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        明挖地鐵車站的防水施工技術(shù)

        2021-08-31 03:29:58王宏金
        科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊 2021年22期
        關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)工程

        王宏金

        (中國(guó)水利水電第八工程局有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)

        隨著我國(guó)城市的快速發(fā)展,城市地鐵軌道交通對(duì)緩解城市交通堵塞日趨重要,地鐵工程在城市建設(shè)變得更加普遍,工程規(guī)模不斷擴(kuò)大。但是,地鐵工程在建設(shè)時(shí)面臨地質(zhì)條件復(fù)雜、地層差異性較大等多項(xiàng)問題,這會(huì)導(dǎo)致地鐵工程施工中面臨各種難題。在地鐵車站施工期間,明挖法是一種應(yīng)用廣泛的施工方法,因?yàn)槠湓诼短飙h(huán)境下開展施工,地表水、地下水對(duì)地鐵車站施工影響很大。因此,地鐵車站防水是一項(xiàng)關(guān)鍵工序,容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。如果地鐵在運(yùn)營(yíng)后發(fā)生滲漏現(xiàn)象,勢(shì)必會(huì)對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)質(zhì)量、安全,以及經(jīng)濟(jì)效益造成直接影響。因此,地鐵建設(shè)相關(guān)方對(duì)車站防水都高度重視。

        1.防水施工的重要性

        明挖施工是地鐵車站施工中常用的一項(xiàng)技術(shù),在采用該方法時(shí),要先開挖地鐵車站基坑,在該過程中,要做好基坑圍護(hù)作業(yè),分層開挖直到底部,再開展地鐵車站框架施工,施工作業(yè)開展多數(shù)都在露天環(huán)境下進(jìn)行。地鐵車站是地下工程,如果地鐵車站防水施工未達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致地鐵車站質(zhì)量存在問題,一旦發(fā)生漏水,將會(huì)導(dǎo)致車站內(nèi)裝飾、機(jī)電設(shè)備,以及機(jī)車在行駛時(shí)安全性造成一定威脅[1]。由此可見,防水施工在地鐵明挖施工中占有重要地位,從設(shè)計(jì)到施工的相關(guān)人員要提高對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容重視。

        2.明挖施工防水設(shè)計(jì)需要遵循的原則

        為了確保地鐵車站具有良好防水效果,必須堅(jiān)持“以防為主,剛?cè)峤Y(jié)合,多道防線,因地制宜,綜合治理”原則。依據(jù)地鐵工程具體情況,建設(shè)一套符合具體情況的綜合防水體系,設(shè)置多道防水設(shè)施,確保車站內(nèi)防水設(shè)施能夠達(dá)到一級(jí)防水的要求標(biāo)準(zhǔn)[2]。與此同時(shí),還要堅(jiān)持因地制宜,對(duì)地鐵車站施工現(xiàn)場(chǎng),以及周邊具體情況進(jìn)行全面勘察,做好相應(yīng)分析工作,依據(jù)分析結(jié)果,制定一套合理的明挖及防水施工方案,實(shí)現(xiàn)綜合治理目的。對(duì)于地鐵工程來說,地鐵車站防水體系主要需要注重的內(nèi)容有以下幾點(diǎn):一是確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系,即以結(jié)構(gòu)自防水為根本,確保其抗?jié)B性、抗裂都能夠達(dá)到防水要求,這是明挖車站防水作業(yè)的基礎(chǔ)。二是在車站結(jié)構(gòu)的迎水面做好外包防水作業(yè),采取合理方式進(jìn)行設(shè)計(jì)全包式柔性防水層,做好相應(yīng)安裝工作,進(jìn)而使明挖車站施工中的防水效果能夠得到進(jìn)一步提高[3]。三是以變形縫、施工縫、穿墻管、樁頭等部位為重點(diǎn),制定一套合理的防水策略,以免發(fā)生嚴(yán)重漏水問題,對(duì)地鐵工程造成破壞,導(dǎo)致工程無法滿足地鐵運(yùn)營(yíng)的要求。

        3.防水施工技術(shù)應(yīng)用探討

        3.1 工程概況

        地鐵車站結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度為322.2 m,工程施工過程中,地鐵車站明挖標(biāo)注寬度為21.6 m,底板埋深在19.52-21.23 m。車站明挖段頂板覆土厚度約為4.18-4.63 m,結(jié)構(gòu)采用的為地下兩層三跨箱型框架結(jié)構(gòu)[4]。

        3.2 防水方案

        地鐵車站防水等級(jí)為一級(jí),車站主體結(jié)構(gòu)采用厚度80cm,C35 P10自防水鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),保護(hù)層厚度迎水側(cè)50 mm,背水側(cè)35 mm。明挖車站主體結(jié)構(gòu)采用柔性全外包防水方案,結(jié)構(gòu)頂板采用厚度為2.5 mm的單組分聚氨酯防水涂料+油氈隔離層;側(cè)墻和底板采用1.5 mm高分子自粘膠膜防水卷材(HDPE)。在側(cè)墻防水板與基層之間,以及底板防水板與基層間取消了原設(shè)計(jì)的無紡布緩沖層[5]。同時(shí),還要在頂板防水板上要設(shè)置厚度70 mm的C20細(xì)石混凝土隔離保護(hù)層,底板設(shè)置50 mm的C20細(xì)石混凝土保護(hù)層,提高工程的整體防水性。特殊部位的防水,變形縫采用背貼式橡膠止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+背水面嵌縫;施工縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶;穿墻管、抗拔樁等部位采用剛?cè)徇^渡、止水條、止水鋼板等加強(qiáng)措施;特殊施工縫采用止水膠+注漿管注漿+止水膠。

        3.3 施工作業(yè)

        一是混凝土結(jié)構(gòu)自身防水性。對(duì)于工程施工中采用的防水混凝土,其在抗?jié)B、防凍等方面都要滿足應(yīng)用需求,而且要具有良好耐久性。采用多種外加添加劑時(shí)要考慮適配性,最終配置成C35混凝土,其抗?jié)B等級(jí)能夠達(dá)到P10。施工過程中嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量,并做好原材料的抽樣檢測(cè)工作;控制好混凝土的入模溫度。加強(qiáng)振搗,保證其密實(shí)性。二是卷材防水。對(duì)于地板和側(cè)墻來說,在施工開展時(shí),要利用自粘膠膜防水卷材進(jìn)行作業(yè),混凝土結(jié)構(gòu)澆筑要在防水卷材上覆蓋自粘膠膜層后進(jìn)行,為了確保防水卷材作用能夠得到合理發(fā)揮,要確保卷材膠膜層與混凝土砂漿緊密連接。

        3.4 工程接縫防水方案

        工程施工中采用的接縫防水方案如表1所示。

        表1 接縫防水方案

        3.5 防水施工工藝

        防水施工工藝流程主要從底板、側(cè)墻、頂板三個(gè)方面進(jìn)行分析,每一項(xiàng)結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)容如下。

        底板施工:混凝土墊層施工→彈線分幅→細(xì)部附加層→卷材鋪貼→卷材封邊→施工保護(hù)層 →底板混凝土澆筑

        側(cè)墻施工:側(cè)墻基面處理施工→彈線分幅→細(xì)部附加層→卷材鋪貼→卷材封邊,完成格結(jié)構(gòu)側(cè)墻建設(shè)。

        頂板施工:處理基面→第一遍單組分聚氨酯防水涂料→第2-4遍單組分聚氨酯防水涂料→設(shè)置隔離層→鋪設(shè)細(xì)石混凝土保護(hù)層→回填土,最終完成頂板防水體系,提高整個(gè)工程的防水性。

        3.6 防水結(jié)構(gòu)施工方法

        基面處理技術(shù):清理基層,基層必須干凈,不得存在任何雜質(zhì),對(duì)于基層平整度來說,需要滿足D/L≤1/20標(biāo)準(zhǔn)。其中D為相鄰?fù)姑娴纳疃茸畲笾?,而L為距離?;鶎犹幚砗蟊仨毐WC其堅(jiān)固、平整、密實(shí),不得有蜂窩、麻面、大于0.2 mm的裂紋。不滿足上述要求的必須鑿除,并用1:2.5的水泥砂漿找平;對(duì)于基層表面來說,可以處于潮濕狀態(tài),但是不得存在明水,如果有明水,要采取封堵方式處理。

        防水卷材施工技術(shù):鋪設(shè)卷材要應(yīng)當(dāng)先立面,再平面,對(duì)于立面來說,為了確保鋪設(shè)作業(yè)順利開展,要先進(jìn)行轉(zhuǎn)角處鋪設(shè),再進(jìn)行大面鋪設(shè)。通過自粘結(jié)邊搭接卷材場(chǎng)邊,長(zhǎng)度要控制10.0 cm,而對(duì)于短邊在搭接上則要利用膠粘帶進(jìn)行,長(zhǎng)度也為10.0 cm,需要特別注意的是,卷材端位置處搭接處應(yīng)當(dāng)錯(cuò)開。在進(jìn)行立面施工開展時(shí),要利用卷材完全覆蓋固定位置,不得破壞防水卷材。底板防水層鋪設(shè)完畢,除掉卷材的隔離膜,通過臨時(shí)保護(hù)措施保護(hù)側(cè)墻,避免防水層遭受破壞。如果發(fā)現(xiàn)防水層遭受到了破壞,在修復(fù)破壞處時(shí),必須要采取相同材料修補(bǔ),補(bǔ)丁四周與破壞邊緣之間距離要超過10.0 cm。

        鋪貼方法:鋪貼作業(yè)可以采用展鋪法、滾鋪法、卷材接縫粘貼法,在進(jìn)行鋪貼時(shí),無論采取何種方法,都必須做好控制作業(yè)。例如,采用展鋪法時(shí),要將剪裁好待鋪卷材,將其放置在基面上,去除隔離紙,將卷材一端粘貼在指定位置處,再利用壓輥向兩側(cè),確保粘結(jié)牢固。

        施工縫、變形縫施工:施工縫,針對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)中采用的縱向、環(huán)向施工縫在處理上都應(yīng)用中埋式鍍鋅鋼板止水帶+水泥基滲透結(jié)晶型防水材料處理。在處理時(shí),若墻體上存在預(yù)留孔洞,施工人員必須要控制施工縫距孔洞邊緣,距離必須控制在30.0 cm以上。施工縫面混凝土澆筑完畢后,在達(dá)到2MPa強(qiáng)度時(shí),進(jìn)行鑿毛。鑿毛采用電鎬進(jìn)行,鑿毛標(biāo)準(zhǔn)為鑿去混凝土表面漿皮,鑿毛深度15~20 mm,表面露砂微露石,表面無坑洞、溝壑,無松動(dòng)骨料。鑿毛時(shí)不得損傷止水帶。澆筑水平施工縫前,施工人員必須要清除表面浮漿,先涂刷防水涂料,再鋪設(shè)水泥砂漿,同時(shí),在過程中要進(jìn)行混凝土澆筑;在進(jìn)行垂直施工縫混凝土澆筑前,要清理干凈表面鑿毛,涂刷防水材料,完成涂抹后,及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑。關(guān)于變形縫施工,如果在實(shí)際施工期間,發(fā)現(xiàn)變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)厚度存在差異,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)變形縫兩側(cè)50 cm范圍內(nèi),采取等厚、等強(qiáng)方式處理現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),同時(shí),還要加設(shè)防水帶。變形縫采用鋼邊橡膠止水帶。寬度35 cm,鋼板1mm厚,橡膠止水帶10 mm厚度。頂板外側(cè)加設(shè)一道防水涂料加強(qiáng)層,側(cè)墻外側(cè)加設(shè)一道外貼式止水帶,底板下側(cè)加設(shè)一道外貼式止水帶。變形縫頂板、中板及側(cè)墻(邊墻)內(nèi)側(cè)設(shè)置厚度為1.2m m銹鋼接水槽,通過對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用,將少量滲水引入到地漏或廢水泵,完成排水,同時(shí),針對(duì)底板內(nèi)側(cè),可以通過嵌填聚氨酯密封膠進(jìn)行密封處理,進(jìn)而提高工程整體防水性。

        4.結(jié)語

        明挖車站采用柔性全外包防水方案和主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土自防水體系相結(jié)合,進(jìn)而提高工程的整體防水效果,提高工程質(zhì)量。提高地鐵工程整體質(zhì)量,確保工程防水性能能夠得到進(jìn)一步提高,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件,針對(duì)工程中各個(gè)細(xì)節(jié)部位要采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理,構(gòu)建良好防水體系,避免對(duì)工程后期維修作業(yè)造成不良影響。對(duì)地下工程不同的部位設(shè)置不同的防水層,多道防線,提高工程防水性能,以及地鐵工程整體質(zhì)量。

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