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摘要:随着社会的发展,地铁交通的应用范围越来越广,而防水施工作为地铁建设项目的重中之重,对整体地铁建设质量起着决定性作用。本文以此为出发点,在地铁车站施工工艺进行分析,并提出相应的改善措施,从而在消除地铁施工安全隐患的同时,为我国地铁交通的发展奠定基础。
关键词:地铁工程;防水施工;盖挖车站
1我国城市地铁车站防水施工的特点分析
城市地铁车站防水施工在建造阶段、运营阶段都存在一些不安全的因素,受到地铁车站围岩应力水平的作用,极容易导致其出现结构变形的现象,严重制约了地铁车站的工程的质量。具体来说,我国城市地铁车站防水施工呈现出三个显著的特点,即:(1)地层围岩分布不均匀,极容易受到围岩应力、隧道不定向变形趋势等因素的影响,导致其整体结构环向出现的延伸没有任何规律可言,并且城市地铁车站的工程基本上都是位于低下水位以下,甚至还会被低下水位进行包围。在这种情况下,一旦车站防水施工中没有出现防护的措施,就会导致地铁车站的工程出现漏水的现象;(2)城市地铁车站建设系统中,存在不同的指标控制,但是在实际开挖中,极容易导致工程的开挖支护出现分布不均匀的状态,甚至材料的变形控制也必须要适应不规则的结构面分布;(3)在城市地铁围岩初支或者二衬施工中,始终使得施工工序处于整体的围岩作用影响下,使其一直处于不断变形的状态,防水层的结构必须要满足一定的承载变形能力,才能使其保持在防水的束缚下。因此,在城市地铁站的施工中,必须要不断提高防水施工技术。
2地铁车站防水施工原则分析
在地铁车站施工中,要想做好防水施工技术,必须要遵循四个原则:首先,以预防为主。在进行地铁车站防水技术施工的时候,要刚柔并济,切实结合施工现场的环境、施工特点进行选择,合理使用施工技术,并做好相应的防水治理工作;其次,全面加强混凝土的结构防水,并且要结合柔性附加的材料,做好相应的防水工作;再次,坚持以结构自防水为基本和根本,对车站施工中混凝土结构所形成的裂缝进行控制,不断加强混凝土的抗渗性能;最后,对地铁车站的施工缝、变形缝、穿墙等重点部位进行重点设防,全面做好其防水工作,保障地铁车站工程的施工质量。
3结构自防水施工
3.1结构防水体系
车站结构的安全等级按《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)的规定确定为一级,车站主体防水结构设计为三道防线,即围护结构防水、柔性外防水层防水和结构自防水,盖挖逆筑车站主体围护结构采用钻孔灌注桩+桩间喷射混凝土进行止水,附属结构采用土钉喷锚或者钻孔灌注桩+桩间喷射混凝土,使得车站主体及附属结构处于一个相对不透水层。车站主体及附属结构混凝土抗渗等级≥P10,结构底板、边墙以及顶板铺设自粘聚合物改性沥青防水卷材形成全包防水层,车站底板以及顶板均采用细石混凝土作防水板保护层,侧墙采用防水水泥砂浆找平层,其中顶板还需加强对厚隔离层的建设,从而进一步加强对顶板的保护。加强变形缝处的防水设施是保证地铁车站施工质量的重要措施,因此,可以采用中埋式与背贴式止水带相结合的方式,并在缝内填入衬垫板,预埋注浆导管,以此加强对车站变形缝的处理;而对车站底板以及侧墙处施工缝的处理可以采用埋设钢边橡胶止水带的方式,同时预埋注浆导管,从而加强对底板以及侧墙施工缝的处理。
3.2车站结构防水体系
车站结构采用的是防、堵相结合的防水体系。(1)围护结构防水。车站主体围护结构采用一排钻孔灌注桩+桩中间喷射混凝土的体系进行止水,附属结构采用土钉喷锚或是钻孔灌注桩+桩间喷射混凝土进行止水,使得车站主体及附属结构处于一个相对不透水层,改善和提高围护结构自身防水性能是防水施工的重要前提。(2)结构自防水。车站的主体结构混凝土抗渗等级≥P10,车站顶板、底板、侧墙及壁柱、暗柱采用C40防水钢筋混凝土,主体结构中柱采用C45钢筋混凝土,中板、中纵梁、站台板及楼梯采用C35防水钢筋混凝土,车站侧墙与围护结构之间采用防水水泥砂浆找平层;顶板采用细石混凝土+隔离层做保护层,顶板防水层以上50cm范围采用黏土进行回填夯实。
3.3柔性外防水层防水
(1)结构防水。图1所示为结构防水体系图。
根据设计图纸要求,结构顶板采用喷涂型橡胶改性沥青防水涂料(2.0mm),侧墙、底板防水卷材,采用SBS改性沥青防水卷材,顶板防水层上表面设置的隔离层均为350#纸胎油毡。
(2)施工缝防水。
①车站底板施工缝采用自粘卷材加强层+中埋式钢边橡胶止水带+优质水泥基渗透结晶涂层,并预埋注浆管进行注浆。
②车站侧墙横向竖向施工缝采用防水水泥砂浆找平层+双层自粘卷材+中埋式钢边橡胶止水带+优质水泥基渗透结晶涂层+外贴式止水带并预埋注浆管进行注浆。
③车站中板施工缝采用止水带的方式对水流进行控制,其中止水带采用钢边橡胶制作。
3.4变形缝防水。加强变形缝处的防水设施是保证地铁车站施工质量的重中之重,可以采用中埋式与背贴式止水带相结合的方式,并在缝内填入衬垫板、PE泡沫棒以及嵌缝膏等施工材料,同时预埋注浆导管,从而进一步确保变形缝处的防水质量。车站底板变形缝采用自粘卷材加强层中埋式止水带+衬垫板+缝内填筑PE泡沫棒及缝段填充嵌缝材料并埋设注浆导管。
3.5特殊部位施工防水构造。特殊部位施工防水构造指所有洞口等无法安装止水带的施工缝,特殊部位施工缝设置遇水膨胀止水胶+预埋注浆导管注浆。
4冬季工序施工技术措施
4.1冬季混凝土施工分阶段管理措施。
(1)初冻阶段施工:混凝土初冻阶段共包含70天,时间范围为11月中旬到12月中旬及次年的2月中旬到3月中旬。这一阶段主要为混凝土保温阶段,同时要确保混凝土设计强度达到30%,避免因为混凝土温度过低影响施工的有序进行,又因为混凝土强度极易受温度影响,因此,在混凝土施工前,要根据气温高低适量添加防冻剂,以此加强混凝土的自身强度。
(2)严冬阶段施工:混凝土严冬阶段共包含50天,时间范围为12月下旬至次年2月上旬。由于这一阶段天气寒冷,因此要适量添加防冻剂,并对混凝土进行保温,从而确保混凝土的自身强度符合施工设计规范。施工采用AN6型高效防冻剂能进一步保证整体施工质量,因为AN6型高效防冻剂的早强效果极好,可在-10℃气温下使用,且不影响混凝土的后期强度。
4.2混凝土冬季施工。
(1)在混凝土浇筑前,首先要加大对混凝土温度的把控力度,直至确保混凝土温度>10℃时才可投入使用。其中底板、梁板的混凝土温度为(17.5±2.5)℃。
(2)施工缝处理作为地铁车站施工的关键步骤,发挥着重要作用,因此,可采用热水加热的方式,在旧混凝土基础上重新浇筑,以此确保混凝土的自身强度,尤其注意要采取一定措施对施工缝处的混凝土进行保护,避免混凝土裸露于空气中从而出现冻裂的现象。
(3)施工人员应该严格监测混凝土温度,并坚持实事求是的态度实时记录好混凝土温度变化。在记录过程中,如果发现养护温度过高或过低,要立即将此情况上报。
(4)对混凝土进行拆模,必须经过负责人的批准。拆模时要合理把控混凝土表面温度,确保其与空气温度差距之间不能超过15℃,避免温度过高或过低从而发生损伤现象。
5结语
地铁车站防水工作至关重要,是延长工程使用寿命、保证工程安全的最有效措施。以往对地铁车站防水的研究还处于初级阶段,未能够实际处理问题。随着时间的发展,在技术的支撑下薄弱环节能够得以突破,地铁车站防水工作上升至新的发展层面。
参考文献
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