防水技术在地铁施工工程中的应用研究

1 国内外地铁防水技术研究现状

当前全球地铁防水技术呈现多元化发展趋势，不同国家根据地质条件与工程需求形成了差异化技术路线。在发达国家，防水体系更注重全生命周期性能评估。例如日本采用“多重防御”理念，将高分子自粘卷材与注浆系统结合，有效应对地震带频繁地质变形；德国则侧重环保型聚氨酯喷涂技术的应用，其材料固化后形成的无缝防水层能适应复杂结构面。

我国地铁防水技术经历了从单一材料到复合体系的演进过程。早期以沥青基防水卷材为主，受限于接缝处理工艺，在软土地基区段易出现剥离失效。近年来随着《地下工程防水技术规范》GB50108 的修订，预铺反粘技术在国内新建线路中得到推广，该工艺通过卷材与混凝土结构层的化学粘结，显著提升了接缝密封性。

新型材料研发成为技术突破的关键方向。喷涂速凝橡胶沥青防水涂料因其施工便捷性，特别适用于异形结构节点处理，已在上海、广州等多条线路的管片接缝部位取得良好效果。同时，纳米改性防水材料的实验室研究取得进展，其自修复特性对微裂缝的填补作用具有潜在应用价值。

信息化技术的融合应用正在改变传统防水作业模式。基于BIM的防水构造三维模拟技术，可提前发现设计冲突点位；智能监测系统通过埋设渗漏传感器，实现了深圳地铁 14 号线等重点项目施工期的实时质量反馈。2025 年最新行业报告显示，这种“材料-工艺-监测”一体化的技术路径，已成为国内地铁防水工程的主流选择。

对比分析可见，国际先进技术更强调材料性能与环境适应性的平衡，而我国则侧重施工工艺创新与规模化应用。未来研究需重点关注：如何将国外成熟的耐久性评估体系本土化，以及如何通过材料改性降低新型防水技术的实施成本。

2 防水技术在地铁施工中的具体应用

2.1 地铁施工中防水材料的选择与应用

卷材类防水材料中，高分子自粘卷材因其优异的性能成为新建线路首选。这类材料以TPO、HDPE为基材，通过预涂自粘胶层实现与混凝土结构的紧密粘结。在北京地铁 19 号线施工中，采用 1.5mm 厚TPO卷材作为主体防水层，其抗拉强度达 12MPa以上，延伸率超过 400% ，能有效适应结构变形。施工时采用预铺反粘工艺，先将卷材空铺于垫层，浇筑结构混凝土后形成分子级粘结，彻底解决传统工艺中常见的“窜水”问题。值得注意的是，阴阳角等细部节点需增设附加层，并使用专用密封膏加强处理。

喷涂类防水材料在异形结构施工中具有独特优势。速凝橡胶沥青涂料通过双组分喷涂设备实现即时成型，在广州地铁18 号线管片接缝处理中，2mm 厚涂层即可达到1.2MPa的抗渗压力。该材料施工时需注意基层含水率控制在 8% 以内，喷涂距离保持 30-50cm ，分两遍交叉施工以保证厚度均匀。实践表明，在盾构区间变形缝部位配合遇水膨胀止水条使用，可形成双重防水屏障。

密封材料主要应用于施工缝、变形缝等关键部位。聚氨酯密封胶因其良好的弹性恢复率（ 290% ）被广泛采用，上海地铁 23 号线在管片拼装缝中注入改性聚氨酯，固化后能承受 3mm 以上的接缝位移。注浆堵漏材料则分为水泥基和化学浆液两类，武汉地铁12 号线在富水砂层地段采用超细水泥-水玻璃双液浆，通过控制凝胶时间在30-120 秒可调，成功封堵了 0.5mm 以上的渗漏通道。

材料选择需遵循“刚柔相济”原则。深圳地铁 14 号线采用“涂料+卷材”复合体系，底板使用 2mm 厚聚氨酯涂料，侧墙则采用 1.2mm 厚高分子自粘卷材，通过材料优势互补提升整体防水效果。施工过程中特别注重接槎部位处理，卷材搭接宽度不小于 100mm ，并使用热风焊接确保密封性。

质量控制是保证防水效果的关键环节。材料进场需核查质量证明文件，并按规定进行见证取样。以高分子卷材为例，应重点检测拉力保持率（ 280% ）、撕裂强度（ ≥40N/mm ）等指标。现场施工时采用“三检制”，特别是对阴阳角、穿墙管等细部节点实行举牌验收制度。北京地铁22 号线项目通过引入红外热成像检测技术，可快速发现卷材空鼓、搭接缺陷等质量问题。

2.2 地铁施工中防水工艺的设计与实施

在地铁施工过程中，防水工艺的设计与实施直接关系到工程质量的可靠性。合理的工艺设计需要根据工程地质条件、结构形式及施工环境进行针对性选择，并通过规范化的施工流程确保防水效果。当前主流工艺主要包括预铺反粘、喷涂速凝及注浆堵漏等技术，每种工艺都有其特定的适用范围和实施要点。

预铺反粘工艺是目前地铁底板防水的主流方法。该工艺先将高分子自粘卷材空铺于垫层，待结构混凝土浇筑后，卷材预涂胶层与混凝土发生化学反应形成牢固粘结。实施过程中需重点控制三个环节：基层处理要求平整度偏差不超过 5mm/m² ，凸起部位需打磨平整；卷材铺设采用“先低后高”顺序，搭接宽度保持 100mm 以上，并使用热风焊枪密封接缝；混凝土浇筑时避免振捣棒直接接触卷材。北京地铁22 号线实践表明，该工艺使防水层与结构层形成整体，有效杜绝了层间窜水现象。

喷涂速凝工艺特别适用于地铁车站顶板、侧墙等异形结构。采用专用喷涂设备将橡胶沥青涂料瞬间成型为无缝防水层，其关键技术参数包括喷涂压力（ 0.5⋅0.8MPa, ）、喷涂角度（ 60^∘-90^∘ ）及环境温度（ ⟨≥5^∘C ）。广州地铁 18 号线的施工经验显示，分两遍交叉喷涂可保证 2mm 厚度的均匀性，在管片接缝部位配合无纺布增强层使用，能承受1.5MPa以上的水压。需注意的是，喷涂前基层含水率需控制在 8% 以内，否则易产生鼓泡缺陷。

注浆堵漏工艺主要处理施工缝、变形缝等薄弱环节。根据渗漏情况选择水泥基或化学浆液，武汉地铁 12 号线在富水砂层地段采用“钻孔引流 $$ 注浆封堵”的工艺组合：先以 0.6mm 孔径斜向钻孔至渗漏通道，插入注浆管引导水流；再注入超细水泥-水玻璃双液浆，通过调节配比使凝胶时间控制在 30-120 秒。关键控制点包括注浆压力（0.3-0.5MPa）和注浆顺序（由低向高、由远及近），过度压力可能导致结构二次开裂。

特殊部位处理需要定制化工艺方案。穿墙管防水采用“止水环 + 密封膏”双重防护，上海地铁23 号线在管根部位先焊接环形钢板作为机械阻水，再涂抹聚氨酯密封胶形成柔性密封；阴阳角处设置 500mm 宽附加层，深圳地铁14 号线采用热熔法施工确保附加层与主防水层满粘。这些细节处理往往占工程量的 20% ，却是 80% 渗漏问题的发生源头。

施工过程管理是保证工艺效果的核心。建立“三检制”质量控制体系：班组自检重点控制基层处理质量；项目部专检核查材料搭接、节点处理；监理验收采用闭水试验或红外检测等手段。北京地铁19 号线引入BIM技术进行工艺模拟，提前发现157处潜在冲突点，使施工一次合格率提升至 98% 。同时，环境适应性调整也不容忽视，在低温条件下需采取保温措施，确保材料粘结性能不受影响。

结语

新型高分子材料与复合工艺的应用显著提升了地铁工程的防水性能。高分子自粘卷材通过预铺反粘工艺实现与混凝土结构的分子级结合，有效解决了传统防水层“窜水”问题；喷涂速凝技术则因其无缝成型的特性，在异形结构处理中展现出独特优势。实践表明，“刚柔相济”的多层复合防水体系能够适应不同地质条件，特别是针对施工缝、变形缝等关键部位，采用注浆堵漏与密封材料组合方案可大幅降低渗漏风险。

参考文献

[1] 长春轨道交通建设及工程防水技术综述. 江涛.隧道与轨道交通,2021(S2)

[2] 车站结构防水技术研究. 葛倩.城市住宅,2020(01)

[3] 福州轨道交通建设及工程防水技术综述. 杨建国.隧道与轨道交通,2023(S1)