14 结构防水及结构耐久性

Ⅰ 结构防水

14.1 一般规定

14.1.1 城市轨道交通工程的防水设计，应根据气候条件、工程地质和水文地质状况、结构特点、施工方法、使用要求等因素进行，以保证结构的安全性、耐久性和使用要求。选用的防水材料应具有环保性能，经济、实用、施工简便，对土建工法的适应性较好，适应气候、环境条件，成品保护简单等优势。

14.1.2 城市轨道交通工程的防水设计应遵循“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则设计。当漏水量小于设计要求，且疏排水不会引起周围地面下沉和影响结构耐久性时，可对主体结构内的极少量渗水进行疏排。

14.1.3 确立钢筋混凝土自防水体系，并以此作为主体形成系统工程，即以结构自防水为根本，加强钢筋混凝土结构的抗裂、防渗能力。以诱导缝、施工缝、变形缝等各类接缝防水为重点，辅以防水层加强防水。

14.1.4 城市轨道交通工程应充分考虑地表水、地下水、毛细管水等的作用，或人为因素引起的附近水文地质改变的影响，特别是市政上下水管线渗漏对防水工程的影响。

14.1.5 处于侵蚀性介质中的混凝土，应采用耐侵蚀的防水混凝土、防水卷材或防水涂料。

14.1.6 城市轨道交通工程防水，可采用经过试验、检测和鉴定并实践检验质量可靠的新材料、新技术、新工艺，但应通过工程局部试验的效果来确定其应用范围。

14.1.7 地下结构防水等级应符合下列规定：

1 地下车站主体结构、人行通道及机电设备集中区段的防水等级应为一级，结构表面无湿渍，其余部位可按二级防水考虑。

2 区间隧道及旁通道的防水等级应为二级。

3 一级防水要求：不允许渗水，结构表面无湿渍。

4 二级防水要求：不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍的面积不应大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2；隧道工程的平均渗漏量不得大于0.05L/（m2d），任意100m2防水面积上的渗漏量不得大于0.15 L/（m2d）。

14.2 混凝土结构自防水

14.2.1 混凝土结构自防水应根据所处的环境条件，选用相适宜的材料，以满足混凝土自身的抗渗性、耐久性要求。

14.2.2 防水混凝土应通过调整配合比，掺加外加剂、掺合料配制而成，抗渗等级应根据混凝土结构的强度、结构埋深等因素确定，并符合表14.2.2的规定。

14.2.3 防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，试配混凝土的抗渗等级应比设计要求提高一级（0.2MPa）。

14.2.4 防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于C20，厚度不应小于200mm。

14.2.5 防水混凝土结构厚度不应小于250mm。

14.3 明挖结构防水

14.3.1 地下明挖车站的结构防水，应采用钢筋混凝土结构自防水，并根据其结构局部或全部增设防水层或采取其他防水措施。

14.3.2 叠合侧墙结构防水应符合下列规定：

1 围护结构为连续墙时，其支撑部位及墙体的裂缝、空洞等缺陷应采用防水砂浆或细石混凝土进行修补。墙体幅间接缝的渗漏，应采用注浆、嵌填聚合物防水砂浆等措施进行防水处理。

2 连续墙墙面应凿毛、清洗，进行防水处理后再浇筑内衬混凝土。地下连续墙内侧应在侧墙混凝土浇筑前，涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，用量不小于1.5kg/m2。

14.3.3 复合侧墙结构防水应符合下列规定：

1 复合侧墙结构的迎水面应设置柔性全包防水层，侧墙防水层应与顶板防水层连成一体，也应与底板防水层连成一体，形成全包防水层；

2 侧墙防水层与围护结构之间应设置找平层。

14.3.4 在人行通道、风道以及区间等结构与车站主体结构结合部位应根据结构型式，选择相匹配的加强防水措施。

14.3.5 柔性防水层宜选用不易蹿水的柔性防水材料，或通过构造措施有效防止蹿水的防水系统。

1 复合侧墙柔性防水层

1）复合侧墙应采取全包防水，选用防水卷材、防水涂料作为柔性防水层，防水层应设置在结构迎水面。

2）复合侧墙顶板宜采用防水涂料，涂料防水层应根据工程环境、气候条件、施工方法、结构型式、工程防水等级要求选择防水涂料品种，并符合下列规定：

——潮湿基层应选用与潮湿基面有一定黏结力的单组分聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、橡化沥青非固化防水涂料等；

——选用的涂料品种应具有良好的耐水性、耐久性、耐蚀性以及较好的延伸性及适应基面变形的能力；

——单组分聚氨酯防水涂料的厚度，在一级防水要求时不小于2.5mm，二级防水要求时不小于2.0mm；喷涂聚脲防水涂料的厚度，在一级防水要求时不小于2.0mm，二级防水要求时不小于1.5mm；橡化沥青非固化防水涂料的用量，一级防水要求时不小于2.5kg/m2，二级防水要求时不小于2.0kg/m2；

——涂料防水层的保护层应根据结构具体部位确定。

3）复合衬砌侧墙及底板防水层可采用防水卷材或膨润土防水毯，应满足下列要求：

——预铺防水卷材P类厚度不小于1.5mm，其中主体高分子片材的厚度不小于1.0mm，胶黏层的厚度不小于0.5mm；

——膨润土防水毯重量不小于4kg/m2，厚度不小于6mm；

——预铺防水卷材PY类单层厚度不小于4mm。

2 叠合侧墙柔性防水层

1）叠合侧墙顶板迎水面应设置与潮湿基面有一定黏结力的涂料防水层，选用的涂料品种应具有良好的耐水性、耐久性、耐蚀性以及较好的延伸性及适应基面变形的能力（如单组分聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料等）；

2）底板可选用能够与现浇混凝土底板紧密黏结、无须保护层且能长期暴露在外而保持良好施工性能的预铺防水卷材P类（1.5mm）。

14.3.6 选用防水材料的物理性能除了应满足设计要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准规定。

14.3.7 细部构造防水要求

1 施工缝防水应符合下列规定：

1）复合侧墙结构的施工缝设置间距宜为15m左右，叠合侧墙结构的施工缝设置间距宜为7～12m；

2）墙体水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处，应留在高出底板表面不小于300mm处；墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300mm；

3）迎水面结构施工缝应根据工程的防水等级、施工方法和结构型式等具体情况，单独或合理组合各类中埋式止水带、外贴式止水带、遇水膨胀橡胶止水条（胶）、全断面出浆的注浆管等以加强防水；

4）盖挖逆筑结构板下水平施工缝宜采用遇水膨胀止水条（胶）并配合预埋全断面注浆管的方法加强防水。

2 诱导缝防水应符合下列规定：

1）诱导缝在遇及楼板大开孔、人行通道等情况，当诱导缝设置间距过长时，应增设施工缝；在高温季节施工时，相邻两诱导缝中间应增设施工缝，并适当增加纵向分布筋；在叠合侧墙结构中，诱导缝宜与地下墙墙缝对齐。

2）诱导缝处采取的防水措施应能满足接缝两侧结构产生纵向伸缩时的密封防水要求。

3）诱导缝应采用中埋式止水带、外贴式止水带、密封胶嵌缝的方法进行多道设防。

4）中埋式止水带、外贴式止水带均应采用中孔型。

5）顶板诱导缝内表面横向设置排水槽，且在排水槽覆盖范围内设置滴水线。

3 变形缝防水应符合下列规定：

1）车站主体结构不设变形缝，变形缝仅设置在附属结构与主体结构接口部位；

2）变形缝处采取的防水措施应能满足接缝两端结构产生的差异沉降及纵向伸缩时的密封防水要求；

3）变形缝应采用中埋式止水带、外贴式止水带、内装可卸式止水带、密封胶嵌缝的方法进行多道设防；

4）中埋式止水带应采用中孔型，内装可卸式止水带宜采用Ω形止水带。

4 后浇带的防水设计应符合下列规定：

1）后浇带应设在受力和变形较小的部位，间距宜为30～60m，宽度宜为700～1000mm。

2）后浇带可做成平直缝、阶梯形；后浇带应采用补偿收缩混凝土浇筑，其强度等级不应低于两侧混凝土，后浇带应在两侧混凝土龄期达到42天后施工。

3）后浇带两侧的接缝宜采用预埋止水带的方法加强防水。

5 桩头防水设计应符合下列规定：

1）桩头与结构底板连接处被视作结构施工缝，选用的防水材料宜具有界面剂作用，同时应能够增加混凝土的密实性，及钢筋的良好黏结性、耐水性和湿固化性等性能；

2）若底板铺设柔性防水层，桩头刚性防水层与底板柔性防水层应形成连续、封闭的防水体系。

14.4 盾构隧道及矿山法结构防水

14.4.1 盾构区间隧道的防水设计应符合下列规定：

1 盾构区间隧道的防水设计内容应包括：确定合适的防水等级、防水标准、防水技术指标，管片衬砌自防水、衬砌外防水涂层、衬砌接缝防水，衬砌螺栓孔、注浆孔防水措施，螺栓外露部分的防腐措施，盾构隧道与车站、中间井、旁通道接头防水。

2 金属衬砌中金属的防腐蚀应与防水措施相结合。

14.4.2 衬砌防水应遵循“以防为主、以堵为辅、多道防线、综合治理”的原则。采用高精度钢模制作高精度管片，以管片结构自防水为根本，接缝防水为重点，确保隧道整体防水。

14.4.3 盾构区间隧道的防水应符合下列要求：

1 衬砌管片混凝土的氯离子扩散系数不宜大于3×10-12m2/s（RCM法检测）。

2 钢筋混凝土管片应做单块检漏试验，管片外表在0.8MPa水压力下，恒压3 h，渗水进入管片外背的高度不得超过钢筋混凝土净保护层厚度。

3 管片接缝部位应采用密封垫进行密封止水，密封垫应符合下列规定：

1）密封垫性能指标应满足《高分子防水材料 第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫》（GB 18173.4）的要求。

2）密封垫产品使用功能要求：

——防水性能指标：衬砌接缝达到允许张开量、错位量和设计水压时，接缝密封垫不应渗漏。设计水压宜为隧道实际承受的最大水压的2～3倍。隧道设计使用年限为100年，弹性橡胶密封垫和挡水条组成的接缝防水措施应能在隧道设计使用年限内保障隧道满足二级防水等级的要求。

——装配应力指标：管片接缝拼装的闭合压缩力不大于6t/m。

3）产品尺寸公差要求：

——产品截面尺寸公差：高度允差，+0.5mm；脚部宽度允差，± 1.0mm；顶面宽度允差，+1.0mm；最大宽度允差，±1.0mm；孔径允差，±0.2mm。

——产品成框尺寸公差：纵向允差，±3mm；横向允差，±7mm。

——直角接头尺寸公差：宽度允差（相对）, ±0.5mm；高度允差（相对）, ±0.3mm。

4）外观要求：“弹性密封垫”的产品外观质量应符合《模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定》（HG/T 3090）。

5）材质要求：管片弹性橡胶密封垫主体材料选用三元乙丙橡胶（EPDM），禁止使用三元乙丙橡胶再生料以及与其他合成胶的混炼胶。

4 密封垫的水密性检测

密封垫应进行“T”形缝或“十”形缝水密性试验。按管片的设计沟槽尺寸制作模具，利用模拟管片“十”形或“T”形拼装接缝的耐水压试验装置，测定密封垫在管片设计张开量及错台量时能承受的水压值。试验步骤详见《高分子防水材料 第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫》（GB 18173.4）附录A。

5 螺栓孔密封圈应与螺孔密封圈沟槽匹配，密封圈的材料为遇水膨胀橡胶产品。

6 管片内弧预留嵌缝槽，嵌缝应符合下列规定：

1）应在道床范围内进行嵌缝施工；

2）未定型嵌缝材料应有较好的不透水性，干湿基面的黏结性、耐久性、延伸性、抗下坠性。

7 管片所有外露螺栓头均应做封闭处理；

8 盾构隧道洞圈、联络通道与盾构隧道接口部位施工缝应采取加强防水措施。

9 管片外防水涂层宜采用高渗透环氧或改性环氧等封闭型涂料、水泥基渗透结晶型或硅氧烷类等渗透自愈型材料，并应符合下列规定：

1）耐化学腐蚀性、抗微生物侵蚀性、耐水性、耐磨性良好，且无毒或低毒；

2）在管片外弧面混凝土裂缝宽度达到0.2mm时，仍能在最大埋深处水压下不渗漏；

3）涂刷后的混凝土耐久性系数，如渗透系数、电通量、氯离子扩散系数等有显著的降低。

14.4.4 矿山法区间结构防水应符合下列规定：

1 矿山法区间结构防水应遵循“以防为主、多道防线、综合治理”的原则。将全包防水层（全包防水层应具有隔离抗裂等功效）与钢筋混凝土结构自防水相结合，以接缝防水为重点，确保隧道整体防水。

2 隧道内衬模筑（注）混凝土应采用防水混凝土，混凝土的标号应按照结构安全、耐久、抗裂、防渗的要求确定。特别注意隧道内衬拱顶部分混凝土补注浆。内衬模筑（注）拱顶部分的混凝土要求有一定的流动性。

3 隧道应在初次衬砌（喷射混凝土）与内衬结构之间设置柔性全包防水层，防水层可采用塑料防水板（厚度不小于1.5mm），并设置分区注浆系统或采用预铺防水卷材P类（厚度不小于1.5mm），与土工膜缓冲层组成夹层防水。

4 在隧道内衬混凝土结构与车站结构的连接部位预埋可全断面出浆的注浆管，在发生渗漏后灌注化学浆液。

5 矿山法区间的变形缝应选择多道措施（诸如外贴式止水带、中埋式钢边橡胶止水带、聚氨酯嵌缝胶等）防止渗漏。特别是变形缝中的防水措施应满足结构变形的要求。

6 区间结构施工缝应根据工程的防水等级、施工方法和结构型式等具体情况，单独或合理组合各类中埋式止水带、外贴式止水带、遇水膨胀橡胶止水条、遇水膨胀止水胶、全断面出浆的注浆管等以加强防水。

14.4.5 联络通道矿山法结构防水应符合下列规定：

1 矿山法施工的复合式衬砌宜采用夹层全包防水层；

2 复合式衬砌宜采用塑料防水板（厚度不小于1.5mm）或预铺防水卷材P类（厚度不小于1.5mm），与土工布缓冲层组成夹层防水，并通过预埋注浆管，设置遇水膨胀密封材料等措施加强联络通道与盾构区间接缝处防水。

14.4.6 明挖区间隧道的防水技术要求及细部构造可参照本章第14.3节。

14.5 地面及高架结构防水

14.5.1 地面及高架车站的设备用房、站台顶板、高架站厅层顶板不允许滴水、渗水，应满足结构防水一级的标准。高架桥防水设计应符合“以防为主、防排结合”的原则。

14.5.2 高架桥面防水应以疏排通畅为前提，以防水抗裂为重点，以满足桥梁结构的耐久性为主要目的。

14.5.3 高架桥面主体结构混凝土应抗裂、耐久、表面平整。桥面应设置连续的、整体密封的防水层。防水层宜直接施作于平整的结构层上。防水层应符合下列要求：

1 良好的透水性、高温下的热稳定性，低温下弹性与黏结性俱佳的防水涂料或防水卷材（如聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、橡化沥青非固化防水涂料等）。

2 柔性防水层应选择覆盖致密、耐磨和耐冲击的保护层。保护层应采用掺加聚丙烯纤维或纤维网的细石混凝土，最小厚度不应小于30mm。保护层应设置分仓缝。

3 当持续处于雨雪天气或五级风以上的天气而不宜施工柔性防水层时，可选用适合潮湿基面施工的刚性防水层。刚性防水层应具有使混凝土缝隙自闭的功能，并可不设保护层。

4 梁端处应设置伸缩缝，伸缩缝除保证梁部能自由伸缩、转动外，还应有效防止桥面渗漏。中小跨度桥梁伸缩缝宽60mm，固定伸缩缝的端挡墙应高于桥梁结构表面100mm。伸缩缝宜采用耐腐合金伸缩缝，橡胶止水带应有良好的密水性、排水性和耐久性，并方便更换，边墙墙缝应嵌填建筑密封胶。

14.5.4 桥梁设置的伸缩缝应选用能自由伸缩的专用伸缩缝装置，包括耐腐蚀金属预埋件及防水、防老化的后装止水带。边墙墙缝应嵌填建筑密封胶。

14.5.5 对地漏、落水管、阻水条等疏排水装置于桥面混凝土结构的接口应加强密封防水，并应便于检查、修复。

14.5.6 宁波处于酸雨地区，高架结构不应采用硅酸盐水泥作为单一的胶凝材料，而应根据酸雨环境作用情况，考虑混凝土添加剂。混凝土除了采用以耐久性为主的高性能混凝土外，还宜采用硅烷或硅氧烷渗透性涂层或脂肪族聚氨酯涂层施作于混凝土结构外表面。