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        新建城際鐵路明挖隧道防水技術(shù)研究

        2022-05-09 07:00:30趙峰
        廣東建材 2022年4期
        關(guān)鍵詞:止水條止水帶環(huán)向

        趙峰

        (中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司)

        1 工程概況

        新建城際鐵路聯(lián)絡(luò)線,正線位于北京市大興區(qū),里程DK35+770-DK40+300,合計(jì)4.53km,包含榆安1 號隧道、2 號隧道、新航城站,采用明挖法施工,普通襯砌斷面拱頂主要采用臺車施工,部分采用支架,下錨段、咽喉區(qū)域頂板、洞室及異性截面采用支架+模板施工,架體坐落于基坑內(nèi)、仰拱填充之上,安全等級I 級。

        襯砌結(jié)構(gòu)主要下臥層為黏土、粉土及粉質(zhì)黏土,現(xiàn)狀廠區(qū)上部地下水為第四系空隙潛水,下部砂層賦存承壓水,其中砂類土層中水量較豐富,粉土次之。地下水埋藏的深度比較大,地下水埋深在20.20~22.8m(絕對高程在0.3~0.283m)。水位在換季時(shí)變幅3-5m,主要由雨水及地下水潛流排泄補(bǔ)給,以潛流和人為開采為排泄條件。下部砂層承壓限制層深度為40m 左右,承壓水頭為地下20m 左右。

        2 明挖隧道防排水設(shè)計(jì)

        2.1 主體結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)

        明挖放坡段及圍護(hù)樁段隧道結(jié)構(gòu)設(shè)置全封閉分高式防水板(2mm 單面自粘式ECB 防水板),側(cè)墻和仰拱部位鋪設(shè)無紡布,通過防水板與現(xiàn)澆混凝士的粘結(jié)密貼實(shí)現(xiàn)無死角的防水封閉,結(jié)構(gòu)表面無濕漬。在結(jié)構(gòu)的接縫處利用高分子復(fù)合自粘式防水板進(jìn)行防水施工,詳見表1。

        表1 主體結(jié)構(gòu)不同位置防水形式

        2.2 施工縫防水設(shè)計(jì)

        明挖隧道分開澆筑的混凝土施工縫有環(huán)向和縱向兩種,環(huán)向施工縫采用鋼邊橡膠止水帶、遏水膨脹止水條、注漿管和水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料;縱向施工縫采用鍍鋅鋼板止水帶、注漿管、遇水膨脹止水條和水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料。當(dāng)接縫處出現(xiàn)滲水或者漏水時(shí),可利用預(yù)埋的注漿管進(jìn)行注漿封堵滲漏現(xiàn)象。見表2。

        表2 施工縫不同位置防水形式

        2.3 變形縫防水設(shè)計(jì)

        應(yīng)用復(fù)合防水構(gòu)造方法進(jìn)行變形縫施工,仰拱和邊墻部位則應(yīng)用中埋式鋼邊橡膠止水帶與背貼式止水帶,拱部運(yùn)用中埋式鋼邊橡膠止水帶與2 道緩膨型遇水膨脹止水條,仰拱、仰拱填充內(nèi)和拱墻分別設(shè)置單獨(dú)的排水盲管,分別引入側(cè)溝和中心水位。變形縫填縫使用聚乙烯泡沫塑料板、雙組份聚硫密封膏實(shí)施封閉,具體如表3 所示。

        表3 變形縫不同位置防水形式

        3 明挖隧道防排水施工技術(shù)

        3.1 主體結(jié)構(gòu)防水施工

        3.1.1 底板防水施工

        采用預(yù)鋪反粘法施工。首先將防水層鋪好,將防水層中ECB 面靠近底板墊層的位置進(jìn)行鋪設(shè),防水層中粘貼面上鋪設(shè)厚度為50mm 的混凝土保護(hù)層,再施工主體結(jié)構(gòu)。采取橫(環(huán))向鋪設(shè),避免內(nèi)角處出現(xiàn)搭接面從而達(dá)不到防水效果。鋪設(shè)長度應(yīng)超出混凝土濕接縫及預(yù)留鋼筋項(xiàng)端500mm。防水卷材搭接寬度為150mm;施工時(shí)盡可能避免T 字型搭接和十字搭接的數(shù)量,過多會影響防水效果。仰拱位置的防水層鋪設(shè)完成后,應(yīng)先撕掉卷材隔離層,再進(jìn)行鋼筋綁扎,綁扎完成后立即澆筑50mm 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層。

        3.1.2 邊墻防水施工

        采用預(yù)鋪反粘法施工。采取橫(環(huán))向鋪設(shè),鋪設(shè)長度應(yīng)超出混凝土濕接縫及預(yù)留鋼筋頂端500mm。灌注樁段先在開挖的灌注樁臨空面上噴射10cmC25 網(wǎng)噴混凝土找平,然后鋪設(shè)400g/m2土工布及單面自粘防水板,自粘面朝向結(jié)構(gòu)。用水泥釘固定住防水板及土工布,按交錯(cuò)布置,間距0.8~1.0m,并在水泥釘上貼15cm×15㎝的雙面自粘防水板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。最后將結(jié)構(gòu)側(cè)墻混凝土澆注在防水板中隔離面(粘貼面)一側(cè)。

        3.1.3 拱頂防水施工

        運(yùn)用后鋪正粘法進(jìn)行作業(yè)。先澆筑混凝土,待混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后,在表面涂上厚度為25mm 的單組份聚氨脂防水涂料,完成后澆筑細(xì)石混凝土找平層,厚度為50mm,接著再鋪設(shè)防水層,防水層中隔離面(粘貼面)與找平層密貼,防水層外側(cè)需澆筑50mm 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層,最后開展填土層施工。通過環(huán)向鋪設(shè)的方式施工防水層,在鋪設(shè)防水材料過程中,避免出現(xiàn)拉得過緊、大鼓包等現(xiàn)象,鋪設(shè)完成的防水板應(yīng)和基面凹凸起伏一致,具有自然、平整、服帖的效果。防水卷材搭接寬度設(shè)計(jì)150mm;開展作業(yè)時(shí)盡量減少T 字型搭接和十字搭接,如果數(shù)量太多將不利于防水效果的實(shí)現(xiàn)。

        3.2 施工縫防水施工

        主體結(jié)構(gòu)縱向施工縫采用鍍鋅鋼板止水帶、環(huán)向施工縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶,施工縫均用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料、可維護(hù)注漿管、緩膨型遇水膨脹止水條進(jìn)行防水處理。具體要點(diǎn)為:

        ⑴明挖隧道按施工順序設(shè)置縱向施工縫和環(huán)向施工縫,縱向施工縫應(yīng)留置在高出底板頂面不小于300mm,且宜在水溝蓋板底面以下的墻體上。環(huán)向施工縫間距宜控制在8~12m。

        ⑵以450mm 為間距,將止水帶固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上,保證堅(jiān)固結(jié)實(shí),禁止出現(xiàn)扭曲、變形等情況。

        ⑶通過盆式安裝的方式來安裝拱部和仰拱施工縫的止水帶,這樣有利于排出振搗作業(yè)過程中產(chǎn)生的氣泡,提高止水帶部位的混凝土跟止水帶結(jié)合的牢固性。

        ⑷應(yīng)加強(qiáng)止水帶位置混凝土的振搗作業(yè),施工過程中禁止振搗棒觸碰到止水帶。

        ⑸鋼邊橡膠止水帶現(xiàn)場僅允許對接接頭(采用機(jī)械對接),其它型式的接頭(十字、T 字)均要求提供預(yù)制接頭,接頭部位抗拉強(qiáng)度不得低于母材強(qiáng)度的80%。止水帶在工地進(jìn)行接頭處理時(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖中止水帶的對接做法操作。

        ⑹進(jìn)行施工縫部位混凝土澆筑時(shí),需要先對施工縫表面進(jìn)行鑿毛,但注意禁止損壞止水帶。

        ⑺施工縫防水施工時(shí),使用預(yù)埋可維護(hù)注漿管的方法,如接縫處出現(xiàn)滲水、漏水問題,則通過預(yù)埋的注漿管實(shí)施注漿從而達(dá)到堵漏目的??蓪⒆{管固定在施工縫表面中埋式鋼邊止水帶與靠近內(nèi)邊的緩膨型遇水膨脹止水條之間,間距設(shè)置成20~25cm,沿著施工縫通長布設(shè)。使用搭接法連接注漿管,出漿段的有效搭接長度需控制在10~15cm。側(cè)墻下部環(huán)向施工縫及縱向施工縫處的注漿管引到環(huán)縱向施工縫連接處附近,連接小外徑軟管,最終接入注漿盒中。若拱腳處設(shè)置有縱向施工縫則其中的注漿管用插銷連接管連至兩端的環(huán)向注漿管。

        ⑻緩膨型遇水膨脹止水條可采用預(yù)留槽嵌入法。將緩膨型遇水膨脹止水條嵌入槽內(nèi),將止水條固定牢固后,再澆注下一環(huán)混凝土。

        ⑼涂刷滲透結(jié)晶防水涂料前,基面應(yīng)鑿毛并處理干凈,用水浸透但不能有明水,方可施作水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料(1.5㎏/m2),涂層凝固后需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

        3.3 變形縫防水施工

        變形縫采用中埋式鋼邊橡膠止水帶、背貼式止水帶、自粘式防水板加強(qiáng)層、排水盲管。變形縫填縫材料選用泡沫塑料板,密封材料采用雙組份聚硫密封膏。具體施工方法如下:

        ⑴明挖段變形縫應(yīng)設(shè)置在洞室位置、襯砌斷面變化處、隧道下臥層承載力變化明顯處、工法變換處,變形縫位置應(yīng)與襯砌變化位置應(yīng)保持1m 凈距,與襯砌開洞位置應(yīng)保持1 倍洞徑的凈距。

        ⑵變形縫控制間距為50m,可靈活布置。

        ⑶變形縫應(yīng)預(yù)埋排水盲管,使用專用扣件固定在施工縫表面中埋式鋼邊止水帶與靠近內(nèi)側(cè)的緩膨型遇水膨脹止水條之間,固定間距為20~25cm,沿施工縫通長布設(shè)。

        ⑷變形縫的兩側(cè)應(yīng)平整、清潔、無滲水。

        ⑸變形縫嵌縫應(yīng)密實(shí)。

        4 質(zhì)量控制措施

        4.1 防水板施工質(zhì)量控制

        使用雙焊縫的方法來焊接防水板,以調(diào)速、調(diào)溫?zé)嵝ㄊ阶詣?dòng)爬行式熱合機(jī)熱熔焊接,并安排人員使用手持焊槍對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行處理和修補(bǔ)。防水板鋪設(shè)應(yīng)舒展平整,不可重疊起皺,防水板表面不可有灰塵、油污、水滴等,達(dá)標(biāo)后再焊接。焊縫連接處不能有折皺、空隙及氣泡,焊接200~300cm 的焊縫應(yīng)停電清理粘合物再施工。焊接應(yīng)滿足規(guī)定的溫度、速度及單條焊縫的有效焊縫寬度不小于1.5cm 的要求,保證焊縫平直、整齊、輪廓清晰,滿足防水焊接要求[1]。

        條焊縫的有效焊接寬度應(yīng)超過15mm,相鄰防水板的搭接寬度則超過15cm,分段鋪設(shè)的防水板邊緣部位需有至少20cm 的搭接余量,并對預(yù)留部分采取保護(hù)措施。

        防水板的鋪設(shè)和襯砌混凝土施工交叉作業(yè)時(shí)難免出現(xiàn)破損,若發(fā)生防水板破損應(yīng)做好標(biāo)記并及時(shí)修補(bǔ)。采用雙面自粘ECB 材料修補(bǔ)破損部位。

        4.2 材料管理質(zhì)量控制

        對已進(jìn)場的防水材料,及時(shí)存放在安全的位置,以免通行車輛或搬運(yùn)鋼筋及尖銳材料時(shí)撞壞防水板;防水材料在現(xiàn)場搬運(yùn)過程中輕拾輕放,嚴(yán)禁用拋擲、滾動(dòng)方法搬運(yùn);臨時(shí)堆放時(shí)要穩(wěn)妥、可靠,防止其滾落受撞擊損壞防水板;防水材料存放時(shí)不得暴曬在陽光下,以免自粘材料在陽光暴曬下發(fā)生變化[2]。

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