城市轨道交通工程地下水风险综合防控措施研究

城市轨道交通工程地下水风险综合防控措施研究

曹新军 ,宋金金

山东九强集团有限公司山东省淄博市255000

摘要：目前我国经济水平和各行业的快速发展，我国交通行业发展也十分快速。城市轨道交通工程建设中，轨道交通车站主体结构容易受到地下水和腐蚀性介质的侵蚀，导致渗漏。轨道交通车站渗漏水的处理，不仅困难而且成本高，因此其防水工程的重要性越来越受到重视。超深富水地层轨道交通车站施工时，混凝土浇筑和养护过程中容易因收缩或挤压而产生裂缝，叠层墙体结构中容易出现裂缝，抗拔桩、变形缝、施工缝、穿墙管件与主体结构之间存在接缝，这些裂缝和接缝容易出现漏水。提高了结构的防水性能，降低运行中的漏水处理成本，为类似工程项目提供了参考。

关键词：轨道交通施工；地下车站；防水施工技术

引言

在轨道交通施工中，要采用合理的防水施工技术，避免出现渗漏的情况，尽可能保证车站正常运营，减少安全隐患问题。文章从地下车站防水施工的意义出发，分析地下车站的渗水部位，发现主要集中在顶板收缩缝、支撑头、地下连续墙、施工缝等区域，出现渗漏的原因通常是超挖和防水层建设施工效果不佳。基于此，在实际施工阶段，施工单位要合理应用变形缝和穿墙管件防水施工技术、结构混凝土防水技术、底板防水施工技术、结构外防水侧墙施工技术、封堵降低井防水技术等，最终保证地下车站建设中的防水工程取得预期效果。

1轨道交通明挖车站防水施工设计的主要原则

①不断提升轨道交通明挖车站混凝土结构的防水效果。作为整个车站的主体结构，混凝土结构的抗渗漏能力和防裂效果是整个明挖法防水施工技术应用的基础与前提。这就要求在项目的设计环节，施工企业应依据相关的标准规范，有目标地进行混凝土防渗能力的设计，对混凝土配比方式、配备原料等进行适当的调整。②由于轨道交通车站所处环境的地下水资源较为丰富，只依靠混凝土结构的防水施工往往达不到预期的防水施工目标。为了应对这种情况，在防水施工技术设计环节，施工企业要认真评估外包防水方案，在轨道交通车站的相关位置进行柔性防水材料的安装和敷设，借助防水材料的物理、化学特性，全面提升建筑结构的防水能力。③有序做好轨道交通车站特殊区域的防水作业。施工企业应将轨道交通明挖车站中的施工缝隙预留的变形缝隙，作为防水处理的重点区域，并结合重点区域的尺寸、规格等情况，制订更为全面可行的防水施工技术方案，强化建筑缝隙、预留变形缝隙的处置能力。

2轨道交通渗透水产生的原因

①超挖导致的水渗漏问题。在地下车站施工期间，地下挖掘环节必不可少。工程开展阶段，如果施工人员未掌握挖掘技术，就无法合理控制施工范围，在实际工程开展中易出现超挖现象。超挖指挖掘的深度超出了既定的深度范围，一旦出现超挖情况，可能会破坏挖掘界面的稳定度。在列车运行期间，上述不稳定性的因素可能造成安全隐患，比如出现区域性的沉降、局部变形等情况，进而引起水渗漏，给轨道交通及车站的安全运营构成威胁。②防水层的建设施工效果较差。在防水施工阶段，防水层的建设尤为重要，其属于地下车站建设中的关键项目。对于防水层施工而言，若在变形缝、施工缝等方面存在质量问题，则会直接破坏防水效果。比如，在不同车站间的出入口、衔接区域等位置，最容易产生变形缝。在地质温度的影响下，橡胶止水带也可能发生被水侵蚀的状况，进而导致渗水问题。另外，若是施工阶段选择的材料不合理，材料质量偏低，也会引起渗透事故。

3轨道交通施工中地下车站防水施工技术

3.1整体施工应对及检测措施

（1）竖井开挖风险分析。由于地下水控制效果不佳、管线渗漏或突然破裂等，产生涌水、涌砂现象，造成地面过量沉降，严重时会导致已经形成的支护背后形成空洞，而产生竖井侧壁坍塌事故；开挖过程中砂土液化导致围护结构背后土压力增加，容易引起竖井变形。（2）竖井开挖施工应对及检测措施。应利用小导管注浆对下方土体进行超前止水加固，保证开挖安全；对富水地层进行地面旋喷加固；增加降水井，降低开挖水位，减小水土压力；施工检测措施应采用水位监测、地面沉降监测及竖向抽芯检测等措施。（3）二次衬砌施工应对与检测措施。严格控制结构外包防水层的施工质量，采用防、排、堵、截综合施工措施引排基坑周边地下水，避免因地下水位上涨导致结构砼提前受力影响结构强度；加强结构后背注浆控制；效果检验方法主要以回弹检测、降水井水位监测为主。

3.2防水混凝土施工

混凝土采用泵车泵送入模。浇注边墙高度超过2m时，采用串筒下料；浇注时要尽量两侧对称浇注，避免偏压。振捣器在下层混凝土振捣深度介于5~10cm之间，保证上下层连接。浇筑至止水带附近时，应注意下料速度和振捣的时间，避免止水带位置发生偏移，甚至破坏止水带。侧墙中心温度攀升达到峰值以后，必须在24h内开始拆模。通过覆盖棉被、土工布或者草席以后再进行浇水养护的传统养护方式比较落后，不能有效进行控温保湿，容易产生裂纹和出现渗水。为了切实提升混凝土养护效果，采用一种新型保温保湿养护系统，采取粘贴式养护方式，确保养护水温与表面降温速率在2.0℃/d之内。新型保温保湿养护系统由聚对酞酸乙二酯（PET）防水薄膜（防蒸发层）、石棉纤维隔热层（保温层）、粘胶层（自粘层）、活性炭吸收层（提高吸水保水性能）、吸水树脂层（保湿层）组成，吸水能力非常强，能有效隔热，避免水分蒸发，施工便捷，而且粘贴性好，防风耐风性强，使用后可回收再利用。

3.3预先做好排水施工

轨道交通车站防水施工阶段，要结合当前状况做好预先排水工作，如果在施工前就存在排水不畅等问题，就可能出现流沙或者坍塌等事件，不仅会影响施工进程，还会对车站安全造成威胁。因此，在实际施工阶段，应充分结合当地地质特征，避免出现地下水、雨水淹没防水层等情况，确保施工期间不会受到其他因素干扰。同时，在实际操作期间，可采用机械排水等方式优先将水位降低至安全线以下，并安排专业设计人员对项目情况实施调查，合理设置排水口。在完成上述操作后，确保能够降低水体的体积，为安全施工创造条件。

3.4变形缝处理技术

变形缝处理技术在城市轨道交通隧道中也是一种常见的防水堵漏技术，一般会在正式施工之前，准备变形和施工所需要的材料和机械设备，按照要求砌筑高于200mm的挡水台，以挡水墙做临时防水设施，能够起到防水堵漏的效果。在开挖隧道的过程中，一般会采取以下几种防水措施，在变形缝之内设置止水带，或者采用聚氨酯材料来进行封堵。在迎水面往往会采用低模量聚氨酯材料，在背水面则会采用高模量聚氨酯密封胶。伴随着渗漏水问题日渐严重，渗漏的原因也变化多端，所采用的处理技术也得到了不断改进和完善，设置隧道变形缝的原因主要是能够防止变形的情况，提供良好的防水性能。

结语

轨道交通明挖车站防水施工环节，要求技术人员精准把握防水施工的标准，整合现有的技术资源，有目标、有方向地开展系列技术应用活动，依托施工技术的创新，强化轨道交通明挖车站防水施工的效能，实现防水施工质量、施工效率和施工成本的全面兼顾，打造标准化、体系化的防水施工技术模式。

参考文献：

[1]李杰.轨道交通车站明挖隧道防水施工技术研究[J].大科技,2020(11).

[2]王海君.轨道交通明挖车站防水施工处理技术之研究[J].华东科技(综合),2019(3).

[3]陈晓锋.轨道交通明挖车站防水施工技术分析[J].工程建设与设计,2020(11).