摘要 由于都市地鐵的建設發(fā)展以及地下水的埋藏深度愈來愈大、地質狀況的日益變化、建設過程中只追求進度而忽視了防水施工質量與過程管理等原因,地下車站施工的漏水頻率愈來愈高,所以進行地鐵車站漏水防范和有效地滲漏水治理十分必要。文章根據國家、行業(yè)和地區(qū)相關規(guī)范和標準并結合成都市地鐵施工的特色與實踐,開展了較深入的調查研究,總結了施工質量管理、監(jiān)控和檢驗方面的實踐經驗,為現(xiàn)場作業(yè)技術人員提出了簡單適用、可備查、可使用的技術資料。
關鍵詞 軌道交通;防滲漏;滲漏治理
中圖分類號 U231.96 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2022)12-0120-04
收稿日期:2022-04-18
作者簡介:鄒浩(1990—),男,本科,中級工程師,研究方向:軌道交通。
0 前言
以成都軌道交通6號線三期工程(原11號線一期工程)為例,線路全長22.0 km,共設站18座,全為地下敷設,該線路地質比較破碎,地下水位較高,該文根據不同地下車站的滲水情況,通過詳細調查分析,針對性地分析滲漏原因并采取治理措施,取得了良好的效果,為類似地鐵地下工程滲漏的防治提供借鑒。
1 滲漏水預防的重要性
作為百年工程,地鐵工程滲漏水是一直是地鐵地下工程的一個薄弱環(huán)節(jié),不僅影響結構安全還會增加堵漏經濟成本,還會影響企業(yè)形象,因此解決滲漏水預防問題是地鐵地下工程施工質量控制的首要任務。
2 地鐵滲漏水控制
2.1 混凝土自防水性能控制
在混凝土結構中,混凝土構造自防水性主要指的是在澆筑的過程中以混凝土構造自身的密實度為基準,來實現(xiàn)保溫功能的技術要求與措施。
2.1.1 地下結構自防水體系
地下室構造中應當盡量使用高性能的防水混凝土。重視混凝土的防水特性,進行混凝土坍落度、水灰比、用沙率等技術指標的控制,防水混凝土抗?jié)B性等級應該按照施工埋深度確定,并不能低于P8,明挖車站結構防水設計體系詳見表1。
(1)明挖結構的防水混凝土還應符合下列規(guī)定:
①結構厚度不低于300 mm;變形縫處混凝土構件的厚度不應低于350 mm。
②迎水面鋼筋保護層厚度不應低于35 mm。
③防水混凝土的流動性、粘聚性、保水性,應當符合有關規(guī)定。
(2)為進一步提高混凝土結構的自密性、改進混凝土結構質量,必要時可在特定部位的結構中使用復合型外加劑建筑材料,如(鋼、高分子)玻璃纖維等。
2.1.2 地下結構混凝土工程質量保證措施
(1)車站主體結構的側墻迎水面上不得使用對拉螺栓,而應當使用斜撐結構或者其他便于結合防水工程的模板支撐體系建設。
(2)兩模具之間或模板與混凝土面連接處,事先貼雙面膠帶嚴密接口縫隙以防滲漏。相鄰的二個模塊在裝配時,首先用定位銷緊固,然后再將固定螺釘鎖緊并加好支撐。
(3)側墻防水混凝土澆筑中盡量使用大鋼模板,并進行模具密封處理,避免走漿、錯位,模具拆除后提高混凝土結構尺寸的精確度,避免蜂窩麻面等工程質量問題的出現(xiàn)。
(4)混凝土入模后,須適時調整時間,用混凝土振搗棒振搗時一般每個點25~40 s,操作時快插慢拔保證每點充分振搗;振搗時防止碰撞模板、鋼筋以及安裝的預埋件等;由于混凝土需要進行振搗棒振搗密實,因此現(xiàn)場需要配備有相應的振搗棒。
(5)混凝土澆筑完成后,在混凝土終凝前須進行二次人工收光抹面,檢查混凝土表面壓漿、收光情況,結構板上不得留下腳印、施工工具等痕跡。
(6)車站框架柱混凝土:拆模之后迅速用塑料薄膜將裸露的水泥表層覆蓋,覆蓋時限不少于14日;車站側墻混凝土:對于拆除模板及支架的墻面可通過安裝噴淋系統(tǒng)進行灑水養(yǎng)護或者包裹土工布進行保濕養(yǎng)護。
2.2 防水卷材施工質量控制
2.2.1 防水基面施工質量控制
(1)底板墊層?;鎽鄬ζ秸?,無疏松、空鼓、無裂縫、無明顯積水,并清理干凈。
(2)圍護結構側墻:
①噴射混凝土施工完畢且未初凝前,采用鋼抹子抹壓噴射混凝土基層,使其表面無尖銳石子等突出物。噴射混凝土基層表面應圓滑平順。為防止混凝土回彈造成上層已完工混凝土污染,下層噴射混凝土后,須對上層混凝土采取覆蓋保護措施。
②在條件許可的情況下,建議采取模筑混凝土代替噴射混凝土。
③密貼型的地下構造,為提高防水施工時基面平整性和干燥性能,樁間引流采用暗排至基坑底部,然后在底板采用盲溝抽排。
(3)陰陽角部位。陰角部位均用1∶2.5混凝土砂漿制成50×50 mm的鈍角或R≥50 mm的圓角,陽角應鑿出30×30 mm的鈍角或R≥30 mm的圓角,同時用1∶2.5混凝土砂漿。
2.2.2 防水卷材鋪設質量控制
(1)平面卷材的鋪設:
①將平面防水卷料空鋪于基層表面,主體材料面向迎水面,根據基面情況進行機械固定。
②確保卷材防水層的基層表面平整、干凈、無水珠。
③搭接前應清除鋼筋搭接部位的主要材質上的油漬、污垢。
④卷材的鋪貼搭接長度不宜少于100 mm,且搭接隔離層時應該撕掉,并邊撕邊進行自粘調整搭接長度,最后用風壓平整。
⑤搭設縫上下層卷料時應平順,與二層建筑的防水卷材密貼,不能產生空鼓、翹邊、皺褶。
⑥在地磚鋪貼雙層卷材之后,上下二層與相鄰二個卷材防水層的連接處須互相錯開約1/3-1/2幅長,并且二個卷材之間不能互相垂直瓷磚鋪貼。
(2)立面卷材的鋪設:
①嚴密貼合基面,防止空鼓;上部加強固定,采取防止卷材下滑的措施。
②正立面鋪設時采取機械定位,固定點在卷材邊緣約20 mm處,定位間隙為30~40 cm。
③采取上幅壓下幅的鋪設方式,幅面的搭接高度為10 cm;搭接前,應清除搭接部位的油漬、污垢。
④所連接的縫隔離薄膜均宜撕掉,并邊撕邊完成自粘連接。搭設縫上下層卷搭接時應當平順,上下層防水卷材應密貼,但不能產生空鼓、翹邊、皺褶。
⑤相鄰短的邊搭縫要錯開至少30 cm,以避免防水卷材重疊。
⑥卷材防水時必須留足預留部分,留出部分高于混凝土完成后表面高度不得低于20 cm,并且在許可要求的前提下應高于預留鋼筋接頭部分不得低于20 cm,才能確保后期的建筑防水卷料施工質量。
(3)卷材長邊搭接:
①長邊搭貼縫用卷材中預留的不小于100 mm長度的自粘搭接邊加以連接。
②長邊搭接縫不密實時,采用封口蓋條加強。
(4)卷材短邊搭接:
①短邊搭接縫無法實現(xiàn)自粘搭接,可采用封口蓋條進行搭接。
②短邊搭接縫也可在搭接縫雙層卷材之間設置搭接膠帶,將上下兩層卷材緊密粘結,然后采用封口蓋條進行加強。
2.3 施工縫施工質量控制
(1)在施工縫混凝土達到規(guī)定強度之后,必須進行全面鑿毛,露出新鮮水泥表面,且不得有浮漿,松散石等,并利用高壓水槍或風管清理干凈。
(2)在垂直施工縫澆灌混凝土之前,應將其表面清洗干凈,然后再涂刷混凝土界面處理劑以及水泥基滲透結晶型防水涂料并及時澆筑混凝土。
(3)在水平裂縫中澆灌混凝土之前,應將其表層浮漿和雜質全部清理,接著再涂刷混凝土界面劑以及水泥基滲透結晶型防水涂料,之后鋪設約30~50 mm厚度的1∶1水泥砂漿,并及時澆筑混凝土[1]。
(4)將止水鋼板焊接于結構鋼筋上,搭設和交叉的連接距離不得低于50 mm,并使用雙面滿焊。止水鋼板與鋼邊橡膠止水帶所交錯的區(qū)域,將止水鋼板向外錯開約10 cm。
2.4 頂板防水涂料施工質量控制
2.4.1 頂板防水基層施工質量控制
(1)確保涂料防水層的基層表面平整、干凈、無水珠,氣孔、凹凸不平、蜂窩、縫隙、起砂等,已修復處理。
(2)涂料施工前,基層陰陽角應做成圓弧形,陰角直徑宜大于50 mm,陽角直徑宜大于10 mm。
2.4.2 防水涂料涂刷施工質量控制要點
(1)在頂面處,應按標準提漿壓光后涂干凈、均勻、清潔、晾干,經驗收合格后方可涂刷防水涂料。
(2)噴涂次序和劑量控制:涂層均勻厚度2.5 mm,噴涂3~4次,劑量3.8 kg/m2。
(3)涂料分塊之間的搭接不低于200 mm。
(4)在陰陽角部位,應增涂2~4遍防水涂料,并增加第一層約2 mm厚的同質防水涂料層,防水涂料宜分層噴涂,在前層干燥之后方可噴涂上層,涂層的厚度宜滿足工程設計需要。
(5)防水涂料宜分層噴涂,在前面一層干燥之后可噴涂最后一層,涂層厚度要滿足工程設計要求。
(6)各層防水涂料應順方向均勻噴涂,且先、后層的方向一定要垂直,應盡量避免雨天施工。
3 地鐵工程產生滲漏水原因分析
通過現(xiàn)場踏勘與反復論證分析,指出產生滲水的大致成因包括:
(1)側墻、頂板混凝土部分開裂,主要是由于水泥收縮造成的。
(2)施工縫處因存在鑿毛不徹底,碎石顆粒雜質未能清除潔凈,水泥基滲透結晶施工技術不合格,澆筑時有混凝土因振搗不徹底或漏振造成的混凝土不緊密,因而產生了漏水現(xiàn)象。
(3)在防火分隔處的止水帶安設時可能會因部分存在定位不可靠,施工完畢后仍未能維護好,又或在混凝土結構施工過程中產生翻折變化、移動或受損傷,從而造成止水帶產生偏位、裂縫等,產生滲漏水的現(xiàn)象[2]。
(4)變形縫、施工裂縫止水帶周邊水泥澆筑不嚴密而發(fā)生泄漏。
(5)大量蜂窩麻面是由現(xiàn)場澆筑不嚴密或欠震、漏振及水泥離析引起。
(6)因搶工期混凝土澆筑速率過快,先節(jié)段澆筑完成后,未能完全滿足混凝土內應力釋放的最短時間,而搶先完成后節(jié)段的混凝土澆筑。在氣溫變動很大時候,由于結構體內形成巨大深度裂隙而產生漏水。
4 地鐵工程滲漏治理
4.1 混凝土不密實滲漏治理
4.1.1 點滲漏治理
施工工藝流程圖見圖1。
(1)確定建筑結構滲漏水狀況,并標記滲漏水部位。
(2)在滲漏水處直接鉆孔,孔深200 mm,孔徑14 mm。
(3)在滲漏水點的注漿孔位外緣再鉆兩個小孔,一個是輔助注漿材料孔,孔深150 mm,口徑為14 mm;另一輔助小孔則是排氣孔,孔深150 mm,孔徑14 mm。
(4)在注漿料孔用高壓水及高壓空氣,清洗潔凈后安設注漿料口。
(5)將注漿洞的周圍水泥基面材料全部鑿毛并重新沖刷一遍。
(6)鑿毛的混凝土面上涂高強度堵漏材料,厚度3 mm,要求平順,厚度均勻,無裂縫。
(7)注漿:方法按施工縫注漿的方法操作,當排氣孔滲出漿液時封閉注漿孔及排氣孔。
(8)漿液固化后,清理注漿針頭及混凝土多余材料,保持基面清潔干燥。
4.1.2 大面積滲漏有明水時的治理
(1)確定建筑結構滲漏水狀況,標記滲漏水部位。
(2)在大面積滲漏水區(qū)域內選擇滲漏水集中部位鉆孔導流,讓混凝土中的雨水從管道排出,鉆孔深200 mm。
(3)埋設注漿材料針頭,注漿針頭既可作為引水管,也可注漿使用,通過快速堵漏處理材料固結和封閉注漿材料的針頭根部,以防止水由注漿針頭排出。
(4)用鋼絲刷或打磨機去除表層水泥、返堿、塵土、污垢等,使基面完全平整,在結構面上若出現(xiàn)了蜂窩麻面必須處理到露出新鮮石子同時用水沖刷干凈。
(5)加水后充分浸入施工基面,以使混凝土結構表面獲得足夠的濕度,完全潤透之后再清除表層積水,以保證混凝土基面潮濕而無明水。
(6)分兩遍噴涂水泥基滲透結晶防水材料,第一次用量為0.7~0.8 kg/m2,涂抹太厚養(yǎng)護不易,涂抹太薄失水太快涂料會形成粉化,在第一次涂料到達初始凝固(約1~2 h)而仍呈現(xiàn)濕潮狀時才開始,如第一次涂料發(fā)白,須用水潤濕后再開始第二遍噴涂。
(7)待混凝土基滲透結晶防水涂料充分穩(wěn)定之后,再使用高壓注漿料機械進行注漿的方法,注漿材料一般采取由外向里,從高至低,使大面積的分散點滲出水,最后再聚焦于幾點滲出水[3]。
(8)在最后集中滲漏水點,采取封閉的集中注漿材料,將注漿分為二次注漿,在第一次注漿完成10 min后,進行第二次注漿。
(9)漿液固化后,清理注漿針頭及多余材料,保持基面清潔干燥。
4.1.3 大面積滲漏無明水時的治理
混凝土結構的大面積漏水僅因基礎面受潮無明水時,可先把受潮混凝土的基礎面擊成黃麻面(不準許鑿除或破壞混凝土表面)并多遍涂抹高滲透性水泥的結晶防水砂漿,然后抹壓聚合物防水砂漿至2~3 mm。如出現(xiàn)明顯的滲漏點,再采取鉆孔注漿止水。
4.2 施工縫滲漏水治理
(1)確定建筑結構滲漏水狀況,標記滲漏水部位。
(2)施工縫布孔:注漿后的鉆孔應交相錯地排列于施工縫兩端,且鉆孔方向宜斜穿過施工縫,至止水帶迎水面,且鉆孔方向與施工縫的水平間距為200~300 mm,鉆孔距離為300~500 mm,且孔徑不得超過20 mm,斜孔傾角θ為45°~60°。
(3)使用高壓水流或高壓氣體,沖洗干凈注漿孔。
(4)安裝注漿針頭,采用注漿機加壓注漿,注漿結束后,及時清除基面多余材料,保持基面清潔干燥;
(5)沿施工縫、后澆帶左右兩側 200 mm范圍內的基層表面分兩次涂布水泥基滲透結晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂漿。
4.3 變形縫漏治理
(1)根據現(xiàn)場滲漏水部位的實際情況,結合設計文件的內容,查明止水帶埋深深度及止水帶寬度,確認、標記滲漏水部位。
(2)對變形縫縫內的失效填充物與嵌接料一共清理100 mm,并要求在100 mm內做到完全清潔。
(3)縫內填充物清理完畢后重新裝填成70 mm深的優(yōu)質發(fā)泡高壓聚丙烯閉洞型聚苯乙烯泡沫塑料條。
(4)縫內安裝注漿管至止水帶,間距500 mm,用堵漏材料臨時固定注漿管。
(5)采用高壓注漿機對注漿管進行注漿,注入柔性改性環(huán)氧注漿料。
(6)檢查注漿材料后無滲漏水,清除注漿料管,并清除表面堵漏法的膠結材料。
(7)縫內填充環(huán)氧樹脂建筑密封膠,厚度30 mm。
(8)按變形縫方向在結構頂板與墻面安裝不銹鋼接水槽,用機械緊固,與水泥結合部位應緊密,通過環(huán)氧樹脂建筑密封膠封堵嚴密并與排水系統(tǒng)連接。
5 結語
該線路地下地鐵車站工程地質普遍比較破碎,地下水位高,滲漏較嚴重。該文通過從設計要求、防水材料技術指標、細部做法、防水施工工藝及混凝土結構密實性幾個方面入手,明確了防水設計、施工相關要求,提出了現(xiàn)場管理及施工操作要求,通過多種防滲堵漏新工藝、新材料的應用,在后期新開站點的防滲漏及前期先開站點的堵漏都取得了良好的效果,充分說明了該文中防滲漏技術及結合現(xiàn)場實際采用的多種施工工藝在堵漏施工各方面都是切實可行的,一方面為相關工程的施工積累經驗,另一方面對地鐵地下暗挖工程、地鐵盾構工程的防滲堵漏技術也是一個積極的探索。
城市地鐵工程在承建過程中容易出現(xiàn)滲水問題,造成這種現(xiàn)象的主要原因在于混凝土澆筑、防水工程、施工縫、變形縫等過程施工質量未有效保證,基于以上原因,施工單位需在總結以往防水經驗的同時制定有效措施解決不同原因滲水問題。做好地鐵地下工程滲漏的預防及滲漏的治理,以保證地鐵在后期運營過程中不滲漏,進一步保證地鐵車站運營的安全。
參考文獻
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[2]岳蕾. 地鐵工程滲漏水原因分析及防水施工技術[J]. 價值工程, 2019(9): 135-136
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