地铁矿山法施工中防水工程的监理方法分析

地铁矿山法施工中防水工程的监理方法分析

王方

王方

（上海金桥建设监理有限公司，201206）

【摘要】地铁矿山法施工中，防水工程的重要性不可小觑，防水工程是确保工程质量以及周边安全的关键性因素。必须要在施工中防水工程的重要部位以及重要工序上采取行之有效的监理方法。

【关键词】地铁；矿山法；防水工程；监理方法

随着我国社会经济进步和综合国力的增强，城市化不断扩大，人口的不断增长，交通拥堵已成为城市病。为了治理交通环境道路规划局以及城乡建设局做了多种措施，其中地铁工程因其污染小、噪音低、速度快、不拥堵得到普遍认可。地铁工程就是地下交通轨道工程，是在地层中实施工程建造，沿用矿山法中拓巷道的方法。防水工程在地铁施工中至关重要，因其涉及地面建筑、道路、水文地质、环境等因素的影响给施工带来不便。矿山法中的施工上有很相似点且操作简便易行，但防水工程不可忽视。有的地段出现渗漏水现象，这就是防水工程没达标造成的。本文重在探索如何有效的进行地铁矿山法施工中防水工程的监理。

一、工程概况

地铁工程得到各级各地政府的支持和人们的普遍认可，其优势明显，但是地铁的施工涉及到轨道长度、地形、地势、地质以及地面上的建筑、道路、环境等问题为隧道的开拓、挖掘带来很多困难，其防水工程按照施工前制作的设计图要求进行实施：第一，防水支护技术及监管；第二，防水注浆技术及监管。施工方法的选取要根据工程的性质、地质、地形、地表厚度、规模、环境、地面情况等因素综合评估后进行确定。施工方法主要有：第一，明挖。明挖法是进行地铁建设的首选方法，在地表允许的情况下，优势明显主要表现为简单、便捷、效率高、经济，也有它的劣势所在，阻碍交通、噪声大。例如，哈尔滨地铁1号线联络线学府四道街站，该车站为地下三层三跨岛式框架结构，车站主体长153米，宽19.3米，高18.96米，顶板覆土约3.7米，在施工处通过建立钻灌装和重力搅拌桩隔水帷幕进行围护工程，给交通带来了很大的不便，在实施工程操作时噪音严重污染周围的环境，如图1所示。

图1，哈尔滨地铁1号线联络段学府四道街站施工鸟瞰图，采用明挖法图例

第二，盖挖法。盖挖法主要是先进行地面挖掘，挖到一定深度时将顶部封闭，在进行底部的施工，根据结构可以顺做亦可逆做，有效的缓解了因施工带来的交通障碍，例如，长春市的卫星广场站的地铁建设，长春市繁华的人民大街与卫星路交叉口，地段市政道路密集，车流量大，为保证人民大街在地铁站施工期间的正常行车，该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。第三，暗挖法。全部在地下实施。第四，混合法。在施工中应用2种或者2种以上的方法，例如，北京地铁东四站，位于繁华中心，此段两端采取明挖方法，中间为暗挖法。哈尔滨地铁一号线联络段哈西大街站，明挖法施工，中间为暗挖法。防水工程的监理工作至关重要，在具体的实施中进行分解区段，分别针对具体的区段进行隔、排、堵的实施，这样就可以一目了然的了解全线段的防水工程的重、难点，进行有针对性的监理，保障工程质量。

二、防水支护技术及监管

为了保障实施前的支护稳定性和实施中的安全性，在内衬结构上采取分段施工的方式进行，因此会造成防水层的铺设无法连续进行，导致了预留搭接缝和手工焊缝工作的繁杂，给防水系统带来隐患。这就要求在设计过程中进行严密的防水方案制定，在方案中要有防水标准以及在出现渗水的情况下以最经济最快速的方法完成补修工作。在拱形且土质软弱的地质段，采用注浆小导管支护的预加固防水措施及有效注浆参数，着重考虑注浆压力和封堵方式，保障工程质量；在硬岩地质段，采取爆破技术，随着地层的发生变化及时调整爆破参数，防止挖大或挖小，严格掌控隧道的轮廓尺寸、中线、高度和内净空。在实施前期支护出现渗水、滴漏水的部位，可利用前期支护背后注浆等技术方法进行维护，特别在实施二次衬砌的段区，应用所有的措施，使前期支护表面无明显水滴或水流，避免在防水板背后形成水洼，影响二次衬砌的防水效果。

三、防水注浆技术及监管

使用设计其支护工程的自防水标号为S10以上钢筋砼，采用3mm厚橡胶沥青卷材和高分子防水卷材的柔性防水卷材背衬，采用环氧基水泥浆和防水砂浆进行背衬后注浆。

为防止二次衬砌混凝土裂纹的产生，利用高性能混凝土、掺加高效减水剂、选择高压力混凝土输送泵、最大限度地降低混凝土坍落度至16cm以下。提高混凝土的密实度还可以通过加强衬砌台车的刚度或者引用附着式震捣器的方法，避免混凝土出现渗水的现象。可以使用除凿毛或者加设遇水膨胀止水条措施来处理施工缝。止水条的铺设工作要求严谨、细致、认真、耐心、在周围的四槽和空隙中应有一层砂浆层来封填止水条。这些要求是不易进行操作的，尤其是在水平施工缝和环形施工缝上填充砂浆层，由于砂浆层的收缩性较大，是导致施工缝外渗水的主要原因。所以，加强施工缝的填充和止水条的工艺掌控以及设置止水条措施，显得格外重要。防水板的铺设重在连接交点、补疤等不能使用热合机的地方。因此，不仅要不断研发粘结补贴的新材料、新工艺；而且还要加强施工掌控和实施中的检查，对粘贴不合格的立即返工。当前，所使用的防水板材料强度低、延展性差、易破，应着重进行研发解决眼前的困惑。

渗管有助于排走进入防水层的少量水分。在安装渗管时避免渗管折叠并且要有一定的坡度，因为渗管性软。防水的最后一道防线是二次衬砌背后注浆，以水泥浆或水泥砂浆为主要材质。按设计要求预留注浆孔，集中漏水点、施工缝处加钻注浆孔，严禁穿透防水板钻注浆孔。拱形地势注浆管需要设逆止网，避免浆液倒流，浆注压力控制在0.3～0.5MPa，避免压力过大损坏衬砌混凝土。

四、地铁矿山法施工中防水工程质量控制

（一）创新管理措施：(1)制定相应的《轨道交通防水工程质量管理条例》，对地铁防水工程的质量检测做到有章可循，规定检测指标以及标准。(2)对防水主材进行技术性检查，检查施工单位的材料储存库房，是否潮湿、是否暴晒，避免材料在使用前出现残损。(3)由于防水工程的专业化、技术化，所以要求施工单位在选取施工队伍上要把好用人入门关并对施工队伍严格管理，落实问责机制。(4)防水工程建设必须由有资格证书的工人进行操作实施，同时在选择工人的时候要对防水工人进行工作技术以及从业资格的检验、认证，为后续工作的开展奠定良好的基石。(5)监理工程师根据《城市轨道交通建设工程旁站监理管理规定》的要求对防水工程施工的重要工序和重要部位进行旁站，对防水层的施工全过程以及成品保护、养护等项目要逐一检查并做好验收记录，可以采取留下影像资料以备建设单位检查使用。（6)在明挖结构的顶板防水层施工完成后要进行连续不少于24h的闭水试验，观察防水效果。(7)防水工人与施工单位协同配合，根据现场实际情况的变化，变更或完善防水的工程计划方案和工作实施状态。

（二）创新技术措施[3]：(1)在处理混凝土搅拌时采用防水混凝土中掺入适量级别的（不低于Ⅱ级的）粉碎煤渣或者使用聚羧酸系高性能减水剂，防水混凝土水泥用量过低，不宜低于260kg/m3，用粒形好的骨料，采用二级或多级配粗骨料，考虑耐久性，控制好碱含量、氯离子含量和硫酸钠含量等有害成分的含量。(2)选取一天中气温较低的时间段来浇筑混凝土进而控制混凝土的入模温度。(3)按照施工规章制度的要求进行施工操作，做好混凝土的浇筑、振捣及养护。严格掌握混凝土浇筑及接茬的时间避免出现漏缝，墙板砼采用分层浇筑，每层浇筑厚度以300～500mm为宜，且第二次振捣时振动棒应插入第一次砼中，禁止忘振或过振，对墙体连梁等钢筋密集的部位应采用细振捣棒等相应措施，避免出现裂缝，以确保混凝土结构的质量；在养护的过程中安排专人进行看管，保证混凝土保温、保湿、养护时间不低于7d，养护的过程中可以采取铺盖塑料薄膜或草袋浇水养护法亦可采用洒水或者喷涂养护剂的方法进行养护，养护期间混凝土浇筑体里表温差，外表层和大气的温差不应超过25℃。(4)冬季混凝土施工应做好以下工作:①制定符合冬季的施工计划方案，做好材料的存储、设备的管理、物资的准备等相关方面的工作；②对砼配比进行参数调整，对混凝土运输罐车、泵车进行防寒管理；③混凝土浇筑完成后避免冷冻膨胀采用覆盖或者加热等保温措施；④延长养护时间，在铺设塑料薄膜的基础上铺设草料进行保暖，在浇水养护的同时要进行加热保暖避免在浇水保养过程出现结冰，冻裂，混凝土结构胀裂。

（三）应用防水质量管理“1573”法则[3]：“1”是指一个明确目标。以完善的质量管理体系为基础，精准的质量态度为保障，认真做好地铁主体结构的每一个防水环节，最终通过外包防水和砼自防水的作用，一次性达到地铁车站主体1级防水等级要求。“5”是指五项关键制度。包括:工序负责制，质量实名制，交流学习制，样板引路制，成本考核制。“7”是指七个细节。包括:桩间网喷，三步找平；弹线上墙，甩茬合规；横纵定位，保证止水带中埋；止水带内清外填，确保防水效果；甩槎沙袋覆盖，安全可靠；防水层内外包夹，有备无患；注浆管穿衣戴帽，简单有效。“3”是指三个反问。包括:质量管理体系是否完善?质量管理人员职责是否到位?质量效果究竟如何?

总结：

由上可知，矿山法施工中的防水原则：“以防为主，防排结合，综合治理”，抓好“防”和“排”的首尾工作，灵活运用防水工程的监理措施，确保监控质量。但对“排”的措施、方式还没有完善相关的制度且没落实到位。矿山法施工中的区间隧道要进行适当引流水，使积水能够顺利的排出，不能参照全封闭的二级防水标准。适当提高泵房泵排量，引流水的标准根据地面周围环境、地势、地质水文资料进行施工。混凝土结构产生裂缝是因为混凝土在搅拌之初没有达到标准的密度要求，产生了水流的通道。在矿山施工法中的防水工程施工中要抓住防水支护技术和防水注浆技术以及监管工作。在地铁矿山法施工中防水工程质量控制中要进行管理模式的创新、技术研发的创新、并且要结合防水质量管理“1573”法则。

参考文献：

[1]陈志华，徐杰.地铁矿山法施工中防水工程的监理[J].技术与市场,2011,18(8):388-389

[2]陈伟，罗占梅地铁隧道施工防水研究[J].中国西部科技,2011,10(24):8-10

[3]李峰，刘柳.北京地铁防水工程常见问题分析及应对措施[J].桥隧工程,2016,(1):202-204