地铁施工中地下车站防水施工技术研究

引言

地下车站作为地铁系统的核心组成部分，通常位于城市主干道下方或密集建筑群之间，埋深较大，施工环境复杂。在建设过程中，需穿越各类地层，包括砂层、黏土层、富水地层及断裂带等，地下水位普遍较高，水文地质条件多变。车站结构长期处于地下水包围之中，若防水措施不到位，极易发生渗漏现象。地下车站结构体型庞大，混凝土浇筑量大，施工缝、变形缝、诱导缝等接缝数量多，结构节点复杂，为防水施工带来极大挑战。为此，做好地下车站防水施工至关重要。

一、地铁车站漏水问题分析

地铁站多数是修建在城市地下土体内，其结构不可避免地长期被水浸泡、渗透，尤其是在地下水位较高的地区更为严重，直接影响了地铁的运营效率，增加后期维护成本。地铁车站防水施工中出现的质量问题通常有主体结构开裂、裂缝以及细部渗漏等。地铁车站的防水工程在设计以及施工中应参照一级标准，即：工程结构不能有渗漏，其内衬墙上不能有水渍出现，容易出现渗漏的地方要重点做好抗渗工作，如施工缝和变形缝等。

1、支撑端头出现渗漏

由于支撑端头的混凝土浇筑施工难度大，难以浇筑密实，预设的止水钢板和混凝土结合时易出现孔隙。为了解决上述问题，施工前应安装注浆引水管，并使用“工”型的支撑头，在新老混凝土相交的位置安装遇水膨胀止水条并使用密封胶将其紧密粘结防止渗水，并提高轴力监测频率，避免轴力释放过于急速。

2、荷载引起的裂缝

荷载变形裂由两种情况造成：一是区间隧道底板设凝士钻构还未达到没计要求强度时，被圈护结构挤压面造成的变形裂缝，再加上隧道的沉降不均匀，造成隧道出现环向裂缝；二是即使混凝土已经达到了设计强度，而在混凝土墙壁背面超荷载堆放而造成的裂缝，后者出现的裂缝一般较为明显．属于贯穿性的裂缝。

3、因收缩或冷裂而出现的开裂

地铁车站在防水施工中大多对混凝土强度以及防渗性能要求较高，却忽视因气候和混凝土水化热而导致结构开裂的原因。处理顶板收缩和冷裂等造成的结构开裂的常用方法有，选择水化热性能低的水泥，防止出现收缩开裂，常见的有矿渣性水泥。为了防止因冷空气对流造成混凝土裂缝应做好顶板板缝开口位置的封闭工作；一般运用注入化学浆料的方式实现结构防水，常见浆料有低模量聚硫密封膏。

二、地下车站防水设计理念

地下车站防水设计的核心理念是“以防为主、多道设防、综合治理、因地制宜”。这一理念强调从整体系统出发，将防水作为结构耐久性和使用功能保障的重要组成部分，而非单一施工环节。在设计阶段，需充分考虑地下水位、土层性质、结构形式、施工方法以及运营环境等多重因素，制定科学合理的防水方案。地铁车站通常处于地下深层环境，长期受到水压作用，若防水体系存在薄弱环节，极易导致渗漏，进而影响结构安全、设备运行及乘客体验。因此，防水设计应遵循“主动防御”原则，通过优化结构构造、合理布置防水层、强化接缝处理等手段，提升整体防水性能。

防水设计理念还强调系统性与可持续性。系统性体现在将结构自防水、外包防水层、接缝密封、排水系统等多个子系统有机结合，形成完整的防水体系。各子系统之间应具备良好的协同作用，避免因某一环节失效而引发连锁反应。可持续性则要求防水设计不仅要满足建设期的施工可行性，还需兼顾运营期的耐久性与可维护性。

三、工程概况

某地铁工程N 号线工程，A 地下车站总长度为 360.11m ，车站呈东西向布设，主体结构为地下二层三跨框架结构，车站宽度分为 2 类，（1）标准段宽： 20.7m ，（2）扩大段宽度为 28.9m ， 18.5～19.48m 为基坑开挖深度，且有 3.6m 厚顶板覆土。地下水潜水位埋深 14.0～16.5m ，地下水主要用于大气降水、灌溉水的入渗补给。B 地下车站总长度为 227.5m ， 16.21m 为其平均最大开挖深度，地下二层三跨钢筋混凝土箱型为其主体结构形式，本站选择全外包防水结构。据地层勘查结果显示，地层按“从上到下”划分，可分为杂填土、新黄土、中砂、古土壤。其中车站处于中砂层，地面以下 8.5～10m 为地下水位线，地下水主要为大气降水、地下径流、园林灌溉补给。

四、地下车站防水设计要点

防水一直以来都是地铁工程建设的重要工作，防水的好坏直接影响到地铁的使用性、耐久性、安全性，为此，必须重视地铁防水设计。在借鉴与吸纳其他城市地铁车站建设优点的前提下，确立符合工程自身的防水体系，并在“综合治理”的指导思想下，坚持以结构自防水为基础，加强结构抗裂防水性能，将变形缝等细部构造作为重点防水项，加大控制。根据结构确定能否附加外包防水层，为此，在结构设计中，要充分考虑结构设计方案和防水设计方案。在条件允许情况下，应根据防水设计方案进行结构设计方案的确定。为此，必须根据本地铁工程 A、B 两个地下车站实际情况考虑，其中 B 站需做外包防水；A 站做施工缝、变形缝、车站顶板等防水设计。

五、地下车站防水施工工艺流程

1、外包防水

一般来讲，选择全包防水的车站，渗漏点较少，其渗漏问题主要体现在 3点，第一，局部湿渍；第二，偶见渗漏；第三，无规律。根据工程建设实际情况，可选择 B 地下车站进行外包防水，该车站属于明挖车站，其外包防水全部选用聚乙烯高分子自粘防水卷材，施工过程中，自粘卷材通过预铺法向垫层等部位铺设，随后将其表层隔离膜去除，并进行钢筋绑扎及结构混凝土浇筑。当混凝土与卷材充分接触之后，在粘结作用下，可保证两者密切结合，从而形成一个完整的防水结构。

2、细部防水

根据设计要求，细部防水仅以 A 地下车站为研究对象进行分析与探讨。

（1）施工缝防水

根据设计要求，可以 A 站进行施工缝防水处理。可将两道水平施工缝设于车站，在 3/4~3/5 跨内设 11 道环向施工缝。在底板表面留设墙体水平施工缝，其位置一般高于底板表面 300mm 以上。要求将钢边橡胶止水带设于环向施工缝中间部位，将镀锌钢板止水带设于水平施工缝中间部位。此外，还要将一道注浆管埋设至施工缝止水带外侧，从而增强施工缝防水效果。

（2）诱导缝防水

在车站相距 24～26m 的两柱之间设诱导缝，共 5 道。并将三道各自成环的止水线设于诱导缝，中间部位可进行中孔钢板止水带设置，从而构成一条封闭性良好的防水线。完成上述防水设置后，需根据实际情况，将一道密封胶加设到诱导缝顶板外侧，与此同时，针对各类围护结构，也需做防水措施。如将密封胶设于分离式围护结构侧墙外侧，1 道；外贴式橡胶止水带设于密贴式围护结构侧墙，1 道；外贴式橡胶止水带设于密贴式围护结构底板，1 道。针对顶板内侧部位，仅做排水槽设置即可。以此合理地将部分渗水向车站中心水沟、废水泵房等部位排放。

（3）变形缝防水

变形缝防水，一般可分为 2 种形式，第一，常规法。变形缝较为规则，选择中埋式钢边橡胶止水带、密封胶等进行主体及附属结构防水。第二，特殊法。相较常规法，特殊法中变形缝不规则，形状较为特殊。根据设计要求，本车站按照明挖顺作法进行施工，共设 12 道变形缝，本部位变形缝较为规则，选择常规法处理即可。

（4）车站顶板防水

以单组份聚氨酯防水涂料作为施工材料，在车站顶板部位均匀涂刷，根据要求，以 1.5mm 为涂刷厚度，完成涂刷之后，当其完全干燥，即可在两侧进行挡水坎砌筑，为 100mm 高，为保证无渗漏，具有良好防水性能，需注满水，一般需7d，随后查看有无渗漏。

六、地下车站防水效果

1、外包防水效果

根据上述施工法进行了 B 车站外包防水处理，施工后对其渗漏情况进行观测，可见在施工缝、结构表面存在少量渗水点，即施工缝 1 处、结构表面 3 处，经对比其他工程工艺要求及相关规范规定，本工艺渗水情况较少，可满足地铁防水规定。由此可见，B 地下车站选择防水卷材进行外包防水，效果良好。

2、细部防水效果

（1）施工缝。完工后，水位恢复到原水位，经观测，未见施工缝渗漏情况。（2）诱导缝。经观测，未见渗漏问题。本施工工艺具有合理性，且防水效果良好。

（3）变形缝。未见渗漏水情况。将埋式中孔钢边止水带、密封胶等用于变形缝，可满足防水需求。

（4）车站顶板。本车站顶板共设 13 块，为保证顶板处防水效果良好，需做7d 蓄水试验，本次仅对 3 块顶板做试验，经检测未见渗漏水情况，其他10 块，在回填土方之后，未见渗漏，则说明此工艺具有较好地防水效果。

七、结束语

综上所述，地下车站作为城市轨道交通系统的关键组成部分，长期处于地下水、雨水及周边环境水体的包围之中，若防水施工不到位，水分将渗入结构内部，直接威胁结构安全，严重削弱结构承载能力。为此，必须重视地下车站防水施工。本文主要从外包防水和细部防水进行处治，经防水施工后，得出防水效果显著，可满足施工要求。

参考文献：

[1] 程争民;汤家兴.关于地铁施工中地下车站防水施工技术的探讨[J]. 中国设备工程,2024(11)

[2] 张伟波.地铁施工中地下车站防水施工技术研究[J]. 科技资讯,2024(05

[3] 张明伟.地铁施工中地下车站防水施工技术研究[J]. 新疆钢铁,2024(01)

[4] 李岩岩;姜杨.地铁施工中地下车站防水施工技术研究[J]. 建筑与预算,2023(03)

[5] 王旭伟.地铁施工中地下车站防水施工技术[J]. 四川水泥,2020(03)