地铁已经成为和多城市的主要交通方式之一，地铁施工中，防水工作至关重要，本文主要探讨地铁结构防水方式和防水设计。
《交通与运输》(双月刊)创刊于1985年，是由上海市交通工程学会主办的融指导性、专业性、知识性为一体的科技期刊。致力于城市交通规划设计和建设管理的探索与交流;加大现代物流构建与发展前景的研究与介绍;积极推荐城市与运输的新技术、新方法、新手段。
建设地铁是解决交通拥堵问题的重要途径。由于地铁工程进行施工时面临着复杂的水文条件与地质条件，一旦结构设计工作没有做到位，将可能产生许多安全质量问题。就目前情况来看，渗漏已经成为地铁工程中常见问题。为避免地铁运营受到渗漏问题的影响，应重视结构防水设计工作。分析了地铁结构防水设计要求，并在此基础上探讨了地铁结构防水方式，包括隧道结构的防水方式，变形缝的防水方式，施工缝的防水方式及地铁车站主体结构的防水方式。
1.地铁结构防水设计要求
为确保地铁结构的防水性能达到标准，在进行防水设计过程中应注意以下问题：(1)如在透水地层或含水地层中修建地下铁道，则地面水与地下水均可能对工程产生影响，因此必须运用防水措施，以免结构物的使用寿命及铁道的正常运营受到影响。(2)在提高结构物防水性能时，不但要考虑改善混凝土的抗裂性与密实性，优化施工缝与变形缝的设计，还应运用附加防水工艺，如抹专用防水砂浆、涂防水膜及外贴地铁防水卷材等[1]。(3)在进行结构防水设计时应综合考虑施工场地的地形条件、地质条件与水文条件，并根据工程经济控制指标、技术指标、使用及防水要求、结构形式及施工工艺等确定防水设计方案。
2.地铁结构防水方式研究
2.1隧道结构的防水方式
(1)基层处理。对于暗挖喷射砼衬砌结果，拱部的平整度应符合1/10≤D/L≤1/6，其中L为相邻凸面之间的距离，D为凸面之间的凹陷深度。割除基面的突出物，如管件或钢筋等，同时将砂浆涂抹于割除部位。此外，转弯处阴阳角与断面变化应设计为圆弧状，阳角圆弧半径应≥5.0cm，阴角则应≥10cm;如基面处存在明水，则采用堵漏剂进行防水。(2)防水无纺布的铺设。无纺布的幅宽应为2m，厚度控制在3mm~5mm之间，处理好基层后按照梅花形的布设方式固定无纺布。无纺布搭接宽度应≥50mm，焊接时将热风焊枪作为工具;为避免防水卷材铺设受到影响，应采用环向铺设法对无纺布进行施工，并确保无纺布搭接余量>200mm。(3)防水板设计。PVC防水板是一种常用的地铁结构防水板，铺设防水板时搭接宽度应>300mm，先铺设好隧道拱顶，随后再铺设两侧，在铺设的过程中及时热熔焊接圆垫片。相互错开防水板之间的接缝，且结构转角与错开部位之间的距离应<600mm;如环向焊缝、纵向焊缝相交形成十字焊缝，则齐根削去多余搭接部位，削去长度一般为130mm以上。此外，为了能够使防水板的止水效果得以增强，则可将背贴止水带设置于防水卷材的收口部位。(4)对于混凝土隧道结构，应严格控制混凝土配合比。含砂率应为34%~40%，石子粒径应<40mm，吸水率应<1.5%[2]。此外，防水型混凝土的用量应超过270kg/m3，水胶比应控制在0.5以下。如采用泵送法施工，则应确保入泵时混凝土的坍落度为120mm左右，且总坍落度的损失应<60mm。
2.2变形缝的防水方式
处理地铁结构中的变形缝是一种非常重要的防水方式，可以从以下几个方面入手。(1)将变形缝两侧及变形缝中存在的附着物及杂物清除干净，并进行适当的凿除与修补，确保变形缝宽度为(100±20)mm;及时修护端模板，使模板处于光洁与平整状态，在必要的情况下可将防锈漆刷涂于端模板表面。(2)在填塞变形缝时应注意保证仰拱处砂浆层的厚度>20mm，防水涂料>2mm;对于边墙部位及拱顶部位，则防水涂料应>2mm并同时填充密封胶、牛皮纸。(2)在变形缝处安装U型止水带。实践证明，将U型止水带安装于变形缝处不但可以起到防水的作用，同时还能够发挥引流作用，U型止水带设计见图1。为了保证U型止水带的作用可以得到充分发挥，可以采用以下方法。首先，利用2mm厚的橡胶腻子在基面上粘贴止水带，并利用锚栓粘贴腻子片材。其次，确保变形缝中心线与止水带中心线处于同一直线上，并在隧道的仰拱部位设置合拢止水带的接头，仰拱中心线与接头部位中心线相差的角度应<5°。第三，装配止水带的孔径应为16mm左右，锚栓在止水带中通过后，再继续安装双螺母、钢垫圈、橡胶垫圈、钢压板及钢压条等;如边墙高度<2m，则将盖帽螺母加装与锚栓顶端，如基面弧面曲率<2mm，则将橡胶垫板加装于钢压条与钢压板之间，以起到补偿弧度的作用。
2.3施工缝的防水方式
在处理施工缝时采用以下方法能够有效改善地铁结构防水能力。(1)凿毛处理后清理干净施工缝处的积水与浮渣杂物，并将界面处理渗透结晶剂刷涂于施工缝表面。(2)安装密封胶的时间应控制在下一段施工缝浇筑前的24h，如施工缝处存在明水，则禁止安设止水胶。浇筑混凝土后采用弱振法，同时避免振捣棒与止水胶相碰。(3)注浆嘴之间的间距应控制在2m~4m之间，并同时利用管子夹对注浆嘴进行固定;如为PVC注浆嘴，则利用保护套保护注浆嘴末端，注浆嘴在混凝土内边缘露出的长度应为3cm~5cm[3]。(4)将塑料纸形式的隔离层设置于施工缝两侧50mm的范围内，同时在距施工缝600mm处设置加强防水层，同时注意确保加强防水层的设计方法、施工工艺与普通防水层保持一致，以免对施工缝的防水性能造成不良影响。下图为施工缝防水设计简图。
2.4地铁车站主体结构的防水方式
在对地铁车站的主体结构进行防水设计时应根据具体的渗水形式采用不同的方式。(1)如有可能出现渗水面，则首先在渗区布设梅花形钻孔，孔径应>20mm，孔深控制在30cm~40cm之间，排距为25cm，孔距为30cm。灌浆时如发现漏量在10ml以下，则采用四孔灌注工艺;如漏量超过10ml，则进行单孔灌注。为保证灌注质量，应实施压水检查。检查孔的孔深应为10cm~15cm，孔径为30cm左右即可，检查压力控制在0.3MPa左右，在检查后如透水率≤0.1Lu，则说明结构的防水性能达到标准。(2)如主体结构中仅出现了渗水点，则点渗部位的钻孔孔径应>20mm，孔深控制在25cm左右。钻孔后利用风压清理干净钻孔中存在的细小颗粒、泥垢及尘土等;埋管前先进行凿毛处理，同时利用清水冲洗钻孔，埋管时采用早强型水泥。配制浆液时注意充分搅拌并加入适量固化剂，在灌浆时应确保浆液温度<30℃。灌浆时将单孔灌注作为施工工艺，同时采用聚氨酯材料止水。灌浆压力应保持在0.3MPa~0.5MPa之间，如无特殊情况，则通常采用连续灌注法，以保证灌注部位的密实性。
3.结束语
综上所述，结构防水设计对于地铁工程使用寿命的延长及运行效率的提高均具有重要意义，因此在工作中不但要完善相应的防水设计工作，同时还应根据工程的实际情况综合运用多种防水方式与防水措施，从而提高地铁结构的防水能力。此外，还应深入研究影响地铁结构防水能力的主要因素及目前防水方式存在的不足，以便为地铁的进一步发展提供有利条件。
【参考文献】
[1]张艳锋.地铁穿越黄土层地裂缝防水设计施工探讨[J].城市轨道交通研究,2013,16(7):98-101.
[2]陈海东.新型防水技术——膨润土防水毯(GCL)在地铁工程地下防水中的应用[J].价值工程,2011,30(10):51-52.
[3]王利民,李晓光,李全才.洞桩法暗挖地铁车站关键节点防水施工技术[J].铁道建筑,2012(5):70-73.
