浅埋暗挖地铁车站隧道防排水施工技术

浅埋暗挖地铁车站隧道防排水施工技术
［摘要］重庆轨道交通 3 号线红旗河沟车站隧道防排水采用BAC 高分子自粘性橡胶沥青防水卷材全包防水。

为保证防排水施工质量，在铺设卷材前，设置纵、环向排水盲管，并进行防水基面处理。

在检查卷材质量后，对防水卷材进行悬挂固定、接缝连接，最后进行施工质量检验与修补。

红旗河沟车站隧道防排水施工及二衬模筑后，车站隧道二衬混凝土面无渗水和湿渍现象发生，防排水效果良好。

［关键词］地铁; 隧道防水; 防水卷材; 焊接工艺
1 工程概况
重庆轨道交通 3 号线红旗河沟车站为暗挖岛式十字换乘车站，埋深14. 5 ～ 21. 5m，最小围岩覆盖厚度8. 6m，覆跨比 0. 4，属超浅埋、特大断面隧道。

车站隧道共有 4 种断面，采用三心圆设计，采用大半径曲边墙形式，最大开挖断面宽25. 55m，高 32. 83m，开挖面积760m2。

1. 1 工程地质条件
车站隧道沿线地层岩性自上而下依次为人工填土，厚0. 8 ～6. 3m;中风化砂岩，厚 8. 6 ～ 17. 5m，岩体较完整;砂质泥岩，层厚22 ～29. 5m，岩体较完整。

车站隧道岩层倾向 250° ～260°，倾角10° ～13°，岩层与隧道走向同向，岩层平缓，对洞顶稳定不利。

场地内发育有2 组裂隙，走向与车站隧道斜交。

根据车站导洞开挖时揭露围岩情况，车站隧道拱顶有2～5m 厚中风化泥岩，拱顶围岩为水平层理结构，分层较薄，局部存在泥化现象，自稳性较差。

1. 2 水文地质条件
车站无常年性地表水系，场地地下水主要以地表渗水、市政管道渗漏补给为主。

该车站隧道通过地段，由于有多条城市地下排水管道经过，且时间久远，有局部破裂的地下管道水渗透于岩石裂隙中，加之地表渗水，形成基岩裂隙水。

隧道开挖后，地下水以渗水、滴水为主，局部有少量线状水，实测排水量为200 ～300L/d。

1. 3 结构防排水设计
车站结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，采用以结构自防水为主，全包防水为辅，防排结合的设计。

车站防水等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍;附属通道、风道等部位防水等级为二级。

车站主体结构采用P10 抗渗混凝土，附属通道、风道采用P8 抗渗混凝土，初衬与二衬之间铺设BAC 高分子自粘性橡胶沥青防水卷材全包防水层，构成复合防水。

防水层与初衬间设置环向和纵向排水盲管，并接入区间隧道排水系统。

2 防排水施工工艺与技术措施
2. 1 排水盲管施工
车站隧道纵向排水盲管采用φ116mm 单壁双波纹打孔波纹管，沿隧道两侧边墙墙脚通长布设，车站端头与区间隧道排水盲管连接。

由于车站排水至区间隧道的纵向坡度为2% ，环向排水盲管采用
2φ75mm 单壁双波纹打孔波纹管，每6m 布设一道，有集中涌水处根据实际情况加密设置。

纵、环向排水盲管安装时采用细格铁丝网外包，用φ12mm 膨胀螺栓将排水管固定在喷射混凝土面上，排水盲管应尽量紧贴喷射混凝土表面，并且要求盲沟侵入衬砌厚度＜50mm。

安装固定时，加强对打孔波纹管的保护，防止发生断节破坏。

纵、环向排水盲管用塑料三通连接，连接处采用无纺布缠绕牢固。

车站隧道排水盲管布设如图 1 所示。

2. 2. 2 防水基面处理
防水层铺贴前，初衬表面应坚实、平整、圆顺、无漏水现象。

为此，需对防水基面做如下处理:①清除混凝土表面铁丝、螺栓、锚杆，并用砂浆抹平;②凿除基面疏松、凹凸混凝土，用砂浆抹平;③超过 1. 5mm 缝口凿成宽7mm、深10mm 沟槽，并用水冲洗;④初衬表面若出现漏水，可在初衬背后注浆止水或采用防水砂浆作为辅助临时止水措施。

底板喷射混凝土基面如有积水，可在初衬表面最低处设置排水盲沟进行引排。

2. 2. 3 防水卷材的悬挂固定
1)设置吊带固定点吊带固定点暗钉采用射钉钉在初衬表面，钉距为拱部50 ～80cm，边墙80 ～100cm，底部100 ～150cm，梅花形布置。

在满足固定间距的前提下，应尽量固定在喷射混凝土面较凹处，使防水卷材密贴初衬表面。

2) 铺贴防水卷材防水卷材铺贴沿隧道环向由一侧边墙向拱顶和另一侧边墙依次进行，并与基面固定牢固。

采用单面粘贴吊带固定进行施工，铺贴时将防水卷材吊运至作业平台，当施工台架托盘将卷材展开托起后，对准基线就位，从一侧矮边墙开始自下而上依次铺贴，利用卷材背面吊带绑扎在暗钉上固定，如图3 所示。

防水卷材固定时，固定点间防水卷材长度应视初期支护面的平整情况留一定余量，本着宁松勿紧的原则，防止混凝土浇筑时被挤破。

防水卷材应全断面铺设，尽量减少焊缝。

每一循环(每施工6m)的防水卷材铺设长度要比相应衬砌段多出 1. 0 ～ 1. 5m，以便搭接，并使防水卷材接缝与二次衬砌施工作业错开 1. 0 ～ 1. 5m。

2. 2. 5 防水卷材的接缝连接
1) 长边连接工艺高分子自粘防水卷材在长边采用塑料板与塑料板搭接、焊接工艺。

仰拱施工时，防水卷材搭接≥30cm，且隔离膜应保持完整。

拱墙施工时，将仰拱部位预留长度范围内隔离膜揭除，拱墙部位卷材与仰拱预留卷材搭接，两层防水卷材边缘搭接≥100mm，搭接构造如图 4 所示。

焊接使用自动爬行焊接机，该机由2 块高频热合电烙铁组成，胶带轮通过耐热胶带施压，滚压塑料板，焊成 2 条宽10mm 焊线，两线轨距 16mm，双面焊缝形式如图 5 所示。

2) 短边连接工艺由于防水卷材在工厂定尺加工，实际隧道防水层环向长度不一，故防水卷材短边端头做成有自粘层，连接采用对接上盖压条焊接方式，压条采用35cm 宽双面自粘卷材。

仰拱施工时，防水卷材搭接≥30cm，且隔离膜必须保持完整，防止卷材表面受污染，影响搭接效果。

拱墙施工时，拱墙部位防水卷材与仰拱部位防水卷材对接整齐，沿隧道纵向呈水平直线，两幅卷材间对接接缝距离偏差应≤1cm。

焊接时揭除卷材保护隔离膜，将双面自粘搭接压条表面隔离膜同步揭除，上下同宽对齐接缝部位，用热风枪烘烤搭接部位卷材表面自粘胶层，用力按压并用橡胶锤锤打，力求焊接密实(见图6)。

2. 2. 6 焊缝质量检验
防水卷材接缝为双面焊缝，中间留出空腔以便充气检查。

检查方法为:用5 号注射针与压力表相接，用打气筒充气，当压力达0. 15MPa 时停止充气保持3min，气压下降≤0. 03MPa，说明焊接合格;如压力下降超标，证明有未焊好之处，用肥皂水涂在焊接缝上，产生气泡地方为焊接欠佳之处。

必须立即做出明显标记，修补采用双面自粘压条，用热风枪焊接，补丁大小应符合规范规定。

2. 2. 7 防水卷材成品保护措施
1) 二次衬砌钢筋绑扎和焊接时应注意保护好已铺设的防水卷材，钢筋焊接时在焊接点与防水卷材间临时设 1 块防火隔离板，以防烧坏防水卷材。

2) 为保证防水卷材与二次衬砌间的黏结性能，应在完成防水卷材铺设后二衬钢筋绑扎前撕去防水卷材表面塑料隔离膜，并沿隧道全环范围内涂刷2～3mm 厚M10 水泥砂浆保护层( 仰拱部位在防水卷材表面浇筑50mm 厚C15 细石混凝土保护层)。

3) 钢筋绑扎时，在定位钢筋与防水卷材接触部位临时设置钢垫板加以保护(仰拱部位可设置混凝土垫块)。

如发现防水卷材破坏，应立即对漏点进行修补，垫板或垫块部位应预先增加补丁，以防边缘破损而无法修补。

3 结语
1) 高度重视原材料检验、防水卷材搭接长度、焊缝质量等施工工序的检查，确保防水施工效果。

2) 红旗河沟车站隧道防排水及二衬模筑后，二衬混凝土面无渗水和湿渍现象发生，防水效果良好。

参考文献:
［1］总参工程兵科研三所．GB50108—2008 地下工程防水技术规范［S］．北京:中国计划出版社，2008．［2］吕康成，崔凌秋．隧道防排水工程指南［M］．北京:人民交通出版社，2004．
［3 ］北京城建集团有限责任公司．GB50299—1999 地下铁道工程施工及验收规范［S］．北京:中国计划出版社，2004．
［4］赖金星，谢永利，李宁军．天巉公路隧道防排水施工工艺与质量控制［J］．施工技术，2006，35(10):19-21．
［5］李鹏．地下地铁车站全包防水施工技术［J］．西部矿探工程，2005，17(6):150-152．
［6］何克文，王世清．地铁天津站交通枢纽工程地下结构新型防水材料应用技术［J］．新型建筑材料，2007，34(7):40-44．。