城市轨道交通地下结构新型防水解决方案

城市轨道交通作为大中型城市的交通大动脉，在城市运行中发挥着极其重要的作用，对自身结构的安全性、耐久性也提出了更高的要求。城市轨道交通以地下结构为主，主体结构往往处于含水的地下土层中，因此需要妥善解决地下水的渗漏问题。目前惯用的做法是在混凝土的抗渗指标基础上，外包全封闭柔性防水层（一至两道）。

然而柔性防水层对施工环境、施工工艺及成品保护都有较高的要求，稍有不慎引起破损，将会导致其整体功能失效。此外，由于柔性防水层的设计使用年限基本为15~20年左右，它的有机材性在地下土壤环境中存在降解失效的风险，远远达不到主体结构100年的设计使用年限要求，随着时间的推移，主体结构渗漏在所难免。近年来，城市轨道交通运营线地下结构渗漏频发，渗漏治理是一笔不小的资金投入。因此，急待提出城市轨道交通地下结构的新型防水解决方案。

近日，在石家庄市就有一段主体防水完全采用混凝土结构自防水技术的区间段投入运营，受到了轨道交通领域相关行业专家的广泛关注，它就是石家庄地铁3号线二期出入段工程，采用的是由住建部2006年向全国推广的“基于FS101、FS102系列防水产品的地下刚性（复合）防水技术”（以下简称：FS系列刚性防水），取得了良好的防水效果。

该专项防水技术是指在地下结构中使用“含有FS102防水密实剂的防水混凝土及其施工方法”的基础上，在结构面层抹掺“含有FS101砂浆防水剂的防水砂浆”。同时，“细部节点、变形缝等部位采用柔性密封材料”处理，构成“刚性复合、以柔适变”的防水体系。此项技术在地下不同防水等级的设防要求下，均可取消传统柔性外包防水层，到达防水等级验收标准。

并先后进入了《地下工程防水技术规范》GB50108-2008，及2011年实施的《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011。作为条文说明中特别提出技术，并给予了该专项防水技术“满足工程防水且与结构寿命相同”的高度评价。近十年来，已在国内不同地区累计3000多个项目中采用，是地下工程防水领域，经过试验、检测和鉴定，并真正做到实践检验质量可靠的新材料、新技术。

基于以上FS系列刚性防水技术的先进性，该工程前期由石家庄市轨道交通有限责任公司联合设计单位：北京城建设计研究院（前期）、铁三院等专业技术机构，对该技术的研发、生产企业：北京龙阳伟业科技股份有限公司，进行了大量调研考察工作，并于2018 年 6 月 29 日，在铁三院召开“石家庄市轨道交通3号线二期工程韩通站及北乐乡站结构刚性防水设计专家评审会”（图1、2示），评审组成员均为国内轨道交通领域标准、设计、施工以及材料方面的顶尖专家，并一致通过该标段采用刚性防水设计方案。

图1、2：石家庄市轨道交通3号线二期工程韩通站及北乐乡站结构刚性防水设计专家评审会

该标段位于3号线北乐乡出入段区间，地下两层，负一层为待开发区域，负二层为地铁车辆出入段。于2019年7月正式由中铁二十局第二工程有限公司负责刚性防水施工，北京龙阳伟业科技股份有限公司提供FS系列防水产品，以及该企业的360°技术服务体系。此技术是通过其核心专利产品FS102混凝土防水密实剂对普通抗渗混凝土的基准比例掺加与拌合，并通过企业匹配混凝土生产、施工、维护等全方位的技术服务体系，可大幅提升混凝土的密实性和抗裂性，实现混凝土结构自防水的超强功能效果。根据设防要求，辅以外设FS101砂浆防水层，在达到地下防水等级设计验收标准的同时，优化了传统防水做法的施工工序，工期和成本优势都得到了施工企业和建设单位的一致好评。（图3、4示）

图3：商混公司防水剂添加全程监控 图4：FS系列刚性防水质量控制汇报会议

在参建方的共同努力下，该标段的防水工程顺利完成并通过质量验收标准，已于2021年4月份开通正式运营，并经历了首个雨季的检验，防水效果良好。届时，石家庄地铁3号线乐乡站区间段将成为北方地区第一条取消外包柔性防水层，并实现防水与主体结构同寿命的地下轨道交通联络线。（图5、6示）

图5：石家庄3号线乐乡站                     图6：开通运营仪式

回首今年两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，也成为基础建设行业关注的“热点”。以无机防水材料为理论导向的FS系列刚性防水技术，获得了国家建筑材料测试中心“绿色建筑选用产品”证明商标，产品在使用过程中不产生有害气体和废弃物，对环境、土壤均无污染，大幅减少了施工过程中的碳排放，减少了整体社会建筑资源消耗。其与结构同寿命周期的防水系统，从根本上解决了地下防水后期大量维护成本，更是促进了国家提出的“碳中和”目标早日实现。该地下结构的防水解决方案，终将在城市轨道交通建设领域大发光彩。