摘要：地鐵工程的防水是國內外公認的難題，特別是在上海這樣地下水位較高的城市，該問題顯得尤為突出。目前上海地鐵車站常用的側墻結構型式是單層地下連續墻，該結構由于連續墻施工工藝的緣故，其自身防水性能較差，而傳統的外防水方式五層剛性抹面防水實際效果并不好，需反復進行堵漏，影響到車站的驗收。因此，有必要進行單層地下墻新的防水方式的探索和研究。本文通過現場試驗，針對傳統防水方法在地鐵單層地下墻結構中的局限性和不足，摸索出單層地下墻防水的新方法：噴射聚丙烯微纖維防水砼，為上海這樣高地下水位城市的地鐵車站防水提供新型、有效的方法和途徑。
關鍵詞：地鐵 防水 新方法
1 單層地下墻防水施工現狀
地鐵工程的防水是國內外公認的難題，特別是在上海這樣地下水位較高的城市，該問題顯得尤為突出。目前上海地鐵車站常用的側墻結構型式是單層地下連續墻，地下墻既作為基坑開挖階段的圍護結構，又作為使用階段車站永久結構的一部分，承受各種荷載及防水止水作用。相對于復合型側墻，單墻結構具有工程造價低，施工周期短等優點。但單墻結構由于連續墻施工工藝的緣故，其自身防水性能較差，很難達到地下車站一級防水要求。
1.1 單層墻滲漏的主要原因
⑴ 連續墻接縫滲漏
?、?墻與頂、中、底板相連部位滲漏
?、?地下墻中間墻面滲漏
?、?各種荷載作用下，地下墻變形而出現滲漏水
1.2 單層地下墻一般防水方法及存在的問題
?、?防水砂漿找平層采用人工多次抹成，因受人為因素影響，找平層與原有地下墻面粘結不牢固，有時出現兩層皮。兩層皮間出現細微空隙。在受到外部環境條件變化及一段時間后，產生鼓脹隆起現象;
?、?找平層及外側四層剛性抹面防水層，易出現開裂、剝落現象、其抗裂、抗沖擊、抗疲勞及韌性不好;
?、?由于找平層及四層剛性抹面防水層覆蓋，當出現滲漏后，很難找準原地下墻上的漏水點。因而出現堵住這一點，另一點又滲漏，反復進行堵漏，較長時間車站不能驗收。
2 噴射聚丙烯微纖維防水混凝土試驗目的
上海軌道交通2號線西延伸工程虹橋臨空園區站與其它單層墻地下車站類似，也出現上述情況，為改善或避免出現五層剛性抹面存在的問題，逐步摸索和探求新的方法和途徑，減少反復堵漏的困擾，解決因滲漏而不能及時驗收的問題，工程建設單位向有關部門上報了虹橋臨空園站單層墻噴射微纖維防水混凝土試驗的《立項建議書》，得到了有關領導的重視，并同意進行試驗。試驗的主要目的和任務如下：
?、?觀察和了解微纖維噴射混凝土的抗滲、抗裂、抗剝離性能及強度;
?、?了解和掌握單層地下墻噴射微纖維混凝土的施工工藝及有關技術參數;
⑶ 觀察和了解地下車站單層墻噴射微纖維混凝土的防水效果，并與五層剛性抹面防水進行比較;
?、?比較五層剛性抹面防水與噴射微纖維混凝土防水的施工成本、費用及施工工期;
?、?為單層地下墻防水提出建設性意見。
3 施工工藝及方法
3.1 原材料的技術要求及其選用
?、?砂
細骨料選用中粗砂，細度模數大于2.5，含水率控制5%～7%，按重量計算其含泥量≤3%泥塊含量不大于1%，云母含量≤1%，輕物質含量≤1%。
?、?碎石
粗骨料選用比較堅硬、不易風化的石灰巖、砂巖等骨料，公稱粒級5～15mm的碎石，含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%，如采用堿性速凝劑，不得使用活性SO2石料。
⑶ 水泥
采用32.5號普通硅酸鹽水泥，水泥進入現場后，經復試合格方使用。
?、?速凝劑
選用安徽巢湖速凝劑總廠產8880-Q液體速凝劑，添加量為水泥摻量的2.5%。
⑸ 水：采用飲用水。
?、?聚丙稀微纖維
選用浙江嘉興市七星鋼纖維有限公司生產的“縱橫”高強合成纖維(ZHPP-X-19)聚丙烯微纖維。
?、?界面劑
為了增強噴射混凝土與原有連續墻面的粘結強度，經比選采用上海匯麗涂料有限公司生產的A-302型混凝土界面劑。該種界面劑為水溶環氧溶液用于新舊混凝土連接界面處理，涂層可滲進水泥混凝土表層。改性后界面與水泥混凝土表面粘結強度好，防水性好。
?、?抗滲微晶防水劑
為了提高混凝土的防水效果，在微纖維混凝土中添加防水劑。經比選采用同濟大學與上海微晶防水材料有限公司共同研發的抗滲微晶防水劑，該材料為環保型高效防水新材料，主要成份為抗滲微晶和杜拉纖維，添加到混凝土或水泥砂漿中，摻量為水泥用量的5%～10%抗滲微晶防水劑在水化過程中形成自粘和粘結性能高強微晶體，封閉細微裂隙和毛細通道，使砂漿或混凝土的強度抗滲性得到進一步加強。
?、?鋼絲網
為了加強連續墻接縫處混凝土的韌性，在每兩幅墻接縫處掛設網格50×50mm的鋼絲網，寬40cm，接縫兩側各20cm。
3.2 微纖維混凝土配合比
結合地下連續墻噴射混凝土施工實際，委托上海鐵道大學試驗室按照上述要求進行混凝土配比的試配，采用如下的混凝土配比：
水泥：中粗砂：碎石：水：速凝劑=1：1.75：1.43：0.45：0.04，即每方混凝土原材料的用量為：水泥500 Kg，砂875 Kg，碎石716 Kg，水225 Kg，聚丙烯微纖維0.9 Kg，速凝劑20.0 Kg。該配比的三天抗壓強度為18.7Mpa，28天抗壓強度為38.5Mpa，抗滲等級達到P8要求。
3.3 施工主要設備及施工工藝流程
1. 施工機械
主要施工機械有：強制式混凝土攪拌機、空氣壓縮機(6m3，兩臺并聯)、濕噴機。
2. 施工工藝流程
?、?地下連續墻墻面的人工鑿毛;
?、?地下連續墻墻面滲漏水的封堵，封堵標準墻面無明顯流動的水，局部可有濕漬;
?、?地下連續墻墻面的清理，涂刷界面劑，連續墻接縫處掛設鋼絲網;
?、?聚丙烯微纖維混凝土的噴射;
⑸ 人工粉刷表層抗滲微晶防水砂漿，抹平抹光噴射混凝土的表面。
4 試驗效果
本試驗共歷時26天。試驗結束后，對墻面進行滲漏觀察，發現墻面濕漬比噴射前大幅度減少，同時每塊濕漬的面積一般也在0.2m2以內，單塊濕漬面積也顯著減少，沒有出現明水滲漏現象。加之聚丙烯微纖維混凝土本身所具有的優良抗裂、抗滲及良好的抗剝離、抗沖擊能力，可以初步判斷，第一階段試驗達到了項目建議書的預定目標，第一階段試驗是成功的。
5 施工成本及費用
第一階段試驗噴射微纖維混凝土2100m2，包括回彈損耗量在內共計噴射175m3，經初步估算，施工成本總計244171元，單位成本116.27元/ m2。
6 結論及應用前景
通過對試驗成果進行分析，相對于傳統五層剛性抹面防水，噴射聚丙烯微纖維防水混凝土具有施工速度快，強度高，抗滲、抗裂、抗剝離性能好，后期反復處理量小，對運營影響小等優點，并能有效提前車站驗交。本工程完工后一次性竣工驗收通過，車站防水質量得到同行業單位的一致好評。目前該技術已通過專家的初步論證，并上報相關部門，作為科研項目進行立項，有望在各在建或新開項目中得到更進一步的推廣和使用，為上海這樣高地下水位城市和地區的地鐵車站的防水提供全新的方法和途徑。
參考文獻
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