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摘 要:地鐵工程中出現(xiàn)滲漏的情況在國(guó)內(nèi)是比較常見(jiàn)的,與周圍地質(zhì)環(huán)境、地下工程埋深、防水設(shè)計(jì)和防水材料等因素存在著聯(lián)系,混凝土自身的結(jié)構(gòu)性能、施工方案和施工工藝等也會(huì)影響地鐵工程的防水性能。筆者就城市地鐵的漏水原因、城市地鐵盾構(gòu)法應(yīng)用和結(jié)構(gòu)自防水處理等進(jìn)行全面的闡述。
關(guān)鍵詞:城市地鐵 防滲漏 施工技術(shù)
中圖分類號(hào):U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)09(a)-0054-01
1 地鐵車站工程概述
地鐵車站作為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中非常重要的建筑,主要作用是為旅客提供換乘、等候地鐵的場(chǎng)所。地鐵車站工程在施工時(shí)分為地面部分、地下部分和高架部分,由于本文討論的是地鐵防滲透方面的技術(shù),著重研究的是地下部分的施工,地下施工方法主要有明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法等,各自的使用要根據(jù)地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行選擇。地鐵車站工程由于其自身施工的復(fù)雜性,出現(xiàn)滲漏的原因也是多種多樣的,需要進(jìn)行仔細(xì)的分析討論,才能制定出有效的防水措施。
2 城市地鐵的漏水原因分析
中國(guó)大部分城市地鐵在雨季和汛期都會(huì)遇到滲漏問(wèn)題,泄漏主要表現(xiàn)為負(fù)載蜂窩泄漏、變形泄露、新老混凝土之間的裂縫滲漏、應(yīng)力裂紋滲漏、混凝土接頭滲漏等。造成這些問(wèn)題的主要原因是工程附近連接沙河和舊河道的位置受到損壞,又因?yàn)樵S多城市的地下水位較高,往往在隧道和地鐵站地下沒(méi)有考慮排水的需要,沒(méi)有專門(mén)預(yù)留管道,所以地鐵滲水主要是地下水通過(guò)土壤滲入形成的。存在其他的說(shuō)法是,止水帶附近由于振搗或漏搗不夠充分,導(dǎo)致該處混凝土出現(xiàn)變形縫,進(jìn)而導(dǎo)致漏水。此外,還有一些泄漏的原因在于用于消防用途的管道破損,或者是因?yàn)榈孛嫔炜s縫滲漏,車站位置出現(xiàn)滲漏的原因是地鐵出入口和通道之間的銜接工作不夠到位,缺乏密封性。
3 城市地鐵的防水原則
地下防水工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)原則概括起來(lái)就是預(yù)防為主,排堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理。地鐵車站和隧道防水工作需要有計(jì)劃系統(tǒng)性地開(kāi)展,涉及到諸多方面的專業(yè)知識(shí),包括選材、設(shè)計(jì)、技術(shù)以及管理等等。現(xiàn)在人們都傾向于使用混合防水的方法,設(shè)置多重防水設(shè)施,為的是防止隧道層出現(xiàn)漏水。但城市地鐵地下防水系統(tǒng)還是應(yīng)堅(jiān)持將結(jié)構(gòu)自防水措施作為主要的防水方式。施工中使用最廣泛的混凝體技術(shù),其根本上就屬于自防水技術(shù)的一種,因此對(duì)混凝土澆筑工作的控制尤為重要,防水混凝土應(yīng)該用一定數(shù)量的粗骨料與砂漿混合并隔開(kāi),盡量減少和其他支線管路之間的連通,這樣也能顯著提高混凝土的抗?jié)B性能。
4 盾構(gòu)法以及礦山區(qū)間隧道防水法的應(yīng)用
4.1 盾構(gòu)技術(shù)
地鐵施工當(dāng)中涉及的“盾構(gòu)”,就是配備了隧道施工保護(hù)罩裝置的專用掘進(jìn)設(shè)備,它運(yùn)行的原理是就是在其盾構(gòu)的后方增加襯砌,將此作為支點(diǎn)為整個(gè)裝置的推進(jìn)提供支持,隨后切割巖石和土壤,經(jīng)過(guò)碎片處理后排出?!岸軜?gòu)技術(shù)”就是使用盾構(gòu)機(jī)上的保護(hù)罩支持和保護(hù)隧道內(nèi)壁,以防止水分的侵入和發(fā)生坍塌,將圍巖和隧道內(nèi)壁的土壤切割下來(lái)后,安裝管片再進(jìn)行注漿操作,以確保隧道質(zhì)量。
4.2 盾構(gòu)法內(nèi)容
盾構(gòu)施工的流程一般包括以下內(nèi)容:一是明確盾構(gòu)隧道的地質(zhì)條件,諸如巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地下水分布、地層滲透率;二是測(cè)量隧道內(nèi)部的尺寸,如隧道的直徑和內(nèi)壁曲率半徑、隧道長(zhǎng)度、開(kāi)挖面形狀、轉(zhuǎn)向和縱坡等;三是了解隧道的外部條件,包括隧道上方的建筑布局、隧道埋深、當(dāng)?shù)丨h(huán)保法律法規(guī);四是繪制地鐵盾構(gòu)施工總平面圖,并做好施工安排,包括出渣系統(tǒng)布置、分段運(yùn)輸線路、通風(fēng)供水系統(tǒng)等。
4.3 盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)措施
(1)對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試,當(dāng)施工場(chǎng)地的地質(zhì)剖面相似的時(shí)候,就有必要模擬隧道操作,盾構(gòu)機(jī)靠近鐵路之前,應(yīng)根據(jù)隧道情況對(duì)盾構(gòu)機(jī)的狀態(tài)和參數(shù)作出合理的調(diào)整。(2)在工作中時(shí)刻保證盾構(gòu)機(jī)處于良好運(yùn)行狀態(tài),盡量避免或減少盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)故障的次數(shù),以免延誤施工時(shí)間,降低工作效率。(3)選擇了土壓平衡盾構(gòu)機(jī),確保施工在安全的前提下按照既定進(jìn)度進(jìn)行,通過(guò)修正路線減少沉降。(4)通過(guò)錯(cuò)縫安裝的方法在隧道內(nèi)襯砌,目的是加強(qiáng)縱向效果,減少分段吊環(huán)螺栓之間的相對(duì)活動(dòng),以加強(qiáng)銜接處等薄弱部位的強(qiáng)度,增加管片環(huán)剛度,從根本上控制砂床段變形,有效地解決了在地鐵施工控制過(guò)程中出現(xiàn)的變形和滲漏問(wèn)題。管片接縫防水施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,確保接頭的防水效果和安裝質(zhì)量,防止地下水的滲入。(5)根據(jù)施工環(huán)境及地質(zhì)條件,優(yōu)先選用加工性能好,具有一定強(qiáng)度的漿液及時(shí)填補(bǔ)地層隧道之間的空隙,通過(guò)適當(dāng)提高注漿量保護(hù)周邊環(huán)境。在進(jìn)行同步注漿的時(shí)候一旦出現(xiàn)漿液不足時(shí),可以再次進(jìn)行灌漿。
4.4 礦山法區(qū)間隧道防水措施
地鐵礦山法區(qū)間隧道防水一般是通過(guò)設(shè)置三道防線來(lái)進(jìn)行的。(1)施工完畢的前期階段支護(hù)是將噴防水混凝土、金屬錨桿或者網(wǎng)構(gòu)鋼架和鋼筋網(wǎng)當(dāng)做頭一道防線。(2)該階段到二次襯砌階段前都是使用全封閉式的隔離層防水的。(3)第三道防線通常使用的是模筑混凝土襯砌。
5 混凝土結(jié)構(gòu)自防水具體控制措施
首要的就是有一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)自防水主要是利用設(shè)施材料自身的緊湊性、疏水性和剛度等特性,提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力,自防水結(jié)構(gòu)本身要有一定的剛度,以及合理的結(jié)構(gòu),因此結(jié)構(gòu)的整體剛度在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以考慮,兼顧使用功能、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素的影響,避免結(jié)構(gòu)平面突變導(dǎo)致截面剛度突變,盡量選擇正規(guī)的結(jié)構(gòu)面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證結(jié)構(gòu)整體剛度在混凝土施工中不會(huì)發(fā)生過(guò)大的變化。選擇合適的主體混凝土結(jié)構(gòu),不應(yīng)盲目提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和抗?jié)B等級(jí)在提高的同時(shí),單位體積內(nèi)的水泥質(zhì)含量也就會(huì)越多,水泥在水化熱階段產(chǎn)生熱量也會(huì)增多,收縮變形增加,最終導(dǎo)致開(kāi)裂。
對(duì)混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)水泥品種和用量進(jìn)行合理的選擇,通常使用低水化熱的水泥,還必須具有混凝土良好的強(qiáng)度和抗?jié)B性能,通過(guò)對(duì)混凝土配合比的優(yōu)化,減少水泥用量,嚴(yán)格控制集料質(zhì)量,提高混凝土的后期強(qiáng)度,改善混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象,必要時(shí)可加入適量的膨脹劑,補(bǔ)償混凝土收縮量,可使混凝土在硬化過(guò)程的收縮量減少,延遲收縮時(shí)間,提高混凝土的抗收縮應(yīng)力的性能,從而防止產(chǎn)生裂縫。
6 結(jié)語(yǔ)
總之,造成城市地鐵滲漏的原因有很多,為保證城市地鐵工程不受雨水滲漏的影響,有必要根據(jù)滲漏的情況采取防滲漏措施。實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的防水之后,再加上嚴(yán)格的地下防滲施工監(jiān)理,中國(guó)城市地鐵建設(shè)將變得越來(lái)越好,地鐵的運(yùn)作年限將得到延長(zhǎng),方便人們的生活和工作。
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