盖挖逆作法超宽超深地下车站防水施工技术研究

盖挖逆作法超宽超深地下车站防水施工技术研究
王磊
【摘要】广深港客运专线深圳市福田车站为亚洲最大地下火车站，设计规模4台8线，位于深圳市福田区市民中心附近，周边高层建筑林立，基坑宽78.86m，平均开挖深度达33m。车站主体结构采用盖挖逆作法施工，地下水非常丰富，水文地质情况复杂，防水要求等级高，防水施工难度大。本文详细阐述了盖挖逆作法超深超宽地下车站防水的施工流程、施工方法、质量控制要点及其相关注意事项，特别论述了叠合结构施工节点及施工缝防水，以便今后同类工程借鉴。
【关键词】盖挖逆作法超深超宽地下车站　　防水施工技术
1.工程概述
广深港客运专线福田站施工段四里程为D1K111+499.05～D1K111+746.95，宽78.86m，长247.9m，平均深约33m。基坑围护结构为1.5m厚地下连续墙，分隔墙采用1.2m厚地下连续墙+预应力锚索，主体结构为地下三层五跨，连续墙最大深度约51m，根据连续墙地质情况不同，深入底板以下8～20m不等。主体结构采用盖挖逆筑法施工，维护结构与主体结构连接采用叠合结构。
车站设计防水等级：地下车站主体结构及出入口通道及机电设备集中区段的防水等级应为一级；车站的风道、风井防水等级为二级。
2.结构防水施工原则
福田站防水施工遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，因地制宜，防堵结合，综合治理”的原则，强调结构自防水为主。
强调结构自防水首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水能力。为此应采取有效技术措施，保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。加强变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口、桩头等细部结构的防水措施。
施工过程中，安排有资质的专业队伍，遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，因地制宜，防堵结合，综合治理”的原则，以结构自防水为主，严格按设计进行施工。
3.各部位防水结构施工方案
车站迎水面主体结构采用防水砼，顶板和地下一层侧墙砼抗渗等级P8,地下二层侧墙砼抗渗等级P10, 底板和地下三层侧墙砼抗渗等级P12。除采用防水砼外，还根据防水等级要求设置附加防水层。
4.叠合式主体结构防水
4.1顶板防水层：
顶板防水施工主要作用为阻隔地表水通过顶板或施工缝渗入主体结构内，在施工过程中重点做好聚氨酯防水涂料的施工质量及与连续墙接头的防水施工质量。施工中对防水混凝土结构顶板原浆抹平+顶2.5㎜厚的非焦油聚氨酯防水涂料+沥青油毡隔离层+75mm厚C15细石混凝土保护层+素土分层回填夯实，具体见图4-1。聚氨酯防水涂料施工中重点注意一下几点：
①当涂料粘度过大，不便进行刮涂施工时，可加入少量的二甲苯进行稀释，以降低粘度，加入量不得大于乙料的10%；当A、B料固化过快，影响施工时，可加入少许磷酸或苯磺酰氯作缓凝剂。但加入量不得大于甲料的0.5%。
②A、B两种材料均为铁桶包装，易燃、有毒，贮存时应密封，放在阴凉、干燥、无强日光直晒的场地，施工温度宜在5℃以上。
③当涂料固化过慢，影响下一道的工序时，可加入少许二月桂酸二丁基锡做促凝剂，但加入量不得大于甲料的0.3%。
④如发现B料有沉淀现象，应搅拌均匀后再使用，以免影响工程质量。
⑤涂层施工完毕，尚未达到完全固化时，不允许上人踩踏，否则将损坏防水层、影响工程的施工质量。顶板防水层的基面应平整牢固、清洁干燥，防水卷材与涂料的粘结，采用与涂料及卷材相容的粘结剂。
4.2侧墙防水层：
连续墙与内衬墙之间采用水泥基渗透结晶型防水涂料（1.5kg/㎡），具体见图4-1。
连续墙上水泥基渗透结晶型防水涂料应分别超过顶板、底板200mm，内衬墙浇注前对地下连续墙接缝渗漏进行处理，在确保无渗无漏后，才能浇捣内衬。针对墙身有大面积湿渍的部位，采用水泥基型抗渗微晶涂料涂抹。首先对湿渍面进行清理，将基面上的松散混凝土、灰尘、夹泥等清理干净，并用钢丝刷清刷。将结晶水泥干粉和水按1:0.22~0.24（重量比）混合，搅拌均匀，用毛刷将混合好的涂料涂在有湿渍基面，涂刷两遍。
若墙缝严重漏水，应采取壁后注浆进行堵漏。墙缝漏水较大时，竖向每隔1.5m设一根注浆管，可为补注浆用。聚乙烯泡沫条应采用开孔型，以使浆液渗入。墙缝漏水较小时，采用防水砂浆抹面或涂抹水泥基渗透结晶型防水材料。
4.3底板防水层：
防水混凝土底板+50mm厚C15细石混凝土保护层+（4mm+3mm）厚SBS防水层+20mm厚水平砂浆保护层+150mm厚C15混凝土垫层，具体见图4-1。

图4-1 车站主体结构标准横剖面防水图

4.4收口处理：
在防水卷材和涂料之间采用自粘改性沥青卷材，外贴式止水带或与其材料相容的其他材料进行收口处理。
顶板角部采用1.5mm厚自粘性卷材加强，底板角部采用密封胶收口。
4.5施工缝防水：
横向施工缝采用3mm厚镀锌钢板止水带和一道制品型遇水膨胀止水条，纵向施工缝采用两道制品型遇水膨胀橡胶止水条，临时封堵墙处镀锌钢板止水带无法安装时，采用与纵向施工缝相同处理。
施工缝在初凝后，应用钢丝刷将其表面浮浆和杂物清除、凿毛，混凝土界面处理剂采用水泥基渗透结晶型防水材料。
4.6底板反梁防水设置:
反梁外侧模板采用120mm砖砌模+水泥砂浆抹面，防水采用防水混凝土底板+50mm厚C15细石混凝土保护层+（4mm+3mm）厚SBS防水层+20mm厚水泥砂浆找平层+150mm厚C15混凝土垫层。
4.7中板、底板与内衬墙交接处防水：
该处设排水沟，沟底涂刷冷底子油两道。
4.8桩头防水：
桩头与底板垫层之间采用水泥基渗透结晶型防水涂料（2kg/㎡），水泥基渗透结晶型防水涂料应分别超过桩头、垫层200mm，然后上履10mm厚聚合物水泥防水砂浆，在连接处设50mmX50mm密封胶导角，防水砂浆上设置4mm + 3mm厚SBS防水，桩基预留钢筋底部，应涂抹密封胶。
4.9防水混凝土
防水混凝土质量为本工程防水质量的根本，在高性能防水混凝土施工中应注意一下几点：
①防水砼的水、砂、石应符合《地下工程防水技术规范》的相关要求；
②防水砼的外加剂掺量应准确，误差不得超过±2%，并严格按说明书的规定搅拌、振捣；
③砼的入模温度≤30℃，砼的中心温度与表面温度的差值不得大于25℃，砼的表面温度与大气温度的差值不得大于20℃；
④砼内部设置的各种钢筋和绑扎丝，不得接触模板，固定模板的螺栓必须穿过砼结构时要加止水垫片，拆除螺栓后的孔洞用聚合物砂浆填实。
⑤严禁带水进行砼浇筑，严禁在砼运输和浇筑过程中私自加水。
5施工质量控制及注意事项
①聚氨酯防水涂料施工时保证基面无气孔、凹凸不平、蜂窝、麻面、缝隙、起砂等，基面必须干净、无浮浆、无水珠、不渗水。
②水泥基渗透结晶型防水涂料施工时基层表面应无蜂窝、空洞、缝隙等缺陷。
③遇水膨胀橡胶止水条施工时基面必须牢固，表面应相对平整、密实、不得有蜂窝、起砂等现象，否则应予以清除。
④可重复注浆管注浆应在混凝土养护结束后（28天后）进行。
⑤节点防水施工处理：桩头防水采用的材料有遇水膨胀止水条、水泥基渗透结晶型防水涂料等。桩头埋入底板，要破桩后埋入，桩头主筋呈喇叭状伸入底板，与底板结合为一体。

参考文献
《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
《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》（GB50299-1999）（2003年版）