黄河勘测规划设计有限公司 赵长雷 朱小磊河南建达工程建设监理公司 李富贵

地铁车站的结构防水设计

黄河勘测规划设计有限公司 赵长雷 朱小磊
河南建达工程建设监理公司 李富贵

一、工程概况

本车站主体结构为地下二层三跨结构，顶板平均覆土厚约3.10m，车站底板底埋深度约为18.00m。根据本站客流量，结构选用12.00m双柱岛式站台，车站标准段宽度为20.30m，标准段高度15.00m。

二、防水设计原则及标准

地下结构应遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，因地制宜，综合治理”的原则。车站主体结构防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面无湿渍。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。根据主体结构设计使用年限100年的要求进行耐久性设计，混凝土结构所用材料应满足现行《地铁设计规范》、《混凝土结构设计规范》及《混凝土结构耐久性设计规范》的相关要求。针对郑州地区的气候特征，附加防水层应吸取国内外类似工程结构防水的经验，以达到技术先进、经济合理、安全适用、确保防水的目的。

三、防水方案

地下车站迎水面结构均采用防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级根据结构的埋设深度确定，一级设防要求不小于P10。

地下结构防水应遵照以结构自防水为主的原则，而混凝土的抗裂比防渗更为重要，控制混凝土的裂缝将是结构自防水混凝土设计与施工的主要问题。地下结构控制混凝土裂缝的综合措施有：

1.严格控制混凝土配合比。在满足强度、密实性、耐久性、抗渗等级和泵送混凝土的和易性（即坍落度及其损失）要求的条件下，最大限度地控制混凝土的水泥用量，以及采用双掺技术（优质粉煤灰或磨细矿渣加上高效减水剂），并按设计强度、抗渗标准通过实验确定最佳配合比。另外，水胶比是对抗渗性起决定作用的因素，在明挖车站主体结构中，必须限制水胶比的最大限值为0.45。

2.车站结构的顶板、底板和四周侧墙的混凝土应采用高性能补偿收缩防水混凝土。高性能混凝土（HPC）的主要特点是高流动性，低收缩，高抗渗，低水化热，高体积稳定性等，其配制的基本原理是用复合型超塑化剂、超细活性掺和料（如磨细矿渣）等，通过高效减水，提高混凝土的密实度和流动性，因其致密度较高，还带来早强而后强不倒缩的特点，同时以较低的水泥用量和胶体用量，达到较高的强度和防渗抗裂要求。C30高性能混凝土配合比的单位水泥用量不小于260kg/m3，要求结硬后的实体混凝土早期强度（48h强度）不低于设计值的70%～80%。

3.主体结构均应采用商品混凝土。应严格控制混凝土的入模温度，夏季高温季节施工时，应尽量利用夜间施工，采取措施降低混凝土的入模温度（尽量降低至25℃以下为最好）。

4.混凝土浇筑后，必须加强保温养护。为了防止混凝土表面冷却时降温过快，造成过大温差，就需要在冷却过程中采用保温养护，控制散热过程并防止混凝土表面温度的骤然变化。这一点在以前的施工中通常会被忽略，在今后的地铁工程中必须明确规定，并采用信息化施工，每隔2小时量测一次温度，根据量测的温度指导养护和拆模。

正确的养护措施会降低混凝土的干燥速率，延缓表层水分损失，尤其是早期头几个小时和浇筑当天的养护。模板外侧应保持湿润，木模宜浇水，钢模则可外辅保水的覆盖层，规定的保水养护时间应为10d，在车站出入口和进风口应加以围蔽，尽可能防止干燥空气流入。混凝土的整个养护时间应大于14d。

车站顶板混凝土浇筑完毕后，立即收水加盖湿草包养护，且不少于14d，能做到蓄水养护则最理想。并且要及时做好防水层和回填覆土工作，顶板的底层面要注意保温养护。

5.车站结构按施工流程设置施工缝和后浇带。为减少混凝土收缩产生的裂缝，环向施工缝间距一般宜控制在12～16m，可采用跳槽分段浇筑混凝土的方法进行施工；后浇带采用高性能补偿收缩防水混凝土施工。

6.在结构的迎水面设置柔性全包防水层。顶板防水层应采用单组分聚氨酯防水涂料，一级设防要求时的厚度不得小于2.50mm。侧墙和底板防水层可采用天然钠基膨润土净含量不小于5.50kg/m2的膨润土防水毯或双层聚酯胎体SBS改性沥青防水卷材（Ⅱ型），一级设防要求时，每层厚度均不得小于4mm。并根据不同部位设置与其相适应的防水层的保护层。

四、变形缝、施工缝、穿墙（板）的防水

1.环向施工缝均采用35cm宽钢边橡胶止水带并粘贴20mm×10mm的遇水膨胀止水胶来加强防水；水平纵向施工缝均采用双道遇水膨胀止水胶（每道20mm×10mm）并在接缝表面涂刷1.50kg/m2的水泥基渗透结晶型防水材料加强防水；特殊部位，如与附属结构接口处的施工缝可采用双道遇水膨胀止水胶（每道20mm×10mm）＋注浆管的方式进行防水处理。

2.变形缝均整环设置宽度为35cm的中孔型中埋式钢边橡胶止水带。侧墙和底板设置宽度为35cm的中孔型外贴式橡胶止水带，顶板的迎水面变形缝内设置20mm×10mm的聚硫密封胶。同时，结构的顶板、侧墙在背水面变形缝内设置20mm×10mm的聚硫密封胶。

3.穿墙（板）管件（如接地电极或穿墙管）等穿过防水层的部位采用止水法兰和遇水膨胀腻子条（止水胶）进行防水处理，同时根据选用的不同防水材料对穿过防水板的部位采取相应的防水密封处理。