地铁明挖结构细部构造防水施工工法介绍

1前言

随着国民经济的发展，城市建设的日益繁荣，城市交通的紧张状况也就日益严重，城市地下铁路建设在我国正快速发展，北京、上海、天津、广州、深圳等城市已拥有地铁，沈阳等城市也开始修建城市地铁。我国大城市多在沿海或沿江河地区，地下水位高，因此做好地下工程防水施工，提高防水质量，做到不渗不漏十分重要。变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管、埋设件等部位是地下工程防水的薄弱环节，处理不当极易产生渗漏水，尤其是穿墙管，防水处理不当容易把地下水引进结构内。本工法结合工程实践对以上细部构造的防水一一作以总结归纳。

2适用范围

本工法主要是针对大连地铁明挖区间施工缝、变形缝、穿墙管、埋设件等细部构造的防水施工，其他城市的地铁细部构造防水可以参照。

3工艺原理

地铁防水混凝土结构的施工缝、变形缝、穿墙管等细部构造采用背贴橡胶止水带、中埋钢边橡胶止水带（变形缝处采用中孔式）、缓胀型遇水膨胀止水条（带注浆管）、密封胶等高分子防水材料和接缝密封材料，遵循了“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。所谓防水施工中的细部都是防水的薄弱环节，处理不好必然会发生渗漏。因此细部结构防水处理的基本原理就是刚柔结

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合，多道设防。既有刚性抗渗混凝土的自防水，又有柔性聚氨酯密封膏的嵌缝处理，既有背贴止水带又有中埋止水带。只要切实贯彻执行这些原则，就可以做到细部构造防水的滴水不漏。

4施工工艺流程及操作要点

4.1 变形缝防水做法

区间主体结构变形缝防水材料选用中孔式钢边橡胶止水带、背贴式止水带、双组分聚硫嵌缝膏进行加强防水。

4.1.1

70厚细石混凝土保护层纸胎油毡隔离层聚氨酯涂膜防水层1厚聚氨酯及聚酯布加强层隔离膜模筑混凝土顶板D/4D/4D/2D顶板变形缝做法：

500300防水层水膨胀止水胶衬垫板模筑混凝土顶板遇水膨胀止水条中埋式止水带模筑混凝土PE泡沫棒20300嵌缝膏（可后期施工）30 地铁四号线1标马家楼车站工程顶板变形缝防水示意图(1) 在先浇筑部分的砼施工时，在衬砌中部埋设止水带，并在顶板图 号制 图底面靠近变形缝处预留宽×深（150×30mm）通长凹槽。 (2) 在浇筑后浇筑部分砼时，在变形缝止水带上、下通长安放(粘贴)2cm厚聚苯板，并在后浇砼靠近变形缝部分同样预留（150×30mm）通长凹槽，然后浇筑后浇砼。

日 期审 核图二：顶板变形缝防水示意图顶板变形缝防水示意图 工程名称图 名 2

(3)待砼干燥后，在顶板顶面变形缝抠掉30mm深的衬垫板，底面抠掉20mm深的衬垫板，用高压空气把缝吹干净，然后在缝底粘贴一层PE泡沫棒，再用嵌缝膏把变形缝嵌平。 (4)止水带及止水带连接示意

背贴式止水带固定

中埋式止水带

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3.0厚橡胶溥片钢边橡胶止水带型箍件2.0厚末硫化的丁基橡胶腻子片止水带对接做法横剖面图2.0厚末硫化的丁基橡胶腻子片3.0厚橡胶溥片型箍件钢边橡胶止水带止水带对接做法-断面图

(5) 变形缝中埋止水带施工注意事项

①中孔式中埋止水带：在混凝土结构变形缝处，中埋式止水带应沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中，中孔中心对准变形缝。止水带固定在钢筋上间距不得大于400mm，固定牢固。背贴式止水带中心对准变形缝，牢固焊接于防水卷材表面。 ② 安装中埋式止水带以细铁丝悬吊于钢筋上固定(预埋钢筋间距为2m、长度为30cm)，在顶、底板水平安装时使止水带形成盆式，以避免止水带下的气体在混凝土浇捣时无法逸出，形成孔隙。 ③ 止水带设置时不可翻转、扭曲，如发现破损立即更换。 ④ 在混凝土浇筑前应避免止水带被污物和水泥砂浆污损，表面有杂质须清理干净，以免混凝土与其咬合不紧密形成渗水通道。

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⑤ 接触止水带的混凝土灌注应加强振捣，振捣时应竖直向止水带的两边(距离)进行，保证混凝土自身密实，不应出现粗骨料集中和漏振现象，水平向止水带下充满混凝土并充分振捣。

⑥ 止水带应就位准确、安装牢固，模板的端板应做成厢形(上下带凹口的木模，木模的凹口为半圆形，直径比止水带气孔大5mm，在浇注一侧混凝土时保护止水带的另一侧翼不受到破坏。

⑦ 止水带的接头部位采用对接的方法,接头处选在结构应力较小的部位。当止水带的局部无法安装(如遇箍筯无法穿越时)需采用两道遇水膨胀止水条进行过渡连接，止水条应与止水带纵向(纵向轴线)搭接不少于50mm，且要求腻子条粘贴在止水带迎水面一侧，粘贴应牢固可靠，止水条固定在施工缝表面的预留凹槽内，止水条之间设置预埋注浆管。

4.1.2

底板、侧墙变形缝做法：

除按照顶板变形缝作法施工底板和边墙变形缝以外，底板和边墙

变形缝还在衬砌背后增加一条背贴式止水带。

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20厚1：25水泥砂浆保护层防水层防水加强层中埋式止水带PE泡沫棒嵌缝膏（可后期施工）背贴式止水带围护结构找平层水膨胀止水胶

图四：侧墙变形缝防水示意图侧墙、底板变形缝防水示意图

4.2

施工缝防水做法

4.2.1水平纵向施工缝

水平纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带和背贴止水带防水，止水带施工注意事项同变形缝，其作法和施工步骤如下图：

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20mm水泥砂浆保护层 中埋式止水带纵向施工缝模筑混凝土S10围护结构20mm水泥砂浆找平层 2层4mmSBS

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第一步 第二步

明挖法纵向施工缝部位防水层施工步骤

4.2.2 环向施工缝

① 底板、侧墙环向施工缝采用背贴式橡胶止水带进行防水处理，止水带的两翼需现场粘贴遇水膨胀止水条，保证止水带与混凝土之间密实不透水。止水带施工注意事项同变形缝，环向施工缝部位防水作法及施工步骤见下图：

第一步 第二步

明挖法底板施工缝部位防水层施工操作步骤

② 顶板施工缝防水做法:

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70厚细石混凝土保护层纸胎油毡隔离层聚氨酯涂膜防水层中埋式止水带先浇筑防水混凝土结构底板硬质临时保护板顶板施工缝后浇筑防水混凝土结构底板第一步 对预留搭接部位进行临时保护70厚细石混凝土保护层硬质临时保护板纸胎油毡隔离层聚氨酯涂膜防水层中埋式止水带先浇筑防水混凝土结构底板后浇筑防水混凝土结构底板顶板施工缝聚酯布增强层1.0厚聚氨酯涂膜防水加强层第二步 施做施工缝部位防水加强层和聚酯布增强层聚酯布增强层2.5厚聚氨酯涂膜防水层70厚细石混凝土保护层纸胎油毡隔离层聚氨酯涂膜防水层1.0厚聚氨酯涂膜防水加强层中埋式止水带先浇筑防水混凝土结构底板后浇筑防水混凝土结构底板顶板施工缝第三步 完成防水层的敷设图五：顶板施工缝部位防水施工操作步骤

工程名称地铁四号线1标马家楼车站工程4.3 穿墙管件(如接地电极和穿墙管)的防水结构施工

图 名顶板施工缝部位防水施工操作步骤(1) 结构变形或结构伸缩量较小时，穿墙管采用主管直接埋入混凝土的固定式止水法，主管埋入前加止水环；结构变形或管道伸缩量较大时，采用套管式防水法，套管加止水环。

(2) 止水环在穿墙管件中部焊接，直径为3倍的管径且上下面均须与

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管件焊牢(上下满焊)，并做好防腐处理(处理方式)。 (3) 防水层做到管根部后，用密封剂沿管根四周进行密封。 (4) 穿墙管应在浇筑混凝土之前埋设在固定位置，在法兰盘上表面沿管根粘贴遇水膨胀腻子条，粘贴必须密实。浇筑混凝土时，应加强该部位的振捣。

(5) 穿墙管外侧防水层应铺设严密，不留接茬，并按设计要求增设附加层。

穿墙管防水做法及明挖车站穿墙管结构图

5材料与设备

5.1止水带表面不允许有开裂、缺胶、海绵状等影响使用的缺陷，中心孔偏心不允许超过管状断面厚度的1/3；止水带表面允许有深度不大于2mm、面积不大于16mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷不超过4处。

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5.1.1止水带的尺寸公差应符合下表要求.

止水带公称尺寸 4-6 mm 厚度 B 7-10 mm 11-20 mm 宽度L，% 极限偏差 ﹢1，0 ﹢1.3，0 ﹢2，0 ±3 5.1.2止水带物理性能应符合下表的要求

性能要求 项目 B型 硬度（邵尔A，度） 拉伸强度（MPa）≧ 扯断伸长率（%）≧ 70℃×24h，% ≦ 压缩永久变形 23℃×168h，% ≦ 撕裂强度（Kn/m） ≧ 脆性温度（%） ≦ 硬度变化（邵尔A，度） 热 空气 老 化 100℃×168h 硬度变化（邵尔A，度） 拉伸强度（MPa） 扯断伸长率（%）≧ 臭氧老化50PPhm：20%，48h 橡胶与金属粘合 —— —— —— 2级 —— —— —— 级2 断面在弹性体内 ﹢8 9 250 0级 70℃×168h 拉伸强度（MPa） 扯断伸长率（%）≧ 20 30 -45 ﹢8 12 300 20 25 -40 ﹢8 10 300 20 25 -40 —— —— —— 60±5 15 380 35 S型 60±5 12 380 35 J型 60±5 10 300 35

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5.2遇水膨胀橡胶腻子止水条应具有缓胀性能，其7天的膨胀率应不大于最终膨胀率锝60%。当不符合时，应采取表面涂缓胀剂措施。物理性能应符合下表要求。

性能要求 项目 PN-150 体积膨胀率（%） 高温流淌性（80℃×5h） 低温试验（-20℃×2h） ≧150 无流淌 无脆裂 PN-220 ≧220 无流淌 无脆裂 PN-300 ≧300 无流淌 无脆裂 5.3合成高分子密封材料的物理性能应符合下表的要求

性能要求 项目 弹性体密封材料 拉伸强度（MPa） 拉伸粘接性 延伸率（%） 柔性 拉伸-压缩循环性能 拉伸-压缩率（%） ≦25 粘结和内聚破坏面积 ≧200 ≧±20 ≧250 ≧±10 ≧0.2 塑性体密封材料 ≧0.02 5.4材料的外观检验和抽样复验应该符合下表的要求.

序号 1 材料名称 合成高分子密封材料 外观质量检验 均匀膏状物,无结皮、凝结或不易分散固体 尺寸公差，无开裂缺胶、2 高分子防水材料止水带 凹坑、气泡、杂质、明疤，中心孔偏差 现场抽样数量 每2t为一批，不足2t按一批抽样 物理性能检验 拉伸粘结性、柔性 每月同标记的止水带产量为一批抽样 拉伸强度，扯短伸长率，撕裂强度 3 遇水膨胀橡胶 尺寸公差，无开裂缺胶、每月同标记的膨胀凹坑、气泡、杂质、明疤，橡胶产量为一批抽拉伸强度、扯短伸长率，体积膨胀倍 12

中心孔偏差 样 率

6质量控制

6.1变形缝防水施工的质量控制措施

6.1.1止水带的宽度和材质的物理性能均符合设计要求且无裂缝和气泡；接头采用热接，接缝平整、牢固，无裂口和脱胶现象； 6.1.2中埋止水带中心线和变形缝中心线重合，止水带不得穿孔或用铁钉固定。

6.1.3变形缝设置中埋式止水带时，混凝土浇筑前应校正止水带位置，表面清理干净，止水带损坏处及时修补；顶底板止水带的下侧混凝土应振捣密实，边墙止水带内外侧混凝土应均匀，保持止水带位置正确、平直、无卷曲现象；

6.1.4变形逢处增设的卷材或涂料防水层，按设计要求施工。 6.2施工缝防水施工的质量控制措施

6.2.1水平施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂质物清除，铺水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；

6.2.2垂直施工缝浇筑混凝土前，应将其表面清理干净，涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土；

6.2.3施工缝采用遇水膨胀橡胶腻子条时把止水条牢固地安装在预留的凹槽内；

6.2.4保证中埋止水带位置准确、固定牢靠。 6.3穿墙管道的防水施工质量控制措施

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6.3.1穿墙管止水环与主管或翼环应连续满焊，并作好防腐处理； 6.3.2穿墙管处防水层施工前应将套管内表面清理干净；

6.3.3套管内的管道安装完毕后，应在两管间嵌入内衬填料，端部用密封材料填缝。柔性穿墙时，穿墙内侧应用法兰压紧；

6.3.4穿墙管外侧防水层应铺设严密，不留接茬，增铺附加层应按设计要求施工。

6.4埋设件的防水施工质量控制措施

6.4.1埋设件端部或预留孔底部混凝土厚度不小于250mm，当厚度小于250 mm时局部加厚；

6.4.2预留地坑、孔洞、沟槽内的防水层，与孔外的结构防水层保持连续；

6.4.3固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时，螺栓或套管应满焊止水环或翼环；采用工具式螺栓或螺栓加堵头做法，拆摸后应采取加强防水措施将留下的凹槽封堵密实； 6.5密封材料的防水施工质量保证措施

6.5.1检查粘结基层的干燥程度以及接缝的尺寸，接缝内部的杂物先清除干净；

6.5.2热灌法施工自下而上进行并尽量减少接头，接头应采用斜槎；密封材料熬制及浇灌温度应按有关材料要求严格控制；

6.5.3冷嵌法施工分次将密封材料嵌填在缝内，压嵌密实并与缝壁粘结牢固，防止裹入空气，接头采用斜槎；

6.5.4接缝处的密封材料底部嵌填背衬材料，外露密封材料上设置保

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护层，其宽度为100 mm。

7安全措施

7.1雨天、雪天、五级风（含五级）以上均不得施工（通过收听天气预报来判断）。操作时要注意通风和风向，防止操作人员中毒、受伤。 7.2材料运输及存储时应立放，严禁烟火，堆放处要远离热源及易燃品，现场存放材料必须有专门场地，有消防措施配备足够的消防器材，动火要到保卫部领动火证。、

7.3施工时要戴防护手套、口罩，施工现场保持通风良好。 7.4铺贴背贴止水带施工，在点火时以及在烘烤施工中，火焰喷嘴严禁对着人，同时要注意风向，不得在下风向施工，以免烧伤。特别是立墙卷材热熔施工时，更要注意施工安全。

7.5汽油喷灯、火焰喷，以及易燃品等，下班后必须放入有人管理的指定仓库。

7.6聚氨酯是毒性材料，施工时要配戴手套、口罩，注意不要沾到皮肤上。

7.7聚氨酯材料不得放在露天长时间存放，必须用密闭容器包装，开封后应当天用完。

7.8对施工现场各种防护装置和安全标志不得随意挪动或拆除。 7.9必须严格执行操作规程，不得违章作业，不得冒险蛮干。

8 环保与文明施工

8.1. 施工完毕，剩余的材料不得到处乱扔，特别是零碎的小块卷材、

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聚氨酯密封膏等要及时收集倒入固定的垃圾箱，保持施工环境的整洁，减少对环境的污染。

8.2. 施工人员必须带手套进行操作。

8.3. 若发现已施工完毕的防水遭到破坏，必须及时修补。 8.4. 所有工具应及时清理干净，以备再用。 8.5. 防水验收合格后应及时施作保护层。

8.6. 在未作好保护层前，不得穿带钉鞋出入室内，以免破坏防水。发现防水层损坏的情况，应及时修补。

8.7. 突出地面管根、排水口等处的周边防水层不得碰损，部件不得变形。

8.8施工区域进行封闭施工且应派专人看护。

9效益分析

大连地铁2号线在施工缝、变形缝、穿墙管、埋设件等细部构造的防水施工运用以上工法，充分体现了“以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。由中铁九局承建的地铁二号线南关岭出入线段明挖隧道段在施工缝等细部构造按以上工法认真组织施工，严把质量关口，做到环保施工、文明施工。

10应用实例

这种细部构造的防水做法在大连地铁一期工程217标段明挖区间得到了广泛的应用。217标段明挖区间位于南关岭镇姚家陶瓷城附近，隧道全长998.92米。双线隧道长751.858米，四线隧道长

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187.067米。结构采用C30防水混凝土,结构顶板、侧墙及底板采用4mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材。区间结构共6条变形缝，25条环向施工缝，采用上述的细部构造防水处理方法，达到了很好的效果，受到质量监督站、甲方、监理等的一致好评。

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