苏州地铁4号线车站防水设计方案介绍

6.2 变形缝防水设计 变形缝处除柔性防水层及加强层外，另设 3 道各
底板和侧墙变形缝两侧结构的厚度不同时，需要 将变形缝两侧结构做等厚度处理。在距变形缝不小 于 300 mm 以外的部位再进行变断面处理，这样利于 柔性防水层及防水附加层的铺设，确保变形缝部位的 防水效果。
地铁与隧道防水
苏州地铁 4 号线车站防水设计方案介绍
虞俊杰
（中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070）
摘要：根据工程沿线场区的水文地质条件，结合其他城市地铁建设的经验，苏州地铁 4 号线车站采用了以混凝土结构自 防水为根本、以接缝防水为重点、并辅以膨润土防水毯为主要防水材料的附加防水层的防水设计，其中施工缝和变形缝 等细部构造作了加强防水处理。 关键词：地铁车站；防水；膨润土防水毯；施工缝；变形缝 文章编号：1007-497X（2011）-05-0027-05 中图分类号：TV443+.3 文献标识码：B
TB 10003—99 《铁路隧道设计规范》、GB 50157 —2003《地铁设计规范》以及 GB 50108—2008《地下 工程防水技术规范》，对于地下工程的防水设计思路 基本一致，要求主体结构采用防水混凝土，并应根据 防水等级的要求采取其他防水措施。无论是从结构强 度还是从防水的角度来看，混凝土的抗裂性能非常重 要。一旦结构有了裂纹，在地下水压力的作用下，裂纹 会往更大的方向发展，在混凝土中形成贯通的毛细通 道，具有压力的地下水将会沿缝流出，导致整个地下 结构防水工程失效[1]。防水设计的重点还是在于“防”，
2）车站与出入口通道接口部位施工缝、车站与区
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地铁与隧道防水ຫໍສະໝຸດ 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、所有与既有结构接口 部位的施工缝（新老结构接口部位）、车站和区间迎水 面结构无法安装钢板止水带的施工缝，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，如图 2 所示。
1）地下车站（包括出入口通道）及机电设备集中 区段的防水等级为一级，即：不得有渗水，结构表面 无湿渍。
2）风道、风井的防水等级为二级，即：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 2 / 1 000，任意 100 m2 防水面积上的湿 渍不超过 3 处，单个湿渍的最大面积不大于 0.2 m2。 5 防水设计主要内容
地下工程的防水设计，应考虑地表水、地下水、毛 细管水等的作用，以及由于人为因素引起的附近水 文地质改变带来的影响[1]。我国地铁防水设计主要采
— —— ——— —— —— ——— 收稿日期：2011-01-15 作者简介：虞俊杰，男，1982 生，主要从事岩土工程、地下工程 等领域的设计与研究工作。联系地址：200070 上海市天目中路
平整度应符合：D/L =1/10~1/6，其中：D 为基面相邻两 凸面凹进去的深度；L 为基面相邻两凸面之间的距 离。对不满足以上要求的基面，要用水泥砂浆修补找 平，金属突出物等应截除，并用水泥砂浆覆盖。
2） 基面裂缝宽度≥1.5 mm 时应作嵌填处理，方 法是先骑缝凿 V 型槽，再用水泥砂浆或膨润土防水 粉或膨润土防水浆嵌填。
267 号蓝宝石大厦 14 楼中铁上海设计院集团有限公司。
用全防型和防排结合型两种设计，其中全防型多见于 北方地区修建的地铁，防排结合型多见于南方地区修 建的地铁。主要原因是北方天气干燥，地下水位低，地 铁车站受地下水影响的机会远远小于南方；而南方潮 湿多雨、地下水位高，需“以防为主、刚柔结合”，并对 进入主体结构内的极少量渗水进行疏排。该设计思路 已体现于相关的设计规范中[2-3]。
5.1 混凝土结构自防水 苏州地铁 4 号线混凝土结构自防水的相关技术
要求和参数基本按 GB 50108—2008 《地下工程防水 技术规范》的规定执行。需要特别说明的是，本工程要 求混凝土入泵坍落度控制在 140±20 mm，入泵前坍 落度每小时损失值不应大于 20 mm，坍落度总损失值 不应大于 40 mm。 5.2 附加防水层 5.2.1 主要防水材料
3）施工基面要求无明水、无积水，否则要进行堵 漏或排水后方可施工；潮湿基面不需要特殊处理。
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4） 所有阴阳角部位均应采用 50 mm×50 mm 的 1∶2.5 水泥砂浆进行倒角处理。 5.2.3 施工顺序
1）施工准备 施工设备和机具（简易吊装设备、铺挂台架 、射 钉枪、铁锤、剪刀等）准备就绪，膨润土防水毯主材及 配套材料按施工计划准备充足，下料场地要开阔、干 燥、干净。下料前必须先查勘现场，根据工程特点，确 定铺设方案，尽量减少防水毯的搭接。 2）膨润土防水毯的固定 膨 润 土 防 水 毯 高 密 度 聚 乙 烯（HDPE）薄 膜 的 一 面应朝向迎水面，防水毯用水泥钉及垫片穿孔固定， 水泥钉长度不小于 40 mm。垫片可以为圆形或方形， 其直径或边长不小于 30 mm，钉孔呈梅花形布置，水 泥钉间距立面不大于 500 mm，平面仅在搭接缝处用 水泥钉固定。在搭接部位，水泥钉距搭接缝边缘应为 15~20 mm，垫片可用水泥钉配套的圆垫片，也可用不 小于 1.5 mm 厚镀锌铁皮裁剪而成的方形垫片，或厚 度 2.0 mm 以上有一定刚性、能满足挂设要求的塑料 垫片。 3）膨润土防水毯的搭接 膨润土防水毯自然搭接，搭接宽度不小于 100 mm。大面防水毯的搭接缝不宜设在拐角处，搭接缝应 离拐角 500 mm 以上，拐角处防水毯应增设附加层， 附加层沿拐角两侧各 300 mm 宽。如在立面（侧墙）、 平面（底板）拐角处的搭接不可避免，则搭接宽度应 为 600 mm，即立面、平面上的防水毯在拐角处均再往 平面和里面延长 300 mm，不另设附加层，且立面的防 水毯必须压在平面的防水毯之上。防水毯的搭接必 须是上幅压下幅，接缝应尽量减少并错开，接缝密贴、 平整，严禁皱折，搭接缝必须用膨润土防水浆封闭。 4）甩头保护和连接 甩头的预留长度应比钢筋头长 200 mm 以上，且 必须大于 500 mm，并用收边压条收边密封。立面上 甩头用 300 mm 宽的白铁皮保护，平面上甩头用柔性 临时保护层作 U 形包裹后，再压临时保护板覆盖保
本工程地铁车站主要防水材料为钠基膨润土防 水毯，同时还选用了单组分聚氨酯防水涂料和自粘聚 合物改性沥青防水卷材。表 1 为膨润土防水毯主要性 能指标。
表 1 膨润土防水毯主要性能指标
项目 单位面积质量（/ g/m2） 膨胀指数（mL/2 g） 吸蓝量（/ g/100 g） 拉伸强度（/ N/100 mm） 最大负荷下伸长率/%
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即加强主体结构自防水，以及附加层和各类施工缝、 节点部位的防水。
苏州水文地质及土质情况与上海类似，可汲取上 海地铁建设过程的经验。苏州地铁 4 号线车站针对 防水进行了一定的改进，主要为：1）围护采用复合墙 结构体系，以便体现全包防水效果；2）采用地下连续 墙压顶梁取代抗拔桩进行结构抗浮，以减少底板与 桩接头的防水薄弱点；3） 全包防水材料采用效果显 著的钠基膨润土毯。 3 工程水文地质特性
护。甩头连接时，不应将已发生一定程度水化的甩头 截掉，新防水毯可直接搭接在甩头上，并与附加层对 接，甩头对接缝必须用膨润土防水浆封闭，连接时应 先拆掉收边条。
5）收头处理 收头用 30 mm 宽、1.0 mm 厚的白铁皮收口，并用 水泥钉固定，钉距不大于 300 mm，防水毯末端必须用 膨润土防水浆封口。 5.2.4 注意事项 1） 膨润土防水毯铺设过程中应尽量防止施工用 水引起膨润土早期水化。 2）明挖施工铺设防水毯前应注意天气变化，防止 雨雪前铺设。 3）铺设立面拐角处防水毯时，应先顺拐角用钉子 固定防水毯，再固定其他部位，以防止防水毯空鼓、紧 绷。 4）转角处及阴阳角等特殊部位，应增贴一层防水 毯作为附加层，宽度 600 mm （转角、阴阳角两侧各 300 mm），附加层铺设完毕后再大面铺设防水毯。 6 细部构造防水设计 6.1 施工缝防水设计 施工缝有以下 3 种防水做法： 1）明挖车站迎水面结构施工缝，有条件安装止水 带的部位，均采用宽度约为 35 cm 的钢板止水带进行 防水处理，如图 1 所示。
自成环的止水、排水措施：1）变形缝中部设置中置式 橡胶止水带，形成一道封闭防水线；2）变形缝顶板、侧 墙、底板临水侧用聚硫密封胶嵌缝，密封胶闭合成环； 3）变形缝顶板及侧墙内侧设置不锈钢接水槽，将少量 渗水有组织地引入区间排水沟并排入废水泵房。变 形缝防水设计见图 5。
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腻子型膨胀 橡胶止水条进行防水处理 （止水条的断面尺寸为 10 mm×20 mm），如图 3 所示；腻子型膨胀橡胶止水条安 装方法如图 4 所示。
非织造布与编织布 剥离强度（/ N/100 mm）
PE 膜与非织造布 渗透系数（/ m/s） 耐静水压
滤失量/mL 膨润土耐久性（/ mL/2 g）
性能指标 ≥4 000 ≥24 ≥30 ≥700 ≥10 ≥40 ≥30
≤5.0×10-12 0.6 MPa、1 h，无渗漏
≤18 ≥20
5.2.2 基层处理 1）施工基面应清洁、坚实、平整，无尖角和凹陷，
1 工程概况 规划中的苏州市地铁 4 号线总体呈南北走向，连
接了相城区、古城区、吴中区、吴江市松陵镇等地区， 是苏州市南北方向的骨干线路，将与地铁 2 号线共 同支撑城市发展副轴。苏州地铁 4 号线主线全长 41.1 km，设车站 30 座 （均为地下站）；支线长 9.29 km，设车站 6 座（不含接轨站，均为地下站）。4 号线全 线顶板防水层施工面积超过 14 万 m2，施工缝超过 100 km。 2 防水设计思路
Waterproofing Design for Stations of Suzhou Subway Line 4
Yu Junjie
（China Railway Shanghai Design Institute Group Co. , Ltd.，Shanghai 200070，China）