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        地鐵工程施工質(zhì)量控制中防水技術(shù)的作用與實(shí)踐

        2021-03-31 09:33:47趙藝博
        工程質(zhì)量 2021年5期
        關(guān)鍵詞:防水材料卷材混凝土

        趙藝博

        (中鐵十五局集團(tuán)第五工程有限公司,天津 300131)

        0 引言

        我國的工程數(shù)量在逐漸的增加,地鐵工程的施工變得越來越重要,在地鐵工程施工的過程中要重視施工質(zhì)量控制,將防水工作做好,提高施工質(zhì)量控制中的防水技術(shù),可在一起程度上延長整個地鐵的使用壽命。通過做好防水技術(shù)實(shí)踐階段的監(jiān)督管理工作,對于降低施工質(zhì)量問題發(fā)生幾率,提升地鐵工程施工質(zhì)量有著積極地意義。

        1 影響地鐵防水技術(shù)應(yīng)用效果的因素

        1.1 工程設(shè)計因素

        在工程設(shè)計階段,部分設(shè)計師對于防水技術(shù)的認(rèn)知存在著一定偏差,突出表現(xiàn)便是過度注意結(jié)構(gòu)外部防水設(shè)計,對于結(jié)構(gòu)自防水的重視程度較低。這也導(dǎo)致在設(shè)計時,更注重的內(nèi)容為防水材料,而忽視了防水混凝土。對于使用到的防水混凝土結(jié)構(gòu),對細(xì)部結(jié)構(gòu)與鋼筋的搭配不合理,未能將防水設(shè)計與工程結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來,設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式也不夠簡單有效。這也導(dǎo)致工程施工階段出現(xiàn)較多的質(zhì)量問題,影響到設(shè)計結(jié)構(gòu)的防水效果。

        1.2 施工環(huán)境因素

        相比于地面上的開闊帶作業(yè),地鐵工程的作業(yè)區(qū)域主要集中在地下,作業(yè)區(qū)域的局限性相對較大,很容易受到施工環(huán)境的影響。地下水在地層中的存在形式主要有自重水、結(jié)合水和毛細(xì)管水,不同類型的地下水所帶來的影響性也存在一些差異。例如,自重水的靈活性較大,若作業(yè)區(qū)域距離含水層較近,在水位上升期間,很容易出現(xiàn)作業(yè)面涌水的情況。結(jié)合水和毛細(xì)管水則存在于巖體或巖體裂縫中,在破壞掉存儲平衡后,很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滲水的情況,影響到圍巖結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。除此之外,施工環(huán)境照明系統(tǒng)的亮度、通風(fēng)狀態(tài)、用電安全性等,也都會影響到施工作業(yè)的正常進(jìn)行,降低防水技術(shù)的施工效果。

        1.3 人員操作因素

        地鐵工程施工期間所使用到的防水技術(shù),根據(jù)施工部位的不同,可以分為穿墻管防水、頂層防水、圍巖防水、施工縫防水等內(nèi)容。人員操作作為防水技術(shù)的主要載體,其操作水平也將影響到防水技術(shù)的應(yīng)用效果。部分施工單位所選擇的施工人員部分屬于“無證人員”,即沒有獲取相應(yīng)的從業(yè)資格證書,這樣在防水技術(shù)應(yīng)用階段,受到不專業(yè)人士水平的影響,很容易出現(xiàn)施工紕漏,埋下相應(yīng)的滲漏隱患。有時為了追趕施工工期,施工人員有時會跳過一些施工步驟,如施工縫處理階段,沒有做好鑿毛、清理、干燥等工作,造成防水材料貼合度較低,或被尖銳物體刺穿,進(jìn)而降低了防水技術(shù)的施工質(zhì)量。

        1.4 施工材料因素

        現(xiàn)階段,在地鐵工程施工過程中,經(jīng)常使用到的防水材料有防水卷材、土工布、混凝土等,其質(zhì)量的合規(guī)性這也是工程能夠順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。以防水卷材為例,防水卷材的耐久性、抗拉強(qiáng)度、厚度等參數(shù),都需要結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況進(jìn)行選擇,如果其中某一項(xiàng)指標(biāo)沒有達(dá)到要求,如厚度不足、耐久性較差、材料表面破損嚴(yán)重等,那么也將直接影響到材料應(yīng)用后的防水效果,從而影響到防水結(jié)構(gòu)的使用壽命。

        2 地鐵工程中應(yīng)用防水技術(shù)的作用

        2.1 避免地下水侵蝕

        地鐵工程的建設(shè)區(qū)域一般距離地表較深,大多數(shù)都在 10 m 以上,而且還存在著雙層或多層的地鐵,如北京地鐵車站多數(shù)都是三層車站,深度的增加,也提高了和地下水接觸的幾率。地下水的侵蝕會增加區(qū)域土層的含水量,使其理化性質(zhì)變?nèi)?,這樣也會影響到基礎(chǔ)作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)固性。而防水技術(shù)的應(yīng)用,可以避免地下水的向上滲透,如使用注漿法將地層中裂隙進(jìn)行封閉,使地鐵工程作業(yè)區(qū)域形成一個密閉空間,這樣可以有效避免地下水對地鐵工程內(nèi)部進(jìn)行滲水侵?jǐn)_,降低了地下水滲漏所帶來的負(fù)面影響,從而提高了地鐵工程整體的施工質(zhì)量。

        2.2 延長結(jié)構(gòu)使用壽命

        所有工程在建設(shè)初期,都會進(jìn)行預(yù)期壽命的設(shè)計,如橋梁工程的設(shè)計壽命一般維持在 100~150 年,民用建筑工程在 70 年左右,而地鐵工程在設(shè)計初期,對于設(shè)計壽命的要求基本上都在 100 年以上。在工程投入使用后,受到不可抗力因素(地震、洪水等)、地下水侵蝕、突發(fā)重大事故(列車脫軌、爆炸等)等因素影響,地鐵工程的使用壽命也會縮減,進(jìn)而影響到工程帶來的綜合效益。除卻不可抗力和突發(fā)重大事故內(nèi)容,地下水侵蝕控制的可操作性最高,借助結(jié)構(gòu)自防水、外部防水等技術(shù),可以延緩地下水對工程結(jié)構(gòu)的侵蝕速度,使工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果能夠得到最大限度地發(fā)揮,以此來提高結(jié)構(gòu)應(yīng)用環(huán)境穩(wěn)固性,延長地鐵結(jié)構(gòu)的使用壽命。

        2.3 減少維護(hù)成本支出

        地鐵工程完成防水工程施工之后,會進(jìn)入到維護(hù)管理階段,該階段的主要工作是對結(jié)構(gòu)防水工作情況進(jìn)行檢查,對于存在施工問題的區(qū)域,及時進(jìn)行返工處理,從而提高地鐵工程的整體性。而防水技術(shù)在前期應(yīng)用中,做好質(zhì)量管理工作,可以降低后續(xù)施工問題的發(fā)生幾率,并且在檢修過程中,也會節(jié)約許多時間成本,這樣可以減少維護(hù)成本支出量,提高地鐵工程所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

        2.4 提高運(yùn)營環(huán)境安全性

        地鐵工程具備橫跨區(qū)域較多、施工環(huán)境復(fù)雜、施工難度高等特點(diǎn),這也對施工組織管理體系的完善度提出了要求。地鐵作為電力驅(qū)動的交通工具,在地鐵上方存在著許多的用電線路,其運(yùn)行穩(wěn)定性也將會影響到地鐵行駛的安全性,如果此時頂層出現(xiàn)滲漏問題,那么在滴落到線路絕緣皮破損位置或弓網(wǎng)位置處時,很容易出現(xiàn)線路短路、局部放電等問題,從而威脅到運(yùn)營環(huán)境的安全性。而防水技術(shù)的應(yīng)用,能夠大幅度提升地鐵工程各結(jié)構(gòu)的防水性,降低滲漏病害的發(fā)生幾率,結(jié)合合理的檢修管理計劃,也可以有效提升運(yùn)營環(huán)境的安全性和可靠性。

        3 地鐵工程防水技術(shù)的實(shí)踐要點(diǎn)

        3.1 施工前準(zhǔn)備

        在地鐵工程防水技術(shù)應(yīng)用前,需要先做好施工前的準(zhǔn)備工作,這也是進(jìn)行施工計劃調(diào)整,優(yōu)化施工技術(shù)參數(shù)的重要依靠。在實(shí)踐過程中,需要注意以下幾點(diǎn):①根據(jù)施工圖紙中標(biāo)注的施工縫位置、車站細(xì)部位置、防水等級要求等,對于本次施工所需要使用的防水材料參數(shù)、防水技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)做好梳理,以此來營造安全可靠的施工作業(yè)環(huán)境。②對于施工組織成員,應(yīng)根據(jù)要求做好篩選,對于無證人員,不允許其參與到本次施工,同時也需要落實(shí)責(zé)任管理制度,在出現(xiàn)質(zhì)量問題后,能夠及時進(jìn)行追責(zé)工作,以此來提高相關(guān)人員的重視程度,約束工作階段的操作行為。③設(shè)計人員和施工人員需提前做好技術(shù)交底工作,同時參與到防水作業(yè)當(dāng)中,及時給出改進(jìn)建議,以此來穩(wěn)定作業(yè)環(huán)境。

        3.2 防水材料的選擇

        目前在防水技術(shù)應(yīng)用階段,可供選擇的防水材料種類繁多,如防水卷材、土工布復(fù)合膜、混凝土、防水板等。不同防水材料的適用環(huán)境也存在差異,如土工布復(fù)合膜可以用作基礎(chǔ)防水,同時也需要搭配地下連續(xù)墻、濕噴混凝土技術(shù)進(jìn)行使用,使結(jié)構(gòu)的防水性能能夠提到進(jìn)一步提升。因此,在防水材料選擇中,可以借助信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,組建防水材料選擇體系,在選擇體系中對于相關(guān)參數(shù)進(jìn)行提前明確,內(nèi)容包括了防水材料厚度、強(qiáng)度、抗拉伸強(qiáng)度、耐久性、耐腐性等,結(jié)合其前期勘察資料得到的參數(shù)數(shù)據(jù),明確本次施工所需要的材料,對其性能進(jìn)行校驗(yàn),滿足要求后再進(jìn)行使用,從而提高材料選擇的可靠性和合規(guī)性。

        3.3 材料拌合比控制

        在防水技術(shù)應(yīng)用階段,混凝土材料屬于較為基礎(chǔ)的防水材料,如干噴混凝土技術(shù)、濕噴混凝土技術(shù)、注漿施工技術(shù)等,都是以混凝土為主材料的防水技術(shù)。那么混凝土拌合比例也將影響到最終的應(yīng)用效果?;炷恋陌韬媳壤枰趯?shí)驗(yàn)室內(nèi)完成,并且在拌合現(xiàn)場,也需要結(jié)合作業(yè)區(qū)域的空氣濕度、溫度、拌合水水質(zhì)等,作出適當(dāng)調(diào)整。而拌合材料的添加量需要控制好誤差范圍,如水泥、集料、粉煤灰的單次添加量誤差應(yīng)控制在 2 % 以內(nèi),而拌合水、外加劑單次添加量誤差應(yīng)控制在 1 % 以內(nèi),集料含泥量不超過 3 % 等,這些都是拌合過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。另外,在攪拌操作時,需要先將材料放入后(拌合水、外加劑除外),干攪 1~2 min,待材料混合均勻后再放入拌合水和外加劑,攪拌至混合均勻,以此來確?;炷涟韬腺|(zhì)量,提高混凝土材料的拌合質(zhì)量。

        3.4 結(jié)構(gòu)外防水施工

        在防水技術(shù)應(yīng)用過程中,結(jié)構(gòu)外防水施工屬于常用的處理技術(shù)。在該技術(shù)應(yīng)用階段,應(yīng)注意以下幾方面。①做好地鐵工程基層結(jié)構(gòu)的處理工作,將基層表面的附著物、突出物體、鐵絲等材料進(jìn)行提前處理,同時對于基層面的標(biāo)高情況進(jìn)行查看,對于存在的問題進(jìn)行及時處理,如一些凸起的鋼管、鐵絲需要深入到材料根部來完成清理,并且對于破壞的部位重新灌注混凝土,以此來提升基層結(jié)構(gòu)的可靠性。②在防水卷材鋪設(shè)的過程中,需要先利用處理劑對基層進(jìn)行處理,同時檢查卷材上是否有孔眼、材料破損的情況,待處理劑干燥之后,可以進(jìn)行防水卷材的鋪裝。因?yàn)榈罔F工程所需要鋪設(shè)的卷材總面積較大,因此在鋪設(shè)階段也需要提前做好基準(zhǔn)線的測量放樣工作,基準(zhǔn)線相互之間的間隔可以參考防水卷材的寬度來進(jìn)行設(shè)計,在搭接處理中,卷材之間的搭接寬度不低于 10 mm,以此來提升鋪設(shè)結(jié)果的整體性[1]。

        3.5 施工縫防水施工

        在施工縫防水施工處理過程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①做好前期的預(yù)處理工作,一般會將止水帶作為主要的施工材料,并且在施工縫預(yù)處理階段,可以參考 3.4 節(jié)中的內(nèi)容,將施工縫表面的雜物清理干凈,隨后利用清水清洗施工縫,將灰塵、泥土等清理干凈。②針對地鐵工程的施工特點(diǎn),可以選擇鋼邊防水膠帶來完成結(jié)構(gòu)的密封處理,若在含水量較為豐富的區(qū)域,還可以搭配防水膠來進(jìn)一步提升施工縫的防水性。③對于地鐵工程中的一些接口,可以選擇雙道止水膠+優(yōu)質(zhì)水泥的方式進(jìn)行處理,進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)整體的密封性[2]。

        3.6 穿墻管防水施工

        地鐵工程的修建是為了服務(wù)城市居民,同時很多地鐵工程都是后期修建,因此很容易出現(xiàn)工程交叉的情況,這也意味著地鐵工程施工期間也會存在許多的穿墻管結(jié)構(gòu)。在對其進(jìn)行防水施工時,需要在穿墻管外側(cè)涂刷防水層材料(如聚氨酯材料),涂刷厚度控制在 1 mm 以內(nèi),隨后進(jìn)行加強(qiáng)層處理。加強(qiáng)層材料主要以厚丁橡膠為主,加強(qiáng)層厚度控制在 1.5 mm 以內(nèi),并在外圍繼續(xù)附著一層隔離膜(如 PE 膜),搭配襯墊板(如聚乙烯板材)結(jié)構(gòu)的使用,以提升穿墻管結(jié)構(gòu)的防水性[3]。

        3.7 混凝土自防水施工

        在混凝土自防水施工過程中,首要任務(wù)便是做好施工材料的篩選和混凝土拌合比例的控制,這些內(nèi)容的具體操作可以參考之前章節(jié)中提到的內(nèi)容進(jìn)行。為了加快混凝土內(nèi)部氣體的排出速度,通常情況下,會選擇膨脹混凝土來作為防水結(jié)構(gòu),即向混凝土中添加適量膨脹劑,以此來提高混凝土顆粒物之間的密實(shí)度。在具體的施工過程中,所使用的混凝土材料為商品混凝土,這也要求控制好澆筑混凝土的運(yùn)輸時間,而且對于注漿管道離作業(yè)面高度(<1.5 m)、振搗時間(單次<30 s)、養(yǎng)護(hù)周期(超過 7 d)等內(nèi)容做好控制工作,以此來提高混凝土結(jié)構(gòu)的凝結(jié)效果,提高結(jié)構(gòu)本身的防水能力[4]。

        3.8 其他接口防水施工

        在對其他接口展開防水施工時,需要提前做好預(yù)處理工作,所使用的防水材料主要是止水膠和水泥材料,要提前攤鋪在作業(yè)面表層,提高結(jié)構(gòu)的處理效果。同時對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部輪廓線進(jìn)行合理處理,并在防水卷材的鋪設(shè)前,提前設(shè)置好保護(hù)結(jié)構(gòu),使其能夠?qū)Y(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行保護(hù),從而提高結(jié)構(gòu)本身的防水性能,提升地鐵工程結(jié)構(gòu)的防水性。

        4 結(jié)語

        綜上所述,對于地鐵工程來說,防水一直是重要的質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn),地鐵的防水如果出現(xiàn)問題,后果不容小覷,不僅對地鐵運(yùn)行帶來影響,也會有事故隱患,對人們的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。因此為了能夠保障地鐵工程的正常運(yùn)行,必須要加大質(zhì)量監(jiān)察力度,提升施工水平,讓我國地鐵工程的防水技術(shù)水平不斷提升,從而促進(jìn)我國地鐵事業(yè)的不斷發(fā)展。Q

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