前埋设在固定位置，在法兰盘上表面沿管根粘贴遇水膨胀腻子条，粘贴必须密实。
浇筑混凝土时，应加强该部位的振捣。
（5）穿墙管外侧防水层应铺设严密，不留接茬，并按设计要求增设附加层。
穿墙管防水做法及明挖车站穿墙管结构图
5材料与设备
5.1止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷，中心孔偏心不允许超过管状断面厚度的1/3；止水带表面允许有深度不大于2mm、面积不大于16mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷不超过4处。
5.1.1止水带的尺寸公差应符合下表要求.
止水带公称尺寸
极限偏差
厚度
B
4-6mm
﹢1，0
7-10mm
﹢1.3，0
11-20mm
﹢2，0
宽度L，%
±3
5.1.2止水带物理性能应符合下表的要求
项目
性能要求
B型
S型
J型
硬度（邵尔A，度）
60±5
60±5
60±5
拉伸强度（MPa）≧
15
12
10
扯断伸长率（%）≧
380
380
300
压缩永久变形
70℃×24h，%≦
35
35
35
23℃×168h，%≦
20
20
20
撕裂强度（Kn/m）≧
30
25
25
脆性温度（%）≦
-45
-40
-40
热
空气
老
化
70℃×168h
硬度变化（邵尔A，度）
﹢8
﹢8
——
拉伸强度（MPa）
12
10
——
扯断伸长率（%）≧
300
300
——
100℃×168h
硬度变化（邵尔A，度）
——
——
﹢8
拉伸强度（MPa）
——
——
9
扯断伸长率（%）≧
——
——
250
臭氧老化50PPhm：
20%，48h
2级
级2
0级
橡胶与金属粘合
断面在弹性体内
5.2遇水膨胀橡胶腻子止水条应具有缓胀性能，其7天的膨胀率应不大于最终膨胀率锝60%。
当不符合时，应采取表面涂缓胀剂措施。
物理性能应符合下表要求。
项目
性能要求
PN-150
PN-220
PN-300
体积膨胀率（%）
≧150
≧220
≧300
高温流淌性（80℃×5h）
无流淌
无流淌
无流淌
低温试验（-20℃×2h）
无脆裂
无脆裂
无脆裂
5.3合成高分子密封材料的物理性能应符合下表的要求
项目
性能要求
弹性体密封材料
塑性体密封材料
拉伸粘接性
拉伸强度（MPa）
≧0.2
≧0.02
延伸率（%）
≧200
≧250
柔性
≧±20
≧±10
拉伸-压缩循环性能
拉伸-压缩率（%）
≦25
粘结和内聚破坏面积
5.4材料的外观检验和抽样复验应该符合下表的要求.
序号
材料名称
外观质量检验
现场抽样数量
物理性能检验
1
合成高分子密封材料
均匀膏状物,无结皮、凝结或不易分散固体
每2t为一批，不足2t按一批抽样
拉伸粘结性、柔性
2
高分子防水材料止水带
尺寸公差，无开裂缺胶、凹坑、气泡、杂质、明疤，中心孔偏差
每月同标记的止水带产量为一批抽样
拉伸强度，扯短伸长率，撕裂强度
3
遇水膨胀橡胶
尺寸公差，无开裂缺胶、凹坑、气泡、杂质、明疤，中心孔偏差
每月同标记的膨胀橡胶产量为一批抽样
拉伸强度、扯短伸长率，体积膨胀倍率
6质量控制
6.1变形缝防水施工的质量控制措施
6.1.1止水带的宽度和材质的物理性能均应符合设计要求且无裂缝和气泡；接头应采用热接，不得叠接，接缝平整、牢固，不得有裂口和脱胶现象；
6.1.2中埋止水带中心线应和变形缝中心线重合，止水带不得穿孔或用铁钉固定。
6.1.3变形缝设置中埋式止水带时，混凝土浇筑前应校正止水带位置，表面清理干净，止水带损坏处应修补；顶底板止水带的下侧混凝土应振捣密实，边墙止水带内外侧混凝土应均匀，保持止水带位置正确、平直、无卷曲现象；
6.1.4变形逢处增设的卷材或涂料防水层，应按设计要求施工。
6.2施工缝防水施工的质量控制措施
6.2.1水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂质物清除，铺水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；
6.2.2垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；
6.2.3施工缝采用遇水膨胀橡胶腻子条时把止水条牢固地安装在预留的凹槽内；
6.2.4保证中埋止水带位置准确、固定牢靠。
6.3后浇带防水施工的质量控制措施
6.3.1后浇带应在其两侧混凝土龄期达到42天后再施工；
6.3.2后浇带接缝处理应符合6.2条规定；
6.3.3后浇带应采用补偿收缩混凝土，其强度等级不得低于两侧混凝土；
6.3.4后浇带养护时间不得少于28天。
6.4穿墙管道的防水施工质量控制措施
6.4.1穿墙管止水环与主管或翼环应连续满焊，并作好防腐处理；
6.4.2穿墙管处防水层施工前应将套管内表面清理干净；
6.4.3套管内的管道安装完毕后，应在两管间嵌入内衬填料，端部用密封材料填缝。
柔性穿墙时，穿墙内侧应用法兰压紧；
6.4.4穿墙管外侧防水层应铺设严密，不留接茬，增铺附加层应按设计要求施工。
6.5埋设件的防水施工质量控制措施
6.5.1埋设件端部或预留孔底部混凝土厚度不得小于250mm，当厚度小于250mm时必须局部加厚或采取其他防水措施；
6.5.2预留地坑、孔洞、沟槽内的防水层，应与孔外的结构防水层保持连续；
6.5.3固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，螺栓或套管应满焊止水环或翼环；采用工具式螺栓或螺栓加堵头做法，拆摸后应采取加强防水措施将留下的凹槽封堵密实；
6.6密封材料的防水施工质量保证措施
6.6.1检查粘结基层的干燥程度以及接缝的尺寸，接缝内部的杂物应清除干净；
6.6.2热灌法施工应自下而上进行并尽量减少接头，接头应采用斜槎；密封材料熬制及浇灌温度应按有关材料要求严格控制；
6.6.3冷嵌法施工应分次将密封材料嵌填在缝内，压嵌密实并与缝壁粘结牢固，防止裹入空气，接头应采用斜槎；
6.6.4接缝处的密封材料底部应嵌填背衬材料，外露密封材料上应设置保护层，其宽度不得小于100mm。
7安全措施
7.1雨天、雪天、五级风（含五级）以上均不得施工（通过收听天气预报来判断）。
操作时要注意通风和风向，防止操作人员中毒、受伤。
7.2材料运输及存储时应立放，严禁烟火，堆放处要远离热源及易燃品，现场存放材料必须有专门场地，有消防措施配备足够的消防器材，动火要到保卫部领动火证。
、
7.3施工时要戴防护手套、口罩，施工现场保持通风良好。
7.4铺贴背贴止水带施工，在点火时以及在烘烤施工中，火焰喷嘴严禁对着人，同时要注意风向，不得在下风向施工，以免烧伤。
特别是立墙卷材热熔施工时，更要注意施工安全。
7.5汽油喷灯、火焰喷枪，以及易燃品等，下班后必须放入有人管理的指定仓库。
7.6聚氨酯是毒性材料，施工时要配戴手套、口罩，注意不要沾到皮肤上。
7.7聚氨酯材料不得放在露天长时间存放，必须用密闭容器包装，开封后应当天用完。
7.8对施工现场各种防护装置和安全标志不得随意挪动或拆除。
7.9必须严格执行操作规程，不得违章作业，不得冒险蛮干。
8环保与文明施工
8.1.施工完毕，剩余的材料不得到处乱扔，特别是零碎的小块卷材、聚氨酯密封膏等要及时收集倒入固定的垃圾箱，保持施工环境的整洁，减少对环境的污染。
8.2.施工人员必须带手套进行操作。
8.3.若发现已施工完毕的防水遭到破坏，必须及时修补。
8.4.所有工具应及时清理干净，以备再用。
8.5.防水验收合格后应及时施作保护层。
8.6.在未作好保护层前，不得穿带钉鞋出入室内，以免破坏防水。
发现防水层损坏的情况，应及时修补。
8.7.突出地面管根、排水口等处的周边防水层不得碰损，部件不得变形。
8..8施工区域进行封闭施工且应派专人看护。
9效益分析
北京地铁四号线各车站施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管、埋设件等细部构造的防水施工运用以上工法，充分体现了“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。
由中建一局承建的地铁四号线马家楼车站在施工缝等细部构造按以上工法认真组织施工，严把质量关口，做到环保施工、文明施工，在北京轨道建设管理公司组织的四号线、10号线、5号线防水联合检查中，获得得分第一的好成绩，标段顺利通过了轨道交通结构长城杯初评。
到目前为止，经历了一个雨季的考验，尚未出现漏水的情况，避免了后期堵漏等耗费人力、物力的情况发生，取得了较好的经济效益和社会效益，
10应用实例
这种细部构造的防水做法在北京地铁四号线01标段马家楼车站得到了广泛的应用。
马家楼站位于南四环公益西桥以北马家堡西路与马家楼东路交汇处，全明挖施工。
车站为南北走向，长约383.2米，东西方向标准宽度约33.7米。
车站南端接暗挖双联拱和左、右线单洞马蹄形隧道，北端接暗挖单孔大跨隧道；车站共设7座出入口，两座风亭。
结构采用C30防水混凝土,抗渗标号S10。
结构顶板采用2.5mm厚单组份聚氨酯涂膜防水，侧墙及底板采用2层4厚SBSIIPYS4GB18242型SBS防水卷材。
主体、出入口通道及机电设备集中的风道防水等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。
马家楼车站共3条变形缝，8条后浇带，25条环向施工缝，综合接地竖向铜排多处穿过底板，采用上述的细部构造防水处理方法，达到了很好的效果，受到质量监督站、甲方、监理等的一致好评。
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