劉子杰

(北京住總集團(tuán)有限責(zé)任公司,北京 100000)

0 引言

防水技術(shù)工程是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要經(jīng)過(guò)多方面的考慮和設(shè)計(jì),才能確保其效果。防水的效果是地鐵工程施工質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,因?yàn)樗苯雨P(guān)系到地鐵運(yùn)行的安全以及工程的耐久性。在地鐵建設(shè)過(guò)程中,城市地下會(huì)存在含有酸性和堿性的地下水,這類地下水會(huì)對(duì)建設(shè)地鐵所用到的混凝土結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p害,給混凝土內(nèi)部的鋼筋帶來(lái)影響,從而降低混凝土的強(qiáng)度。此外,為保證地鐵正常運(yùn)行,必須要確保地鐵內(nèi)部干燥,保證地鐵內(nèi)部的零件、通訊設(shè)備、軌道等不會(huì)發(fā)生受潮而失靈的情況。在地下工程結(jié)構(gòu)外部和結(jié)構(gòu)本身設(shè)置有效的防水措施,將阻止地下水的滲入,保障地下工程空間的功能需求和軌道交通運(yùn)營(yíng)安全、結(jié)構(gòu)耐久性要求。

地鐵車站是由地鐵站臺(tái)和相應(yīng)的設(shè)備房、地下商場(chǎng)、進(jìn)出口等組成的復(fù)雜建筑。作為地鐵運(yùn)營(yíng)的核心部分,地鐵車站在施工過(guò)程中需要特別注意防水工程。如果地鐵車站的防水工程質(zhì)量不好,會(huì)造成很多安全問(wèn)題,嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)影響地鐵的正常運(yùn)營(yíng)。因此,掌握好地鐵車站防水施工技術(shù),并將技術(shù)發(fā)揮到位,這會(huì)有效地保障地鐵安全平穩(wěn)運(yùn)行。本文結(jié)合北京地鐵大興線工程談?wù)劤鞘熊壍澜煌ǖ罔F車站防水施工技術(shù)。

1 工程概況

本工程為北京地鐵大興線工程土建施工01合同段,包括義和莊站及黃村火車站—義和莊站盾構(gòu)區(qū)間。其中義和莊站位于大興區(qū)黃村新源大街路下,車站共有4個(gè)出入口、2個(gè)風(fēng)道、1個(gè)疏散口,1號(hào)出入口設(shè)置在東南象限,2號(hào)出入口設(shè)置在東北象限,3號(hào)出入口設(shè)置在西北象限,4號(hào)出入口設(shè)置在西南象限。

車站主體總長(zhǎng)211.2 m,總寬20.7 m。為單柱雙跨島式站臺(tái)車站,2層框架結(jié)構(gòu),車站主體采用φ800 mm@1 400 mm鉆孔灌注樁+φ609 mm,t=14 mm鋼管內(nèi)支撐作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),附屬結(jié)構(gòu)除1號(hào)、2號(hào)出入口過(guò)新源大街路口處采用φ800 mm@1 400 mm鉆孔灌注樁+φ609 mm,t=14 mm鋼管內(nèi)支撐形式,其余部分采用土釘墻支護(hù)形式,結(jié)構(gòu)采用明挖順作法施工。在車站兩端均設(shè)有盾構(gòu)始發(fā)井。

根據(jù)提供的勘察報(bào)告,義和莊站的地下水位標(biāo)高為16.46 m。義和莊站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度為16.4 m,坑底標(biāo)高為20.04 m,基坑最深處為車站兩端盾構(gòu)井處,基坑深度為17.33 m,坑底標(biāo)高為20.97 m。考慮了水位的豐枯變化后,仍處于層間潛水水位以上。故在基坑開挖過(guò)程中,采取明挖排水措施。

本標(biāo)段工程結(jié)構(gòu)大部分受到臺(tái)地潛水-層間水和承壓水兩層地下水的影響,做好防水工程是施工控制的重點(diǎn)之一。加之車站主體與其附屬結(jié)構(gòu)、車站與區(qū)間接口較多,眾多的接口,不同的斷面形式,增加了接口防水的難度。

2 防水施工

2.1 防水標(biāo)準(zhǔn)及體系

2.1.1 防水原則

1)本標(biāo)段的地下結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而又重要的工作,必須充分考慮到工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法等因素的影響,才能制定出合理的防水方案。在設(shè)計(jì)防水方案時(shí),需要遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”原則來(lái)確保其可行性和穩(wěn)定性[1]。

2)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)中,自防水技術(shù)是一種高效、可靠的防水方法。它以結(jié)構(gòu)自身為防水體系的基礎(chǔ),通過(guò)采取一系列防水措施來(lái)控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的開展,增加混凝土的抗?jié)B性能[2-3]。自防水體系的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體的工程情況,充分考慮結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境、荷載等因素,制定出合理的防水方案。

2.1.2 防水標(biāo)準(zhǔn)

1)地下車站及機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段防水等級(jí)為一級(jí),這意味著必須對(duì)滲漏問(wèn)題采取嚴(yán)格的控制措施,確保結(jié)構(gòu)表面始終保持干燥清潔,不存在任何濕漬。

2)區(qū)間隧道及聯(lián)絡(luò)通道等附屬的隧道結(jié)構(gòu)防水等級(jí)為二級(jí),頂部不能有任何滴漏,其他部位不允許發(fā)生漏水現(xiàn)象,并且結(jié)構(gòu)表面可以存在少量濕漬?？倽駶n面積不大于總防水面積的6/1 000;任意100 m2防水面積上,濕漬不能超過(guò)4處,單個(gè)濕漬的最大面積不大于0.2 m2。

2.1.3 地下結(jié)構(gòu)防水體系

本工程明挖車站及其附屬結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)采用了兩道防線:柔性防水夾層和結(jié)構(gòu)自防水[4-5]。這兩種防水手段都是為了確保防水效果的安全、可靠。在實(shí)際的施工中,還需要考慮降水方案,以保證施工過(guò)程中不受水的干擾。防水體系詳見圖1。

2.2 車站主體及附屬結(jié)構(gòu)防水施工

2.2.1 車站主體防水施工

車站側(cè)墻外包防水層選用雙層SBS防水卷材,即一層SBS Ⅱ PY S4與一層SBS Ⅱ PY PE4,其中單面砂的S4型卷材砂面朝向保護(hù)層。本站需要SBS防水約23 000 m2。車站頂板防水層選用2.5 mm厚環(huán)保型聚氨酯防水涂膜。其斷面圖如圖2所示。防水的施工順序及分段分步以配合結(jié)構(gòu)施工為準(zhǔn),具體施工順序如圖3所示。

2.2.2 特殊部位的處理

1)施工縫:在工程施工中,為了加強(qiáng)防水措施,施工縫需要采用中埋式鋼邊橡膠止水帶、背貼止水帶及水泥基滲透結(jié)晶型防水砂漿。止水帶固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上的間距不得大于400 mm,固定應(yīng)牢固、可靠,不得出現(xiàn)扭曲、變形等現(xiàn)象。止水帶部位的混凝土要充分振搗,保證施工縫部位的混凝土充分密實(shí),如圖4,圖5所示。

2)變形縫:為進(jìn)一步增強(qiáng)變形縫的防水能力,本工程采用以下三種防水措施:中埋式鋼邊橡膠止水帶、背貼止水帶以及聚硫嵌縫膏。中埋式鋼邊橡膠止水帶和背貼止水帶都可以起到有效防水的作用,它們可以在變形縫處起到加強(qiáng)、防漏、密封的作用,以確保建筑物的結(jié)構(gòu)安全可靠。同時(shí),在結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)置300 mm×30 mm接水盒也可以防止積水對(duì)變形縫的損壞,見圖6。

3)SBS防水卷材:為了確保防水層的質(zhì)量和性能,本工程需要在混凝土墊層和圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面沒(méi)有明水的情況下施工。如果發(fā)現(xiàn)有明水,應(yīng)首先進(jìn)行堵漏處理,直到基層表面完全干燥后再進(jìn)行找平層施工。表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)、基本干燥,不得有酥松、掉灰、空鼓、裂縫、剝落和污物等不良現(xiàn)象存在。采用點(diǎn)粘鋪設(shè)法將卷材與圍護(hù)結(jié)構(gòu)找平層和底板墊層粘合在一起。而兩道防水層之間則采用更加牢固的熱熔滿粘法進(jìn)行鋪設(shè),以確保不會(huì)出現(xiàn)漏水等問(wèn)題。此外,在鋪貼底部卷材時(shí),一定要注意加熱均勻,避免過(guò)度加熱或燒穿卷材,從而影響防水層的質(zhì)量和性能。當(dāng)防水層的鋪設(shè)完成并且驗(yàn)收合格后,需要及時(shí)施作防水層的保護(hù)層。對(duì)于底板,一般采用50 mm厚的細(xì)石混凝土進(jìn)行保護(hù),它可以有效地保護(hù)防水層不受外部環(huán)境的影響。而對(duì)于側(cè)墻,則采用20 mm厚1∶2.5水泥砂漿進(jìn)行保護(hù),這樣不僅可以起到保護(hù)作用,還可以平整表面,使得整個(gè)結(jié)構(gòu)更美觀、牢固。

4)聚氨酯防水涂膜:首先,對(duì)于基層表面的處理,應(yīng)該注意去除所有尖銳的突出物,如鋼筋頭等,并修補(bǔ)可能存在的裂縫,以確?；鶎颖砻嫫秸⒔Y(jié)實(shí)。其次,對(duì)于基層陰角部位,需要將其做成50 mm×50 mm的倒角,從而避免因?yàn)榻遣课坏慕Y(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致滲漏。在基層經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格后,才能施工防水層。此時(shí),需要優(yōu)先處理防水層的陰陽(yáng)角部位以提高這一區(qū)域的耐水性和防水性。在處理完防水層的陰陽(yáng)角部位后,可以開始涂刷大面積的防水涂料。需要注意的是,防水層施工完畢后需要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收,確保施工的質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。最后,及時(shí)施作隔離層及澆筑細(xì)石混凝土保護(hù)層。隔離層可以有效地防止防水層被損壞或磨損,澆筑細(xì)石混凝土保護(hù)層則可進(jìn)一步保證施工防水層的持久性和防水效果。

5)柔性防水層:為保證地鐵結(jié)構(gòu)的防水效果,柔性防水層的施工順序如下:a.底板的施工首先需要施作混凝土墊層,以確保底層的平整度和承載能力。接下來(lái),鋪貼兩層4 mm厚的砂面聚酯胎體SBS改性瀝青卷材防水層,以保證層間黏結(jié)牢固,并且可以有效地隔離水分。然后,在防水層上鋪設(shè)50 mm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層,以增強(qiáng)防水層的耐久性和穩(wěn)定性。最后,澆筑防水混凝土結(jié)構(gòu)底板,以形成整個(gè)底部的堅(jiān)固防水層。b.側(cè)墻的施工。在圍護(hù)樁墻上先施作水泥砂漿找平層,以確保側(cè)墻表面的平整度。接著鋪貼兩層4 mm厚的砂面聚酯胎體SBS改性瀝青卷材防水層,并在其表面抹20 mm厚的水泥砂漿保護(hù)層,以保證側(cè)墻的防水效果。最后,澆筑防水混凝土結(jié)構(gòu)側(cè)墻,以形成整個(gè)側(cè)面的堅(jiān)固防水層。c.頂板的施工。首先,需要施工防水混凝土結(jié)構(gòu)頂板并找平。然后,在其表面施作2.5 mm厚的單組分聚氨酯防水涂料,以便于施工,并可以有效地防止水滲漏。接下來(lái),鋪設(shè)紙?zhí)ビ蜌指綦x層,以增強(qiáng)整個(gè)防水層的韌性和穩(wěn)定性。然后,在隔離層上鋪設(shè)70 mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層,以保護(hù)防水層免受外力的損害。最后,進(jìn)行素土分層回填夯實(shí),以確保整個(gè)防水系統(tǒng)的穩(wěn)固和可靠。

2.2.3 車站附屬結(jié)構(gòu)防水施工

附屬結(jié)構(gòu)斷面形式多,斷面變化交接處也較多。斷面變化的地方及施工縫、變形縫的防水處理是結(jié)構(gòu)防水的關(guān)鍵。

本標(biāo)段車站附屬結(jié)構(gòu)包括4條出入口、2條風(fēng)道及4個(gè)疏散口,均為明挖法施工。防水做法與車站主體結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)防水做法相同。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合北京地鐵大興線工程土建施工01合同段義和莊站車站,對(duì)車站明挖排水施工的防水施工技術(shù)進(jìn)行了分析。本工程對(duì)施工縫、變形縫等特殊部位進(jìn)行加強(qiáng)處理,并針對(duì)SBS防水卷材、聚氨酯防水涂膜等材料提出了具體的施工步驟,有效地提高車站的防水質(zhì)量。因此,加強(qiáng)對(duì)防水技術(shù)的研究和應(yīng)用,在實(shí)際工程中選用適當(dāng)?shù)姆浪牧虾褪┕し椒?可以提高地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性,保障地鐵安全平穩(wěn)運(yùn)行,為城市發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高做出積極貢獻(xiàn)。