(中鐵二局第二工程有限公司,四川成都 610101)
地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量受設(shè)計(jì)方案、原材料質(zhì)量、地下水分布特點(diǎn)等多項(xiàng)因素的影響,在某項(xiàng)或多項(xiàng)工作未落實(shí)到位時(shí),均易出現(xiàn)地鐵車站主體滲漏的問題,威脅地鐵車站的穩(wěn)定性。因此,技術(shù)人員應(yīng)對實(shí)際情況形成準(zhǔn)確認(rèn)識,采取針對性的防治技術(shù),從根本上解決滲漏問題,推動(dòng)建設(shè)工作的順利開展。
文星站總長480.415 m,為一島一側(cè)式車站,中心里程DK19+767.16,采用地下兩層箱型框架結(jié)構(gòu)。島式站臺寬10.5 m、側(cè)式站臺寬7 m,頂板覆土厚度約3.3~4.3 m。開挖施工采取明挖和局部蓋挖相結(jié)合的方案,基坑深度17.4~19.6 m,防水為重點(diǎn)施工內(nèi)容,應(yīng)采用有效的防治技術(shù),解決車站滲漏問題。
滲漏水是地鐵車站主體結(jié)構(gòu)中發(fā)生概率較高的問題,根據(jù)明挖地鐵車站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,發(fā)生滲漏水的部位主要為混凝土結(jié)構(gòu)、防水層,應(yīng)分析滲漏水特點(diǎn)再進(jìn)行防治工作。
2.1.1 施工技術(shù)不合理
地鐵主體結(jié)構(gòu)對施工技術(shù)提出較高的要求,若采取的施工技術(shù)不合理,隨時(shí)間的延長,地鐵主體結(jié)構(gòu)將發(fā)生明顯的滲漏現(xiàn)象。地鐵車站的施工環(huán)境復(fù)雜,地質(zhì)、水文均會對正常施工造成影響。綜合多方面情況,本工程明挖基坑施工采用具體工藝要求如表1所示。
表1 車站主體結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)
2.1.2 材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
材料是構(gòu)成地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)要素,施工中混凝土的用量較多,在失水時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)明顯的干縮裂縫,大幅度降溫時(shí)易產(chǎn)生冷溫裂縫,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)缺乏完整性,降低結(jié)構(gòu)的防水效果,裂縫不斷發(fā)展,威脅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,引發(fā)安全事故。
地鐵主體結(jié)構(gòu)防水施工中,防水層為關(guān)鍵的防護(hù)體系,若該部分出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,將難以隔絕水的侵蝕,導(dǎo)致其流入主體結(jié)構(gòu)表面,危害整體結(jié)構(gòu)。柔性防水材料局限性較強(qiáng),存在耐久性欠佳、易老化等問題,難以滿足地鐵車站的防水需求。防水卷材的鋪設(shè)面積較大,對基面要求高,其需要與混凝土結(jié)構(gòu)緊密貼合,若某部分存在貼合不密實(shí)的情況,將影響防水層的防水效果。
在本項(xiàng)目的車站主體結(jié)構(gòu)施工中,采用高性能的抗?jié)B混凝土,加強(qiáng)材料質(zhì)量的控制,可提高結(jié)構(gòu)自身的防滲能力。優(yōu)化混凝土的配合比,嚴(yán)格控制材料質(zhì)量,以便形成完整、致密的混凝土結(jié)構(gòu),制定完善的管理措施,避免局部較脆弱等問題。
(1)原材料?;炷林苽潆A段存在粗細(xì)骨料級配不合理、水泥存在受潮的情況,此條件下生產(chǎn)的混凝土缺乏足夠的抗?jié)B性能,應(yīng)對原材料質(zhì)量的選擇嚴(yán)格要求,從源頭上規(guī)避問題。
(2)配合比。未按要求摻入外加劑,水灰比超出合理范圍,導(dǎo)致混凝土在使用過程中發(fā)生收縮和徐變現(xiàn)象,形成裂紋;未嚴(yán)格控制坍落度(偏大),在粗骨料間產(chǎn)生軟弱層,影響混凝土的抗?jié)B性能;坍落度偏小時(shí),難以保證振搗施工質(zhì)量,存在密實(shí)度不足的情況。
(3)澆筑施工。澆筑過程中混合料的下落高度過高,發(fā)生離析現(xiàn)象,影響混凝土的質(zhì)量;未按照要求控制搗固時(shí)間,經(jīng)過處理后混凝土內(nèi)部依然有較多的空隙,密實(shí)性無法滿足要求。
(4)其他方面。未按照要求設(shè)置施工縫,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降;缺乏合理的養(yǎng)護(hù)措施或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足,加重混凝土的開裂問題。
主體結(jié)構(gòu)滲漏的形式主要有點(diǎn)滲漏、面滲漏、施工縫滲漏、變形縫滲漏,滲漏水防治需要將防水層、施工縫、變形縫,混凝土施工質(zhì)量作為主要對象,施工部門以實(shí)際情況為準(zhǔn),采取相適應(yīng)的施工技術(shù),將質(zhì)量管控落實(shí)到各流程中,提高滲漏防治水平。
3.2.1 材料選擇
(1)合理選用材料。選擇32.5R普通硅酸鹽水泥為宜,該水泥具有抗水性良好、低水化熱的特性;選擇級配良好的骨料,細(xì)度模數(shù)控制在2.8~3.0;嚴(yán)格控制碎石的粒徑,盡量不超過40 mm。
(2)優(yōu)化配合比。組織多次試驗(yàn),確定混凝土質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)對應(yīng)的配合比。水灰比控制在0.4~0.5;混凝土的水泥用量為300~350 kg/m3,含水量35%~40%;摻入適量高效減水劑及一級粉煤灰,用于緩解水泥水化熱現(xiàn)象,以免因混凝土內(nèi)外部溫差過大形成裂縫。以設(shè)計(jì)配比為準(zhǔn),選擇適量質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料,經(jīng)過充分拌和后,轉(zhuǎn)運(yùn)至施工現(xiàn)場,及時(shí)投入使用。
(3)鋼筋處理。鋼筋是地鐵車站主體結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵材料,應(yīng)對其進(jìn)行除銹處理,清理附著在鋼筋上的油污等。
3.2.2 防水層鋪設(shè)
(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)噴射混凝土施工完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行收面抹平工作,確保后期防水層鋪設(shè)時(shí)基面平整。
(2)防水層基層表面應(yīng)清理干凈,若存在凹凸起伏部位,應(yīng)使用水泥砂漿找平,避免防水層鋪設(shè)后背面產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象,造成防水層撕裂產(chǎn)生滲水。
(3)防水層相鄰兩幅卷材的有效搭接寬度為10 cm,按照上幅、下幅搭接,防水層搭接縫應(yīng)錯(cuò)開1/3~1/2幅寬。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格多次檢查搭接部位連接情況,發(fā)現(xiàn)有開口情況應(yīng)立即重新粘貼。
3.2.3 施工縫、變形縫處置
(1)分次澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)加強(qiáng)對原澆筑混凝土的檢查工作,待其強(qiáng)度達(dá)到要求后,再組織進(jìn)一步的混凝土澆筑作業(yè)。
(2)原混凝土面施工前,應(yīng)清理該處的浮漿、脆弱表層等不利于正常施工的雜物,適度鑿毛直至原混凝土面露出粗骨料為止,表面以凹凸不平的狀態(tài)為宜,有利于新澆筑混凝土與原面層的結(jié)合。
(3)清理表面雜物時(shí),可采取高壓水沖洗的方法,保證原混凝土面無泥土或松散骨料堆積的情況,以便混凝土表面可維持濕潤的狀態(tài)。
(4)在施工縫、變形縫處安裝止水帶時(shí),應(yīng)保證止水帶的安裝位置的準(zhǔn)確性、牢固性?;炷翝仓皯?yīng)檢查止水帶的施工情況,判斷其是否存在位置偏差、完整性不足的情況,若均無誤,可進(jìn)入混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)。
(5)實(shí)際澆筑過程中,應(yīng)加強(qiáng)對接縫處的振搗,經(jīng)過多次操作后,使止水帶可緊密貼合在結(jié)構(gòu)上,此外應(yīng)加強(qiáng)對振搗設(shè)備作業(yè)姿態(tài)的控制,以免因設(shè)備的外力作用導(dǎo)致止水帶受損或偏位。
3.2.4 混凝土施工
(1)混凝土澆筑時(shí),材料下落高度不宜超過2 m,以防離析;若因施工條件特殊存在混凝土澆筑高度超過2 m的情況,宜利用串筒或滑槽澆筑。遵循分段依次施工的原則,單次混凝土澆筑量不宜過多,避免加大質(zhì)量控制難度,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂紋。本工程中,單次澆筑的結(jié)構(gòu)長度控制在20 m以內(nèi)。
(2)嚴(yán)格控制入模溫度,夏季不大于28 ℃,冬季不低于5 ℃,遇夏季高溫天氣時(shí),宜在溫度較低時(shí)進(jìn)行澆筑。
(3)嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度,應(yīng)采用專門加工、定型生產(chǎn)的鋼筋定位墊塊,施工現(xiàn)場應(yīng)將保護(hù)層厚度作為重點(diǎn)檢查內(nèi)容之一,并重復(fù)檢查。
(4)待混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后,可進(jìn)入灑水養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),混凝土表面采用土工布或薄膜等保濕材料覆蓋,持續(xù)時(shí)間至少為14 d,同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場氣溫及澆筑混凝土的質(zhì)量情況合理灑水,確保灑水頻率和單次灑水量均具有合理性,避免混凝土過于濕潤或過于干燥而產(chǎn)生開裂[1]。
(5)混凝土施工完成后,拆除模板支架、鋼支撐時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除,防止結(jié)構(gòu)混凝土開裂產(chǎn)生滲漏水。
3.2.5 滲漏水治理
(1)點(diǎn)滲漏。滲漏水量偏小時(shí),先確定裂縫的發(fā)生位置,于該處鉆兩個(gè)孔徑為14 mm、深150 mm的孔,將注漿管安裝到孔內(nèi),利用高壓水清理,恢復(fù)至潔凈狀態(tài)后,即可正式注改性環(huán)氧樹脂灌漿材料,為避免漿液溢出現(xiàn)象,兩側(cè)的裂縫可利用堵漏材料有效封堵。若滲漏水的總量較多,如已經(jīng)形成水流,應(yīng)開鑿裂縫,按照前述方法完成防治工作。
(2)面滲漏。確定面滲漏的實(shí)際覆蓋范圍,滲漏水范圍內(nèi)選擇滲漏水部位鉆孔埋設(shè)注漿針頭,注漿應(yīng)由外向內(nèi)、由高到低,集中滲漏水點(diǎn)采用封閉集中注漿,在滲水面鑿深30 mm,清理鑿除施工期間產(chǎn)生的雜物,刷涂堵漏粉,并使用防水砂漿封閉,使?jié)B漏處恢復(fù)至完整的狀態(tài)。
(3)施工縫、變形縫滲漏。注漿孔宜交叉布置在施工縫兩側(cè),鉆孔應(yīng)斜穿施工縫,至止水帶迎水面,采用高壓水或高壓氣體清洗干凈注漿孔。安裝注漿針頭,采用注漿機(jī)加壓注漿,自下向上,出漿一孔、關(guān)閉一孔,直到裂縫頂端孔,注漿結(jié)束后,及時(shí)清除基面多余材料,保持基面清潔干燥。
綜上所述,滲漏水是地鐵車站主體結(jié)構(gòu)中較為常見的問題,影響地鐵車站的功能,威脅地鐵車站的穩(wěn)定性,引發(fā)安全事故。在明挖地鐵車站中,其主體結(jié)構(gòu)滲漏的形式主要有點(diǎn)滲漏、面滲漏、施工縫及變形縫的滲漏,原因體現(xiàn)在材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、配比不合理、澆筑方法不當(dāng)?shù)确矫?。工程人員應(yīng)正確認(rèn)識地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的滲漏問題,采取合適的防治施工技術(shù),提高施工質(zhì)量。