地下结构物复合式防水体系施工工法

地下结构物复合式防水体系施工工法

1.前言

我国的城市轨道交通近年来发展迅速，其中地铁建设更是高歌猛进，由于地铁大部分线

路深埋于地下，其车站及区间构造物将受到地下水和地表降水的双重影响。防水的好坏将直

接影响地铁的整个施工及后续运营，尤其在水文地质等地表环境差的城市中，地下工程的地

铁防水施工就变成了重中之重。因此，城市中地下工程防水施工技术的研究工作，对确保地

铁施工安全、进度和质量具有十分重大的实际意义。

地铁工程中整个城市北铁建设过程都离不开防水施工，在施工过程中为了保证施工进度

以及确保地铁施工质量安全、高效，良好的防水是关键，同时防水也是在地铁正常运营后避

免发生各式各样次生灾害的有效屏障。但目前，针对地下结构物的防水作业较为传统，没有

搭建出具有创新性的防水体系。

本文申报单位通过室内试验研究、防水体系比选、局部节点设计，提出了地下结构物复

合式防水体系施工技术，并通过多个项目验证，可为地下防水施工提供一定的技术借鉴。目

前，该工法核心技术已应用于实际工程，取得较好的经济、社会效益，将施工技术和经验进

行总结，集成了《地下结构物复合式防水体系施工工法》这•企业级工法，并在工程实践中，

不断探索、完善，集成了本次工法的申报文本，经江苏省科技查新容询中心查新，本工法核

心技术在国内尚未见有相司的施工方法及相同研究成果的公开报道。

2.工法特点

2.0.1本工法在车站与附属结构接口、与既有结构接口施工缝处采用双道遇水膨胀聚氨酯止

水胶十预埋全断面注浆管的防水措施，橡胶采用现场热硫化、钢边焊接牢固连续，显著提高

接口处施工缝的防水性能。

2.0.2本工法在车站纵向施工缝与环向施工缝处均采用350mm宽钢边橡胶止水带+结构断

面涂水泥基渗透结晶防水为料的防水措施，有效提高车站结构物纵向与环向施工缝的防水性

能。

2.0.3本工法在车站楼板施工缝，采用遇水膨胀止水条的防水措施，楼板施工缝处预留凹槽，

止水条设在凹槽内，与凹嘈底面密贴处理。

2.0.4本工法在侧墙、底板变形缝处采用宽度350mm中孔型钢边橡胶止水带和同宽度中孔

型外贴式橡胶止水带的防水措施，且在顶板变形缝处，在350mm中孔型钢边止水带基础上

先骑缝粘贴一层宽度1m的1.5mm厚冷自粘丁基橡胶冷自粘防水卷材，并迎水面采用20X

15mm聚硫密封胶嵌缝密封，大幅提升车站底板、侧墙、顶板变形缝的防水能力及整体耐久

性。

3.适用范围

木工法适用于地下结构物的防水施工，尤其适用于大型地下结构物的防水体系施工。

4.工艺原理

地下结构物复合式防水体系施工工艺在传统防水体系的基础上针对①车站与附属结构

接口、与既有结构接口施工缝、②车站纵向施工缝与环向施工缝、③楼板施工缝；④侧墙、

底板、顶板变形缝等节点进行优化处理，从而形成具有创新性的地下结构物复合式防水体系。

车站与附属结构接口、与既有结构接11施工缝处采用双道遇水膨胀聚氨酯止水胶干预埋

全断面注浆管的防水措施原理图：

图4.1注浆管和止水胶安装示意图

车站纵向施工缝与环向施工缝处均采用350mm宽钢边橡胶止水带+结构断面涂水泥基

渗透结晶防水材料的防水措施原理图:

图4.2侧墙纵向水平施工缝图4.3顶板环向施工缝

车站楼板施工缝，采用遇水膨胀止水条的防水措施原理图:

图4.4变形缝预留遇水膨胀止水条凹槽构造

侧墙、底板变形缝处采用宽度350mm中孔型钢边橡胶止水带和同宽度中孔型外贴式橡

胶止水带的防水措施原理图:

却瞬辿蚯逐狂纣层

产领域其I/O//

目松矍〉./，/*■*"X4z

图4.5侧墙变形缝防水措施图4.6底板变形缝防水措施

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

地下结构物亚合式防水体系施工工艺流程如图5.1所示。

（2）防水施工在垫层混凝土强度达到设计值的75%后进行，基层表面应洁净、平整、

坚实，无明水，不得有疏松、起砂、起皮现象。所有阴角处采用1:2.5的水泥砂浆做成倒角。

阴角做成5cmX5cm的钝角，阳角做成2cmX2cm的钝角。

（3）在涂好基层处理剂的基层上弹出粘贴控制线。严格按控制线贴铺卷材，结构底板

采用单层4mm厚双面粘沥青基聚酯胎预铺式防水卷材PY类。卷材展开对准基准线试铺；

搭接前，揭起卷材搭接部位的隔离膜。搭接边粘贴后，随即用胶辑（或卷材筒）用力滚压

（赶压），使卷材搭接边粘结严密；大面卷材与附加层卷材间为满粘。

（4）对于施工缝、转角处、阴阳角部位、穿出构件以及其它细部节点均应做附加增强

处理，加强层为5（X）mm宽、1.5mm厚的双面粘丁基橡胶冷自粘卷材，平立面平均展开。

图5.1阳角预铺防水卷材加强构造图图5.2阴角预铺防水卷材加强构造图

（5）卷材防水层验收：检查所有自粘卷材面有无撕裂、刺穿，维修时应在缺陷部位加

补比缺陷部位实际尺寸四周宽100mm的附加层，用专用压辐压紧压实，边缝用封边膏做封

边处理。自检合格后报监理方进行防水层的整体验收，符合设计及相关规范要求即为合格。

（6）底板防水层铺设完毕，除掉卷材的隔离膜，并立即浇筑50mm厚C20细石混凝土

保护层，侧墙防水层应采取临时保护措施避免防水层受到破坏，同时把施工废料、垃圾等搬

运到指定的垃圾场所，保持现场清洁。

5.2.4底板混凝土浇筑

底板混凝土浇筑采用两台泵车顺车站线路的左右侧两边同时、同步浇筑，一台地拖泵，

一台汽车泵，地拖泵主要对基坑北侧（轨道线路的右线仞J）混凝土浇筑，汽车泵主要对基坑

南侧（轨道线路的左线侧）混凝土浇筑。

混凝土浇筑前应注意天气预极，有雨时推迟开浇：准备足够的覆盖材料如彩条布等，使

混凝土浇筑过程中突遇大雨时，能及时覆盖未终凝的混凝土。

5.2.5侧墙防水层施T

（1）铺设防水卷材的围护结构表面应应洁净、平整、坚实，无明水，不得有疏松、起

砂、起皮现象，四周采用1:2.5的水泥砂浆进行倒角，阴角做成5X5cm的钝角，阳角做成2

X2cm的钝角。

（2）采用外防内贴机械固定方式施工时，先弹好卷材位置线，并将单层4mm厚双面

粘沥青基聚酯胎防水卷材预铺就位，随后打钉固定卷材，并在打钉部位先用密封膏进行密封，

随后以直径不小于lOOmir的防水卷材片密封，压实压紧，保证粘贴牢固；卷材长短边搭接

宽不小于100mm,搭接边粘贴后，随即用胶辑（或卷材筒）用力滚压（赶压），使卷材搭接

边粘结严密。

（3）采用外防外贴施工方式时，先抹水泥（砂）浆找平层，等到水泥（砂）浆找平层

终凝之后，开始铺贴双面粘防水卷材；结构侧墙采用单层4mm厚双面粘沥青基聚酯胎预铺

式防水卷材PY类；立面卷材与基层、卷材与卷材均采用满粘法施工，最后进行24小时至48

小时养护。

（4）在需要增加附加层的部位，施工缝、变形缝、后浇带、穿墙管等部位必须铺设防

水加强层，如I底板平面与侧墙立面之间做附加层，卷材宽度500mm,底边250mm,立面

250mm。

图5.3侧墙特殊部位施工缝加强构造图图5.4群管穿墙防水措施示意图

（5）卷材防水层验收：检查所有自粘卷材面有无撕裂、刺穿，维修时应在缺陷部位加

补比缺陷部位实际尺寸四周宽100mm的附加层，用专用压料压紧压实，边缝用封边膏做封

边处理。验收后把施工废料、垃圾等搬运到指定的垃圾场所，保持现场清洁。

5.2.6侧墙、中板混凝土浇筑

（1）侧增、中板混凝土浇筑前，应把模板内的杂物清理干净，并用水将模板湿润，再

铺2~3cm水泥砂浆，然后才开始浇筑混凝土。

（2）在浇筑混凝土的过程中，当混凝土的下落高度大于2m时，应采用串简输送混凝

土。为尽量满足结构混凝土防水要求，浇注侧墙结构混凝土时除设计方案预留分块施工缝外

，均不得留设其它的施工缝。

（3）墙（板）体分层浇筑，分层厚度控制在30cm,振捣时振捣棒应穿越两层之间的接

缝，伸入下一层约5cm,以保证层与层之间的结合。相邻两层混凝土的浇筑时间间隔不应超

过2小时。

5.2.7顶板混凝土浇筑

（I）顶板混凝土的石料均采用混凝土输送泵布料，并采用溜槽、串筒配合施工，以充

分满足混凝土的即时浇筑。

（2）在混凝土振捣过程中，应将振动棒插入下层混凝土中5cm左右，以消除两层之间

的接健，保证混凝土的浇筑质量，同时根据混凝土自然流淌形成一个坡度的实际情况，在每

个浇筑层的上、下部布置二道振动棒。

（3）在浇筑后2〜3小时，按标高初步用长刮尺刮平，然后用木楼板反笈搓压数遍，使

其表面密实平整，在混凝土初凝前再用铁搓板压光，以控制混凝土表面龟裂，减少混凝土表

面水份的散失，促进混凝土养护。

5.2.8顶板防水层施工

（1）顶板结构混凝土浇筑完毕后，应反复收水压实，使基层表面平整，当基层出现大

于0.3mm的裂缝时，应齐缝各10cm涂刷1mm厚的聚氨酯涂膜防水加强层，然后设置玻纤

网格布增强层，最后涂刷防水层。

图5.5顶板聚氨酯涂膜防水层施工缝防水构造图

（2）基层处理完毕并经验收合格后，先在阴阳角和施工缝等特殊部位涂刷防水涂膜加

强层，加强层厚1mm。漆刷完防水涂膜加强层后，立即在其表面粘贴1&20目的耐碱玻纤

网格布胎体增强层，严禁在涂膜加强层表干后再粘贴增强层材料。

图5.6施工缝部位涂料防水层阴阳角图5.7变形缝部位涂料防水层阴阳角

（3）加强层实干后，最后开始涂刷大面防水层。防水层采用多道涂刷，一般为3-5遍，

上下两道涂层涂刷方向应该互相垂直；且当涂膜表面完全固化后，才可进行下一道的涂膜施

T.顶板涂刷材料采用单组份聚氨酯涂料防水层.

（4）聚氨酯涂膜防水层施工完毕并经验收合格后，应及时做好防水保护层施工。平面

保护层采用7cm厚细石混凝土，在浇筑细石混凝土前，需在防水层上覆盖一层350#纸胎油

毡为隔离层；立面防水层（如反梁的立面）采用厚度不小于10mm的聚乙烯泡沫塑料进行

保护（发泡率为20-3（）倍）。

（5）最后把施工废料、垃圾等搬运到指定的垃圾场所，保持现场清洁。

6.材料与设备

6.1主要材料

本工法需要的主要材料如表6.1所示。

表6.1主要材料表

序号材料名称规格型号使用部位

1预铺反粘防水卷材4mm厚底板、侧墙

2非焦油单组分聚氨酯涂料无顶板

3水泥基结晶渗透型防水涂料无施工缝

4镀锌钢板止水带4mm*300mm施工缝

5中埋式钢边橡胶止水带350mm宽变形缝

6外贴止水带320mm宽变形缝

7纸胎油毡600g/nf顶板防水保护层

8遇水缓膨胀止水条无穿墙管、降水井防水

9丁基橡胶密封胶粘带无穿墙管、降水井防水

1()聚硫密封育无穿墙管、降水井防水

11聚乙烯泡沫塑料填缝板无变形缝

12PE泡沫棒无变形缝

13嵌缝膏无变形缝

14不锈钢接水槽30*300mm变形缝

15注浆管无出入口、风道与车站接口

16水膨胀嵌缝胶无洞门防水

6.2主要设备

本工法需要的主要机具如表6.2所示。

表6.2主要机具和设备表

序号设备名称型号额定功率/单位数量

1热熔喷灯PT-500把10

2热风焊枪HEMTEKST把10

3电焊机AX5-5OO226

4平板蔻捣器EBU1.110

5振捣棒EX501.510

6空后机VY9/764

7切割机FIG-350304

8水准仪DS32OO台4

9全站仪NTS-352台2

10钢卷尺50m把10

7.质量控制

7.1工程质量控制标准

本工法主要遵照执行的标准规范、规程和标准有：

1《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)；

2《地铁设计规范》(GB50157-2013)；

3《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)；

4《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-20U)；

5《地下铁道T程施工质量验收标准》(GRbS0299-2018):

6《混凝土结构耐久性设计标准》(GB"50476-2019)。

7.2质量控制措施

7.2.1自粘沥青基聚酯胎防水卷材施工质量控制

(1)防水层采用双面粘卷材时.，靠近桩面一侧允许满粘或条粘，与现浇混凝土结构外

表面密贴面的隔离膜应在浇筑混凝土前撕掉，实现与浇筑混凝土满粘密实。

(2)两层防水层之间必须满粘，上下层之间卷材搭接缝需错开幅宽1/3,卷材与卷材之

间搭接100；侧地防水层施工时上下卷材应下盖上，不能形成倒槎。

（3）基面潮湿而现场工期紧张时，防水层可采用机械固定法固定「桩墙表面，固定点

距卷材边缘2cm处，钉距不大于50cm,钉长不得小于3cm,且配合垫片将防水层牢固地固

定在基层表面，垫片直径不小于2cm,避免浇筑混凝土时脱落。

（4）底板防水层铺设完毕，除掉卷材的隔离膜，并立即浇筑50mm厚C20细石混凝土

保护层，侧墙防水层应采取临时保护措施避免防水层受到破坏。

（5）防水层破损部位应采用同材质材料进行修补，补丁满粘在破损部位，补丁四周距

破损边缘的最小距离不小于10cm。

7.2.2施工缝防水（遇水膨胀止水胶、注浆管）质量控制

（1）车站与附属结构接口部位施工缝、所有与既有结构接口部位的施工缝，均采用双

道遇水膨胀聚氨酯止水胶并预埋全断面注浆管加强防水。

（2）车站纵向施工绊：设苦一道300mm赛镀锌钢板止水带+结构断面涂水泥基渗透

结晶防水材料（1.5kg/m2）的方法加强防水。

（3）车站环向施工缝：设置平板式钢边橡胶止水带，并在结构断面涂刷水泥基渗透结

晶防水材料，用量ISkg/m2。

（4）车站的楼板施工缝均采用断面尺寸为20X10mm的膨润土橡胶遇水膨胀止水条加

强防水，要求预留凹槽，止水条设置在凹槽内，并应与凹槽底面密贴，安装应牢固，必要时

可采用水泥钉固定。

7.2.3成品保护措施

（1）卷材防水施工完毕后，禁止行人在上面行走，派专人监督，不听劝止的按照项目

部质量检查管理制度进行处罚。

（2）防水卷材施工完毕后，马上施做细石混凝土保护层，防止钢筋施工时损坏防水层。

（3）侧墙防水层施工完毕后，要对主体施工班组在行交底，防止主体队伍钢筋绑扎施

工时钢筋头碰到墙面防水层。对不听劝止的，严格按照项目部质量检有管理制度进行处罚。

8.安全措施

在施工过程中，要严格按照《安全生产法》、《建筑施工安全技术统一规范》（GB

50870-2013）＞《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB5019小2014）、《建筑施工安全检

查标准》（JGJ59-2011）等有关安全规程和规定执行，并采取如下措施：

8.0.1建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，制度明确、责任到人，奖罚分明。

8.0.2进入施工现场所有人员都必须佩戴安全帽，要听从现场指挥人员的统•指挥，严格执

行各级相关安全纪律，维护施工安全的义务。

8.0.3加强安全方面的宣传力度，组织学习、培训，提高员工安全觉悟•，自觉遵守安全操作

规程。

8.0.4现场施工人员以及外来检查人员进出施工场地要实行签到登记制度。

8.0.5加强材料运输、入库、发放、使用等安全管理工作，定期进行帐物检查、核实，并对

相应的防范措施进行监控，确保材料的使用正常。

8.0.6施工现场要配置专职安全员主抓安全工作，配合检查人员进行定期和不定期的安全检

查，制定相应的防范措施和整改措施，并加以落实和实施加强安全教育。

8.0.7施工现场的布置符合防火、防洪、防雷电等安全规定和文明施工的要求。各类房屋、

库棚、料场等安全消防距离符合有关规定，现场的易燃杂物随时清理，严禁在有火种的场所

或其近旁堆放易燃物品c

8.0.8相关设备等做好防雷装置.，在雨季前对避雷装置进行全面检查，并影测量接地电阻，

确保防雷安全。雷电后应检查阀型避雷器的瓷瓶、连接线和地线均应完好无损。

8.0.9防水专业施工进场时，必须对施工人员进行三级安全教育，施工前应进行安全技术交

底工作，提高工人的安全意识。防水施工操作过程必须符合安全技术规定。

8.0.10防水卷材属易燃品，在存放的仓库以及施工现场内都要严禁烟火，必须有防火措施，

需配备足够的灭火器材。

9.环保措施

在施工过程中，要严格按照《环境保护法》、《建设项目环境保护管理条例》等有关环境

保护的规程和规定执行，并采取如下措施：

9.0.1焊接方法选择时，焊接条件允许的前提下优先选用自动化程度高的焊接方法进行焊接；

选用低尘低毒性焊接材料，以降低电焊尘烟的深度和毒性；改善焊找的作业条件，减少电焊

烟尘污染。

9.0.2对作业人员配备必须的个人防护用品，若在封闭或半封闭的机构内工作时，还需佩戴

使用送风面罩。

9.0.3对作业人员进行必要的职业安全卫生知识教育，遑高其职业卫生意识，降低职业病发

病率。同时，还应对焊接作业场所的尘毒危害进行定期监测，对作业人员定期进行体检，以

便及时发现问题，预防和控制职业病。

9.0.4选用低噪声或采用隔声棚，保证噪声限制在95dB以下，对于某些机械的噪声无法根

治和消除时，应重点控制并采取相应的个人防护，以免给操作者带来职业性疾病。

9.0.5严格控制粉尘在10mg/m3卫生标准内，操作时应佩戴有良好的完善的劳动防护用品

加以保护。

9.0.6遵守国家或行业的各工种劳动保护条例规定实施环境保护。

9.0.7施工现场应设置密闭式垃圾站，施工垃圾、生活垃圾应分类存放，并及时清运出场。

10.效益分析

10.1经济效益

地下结构物复合式防水体系施工工艺在传统防水体系的基础上针对1）车站与附属结构

接口、与既有结构接口施工缝、2）车站纵向施工缝与环向施工缝、3