趙言洞,王增
(中交隧道工程局有限公司華北分公司,北京100000)
城市下穿暗埋通道工程的施工過程中存在一定的技術(shù)難度,對施工質(zhì)量的要求也較高。在城市下穿暗埋通道的施工過程中,防水施工是非常重要的環(huán)節(jié),也是施工質(zhì)量驗收的一個主要內(nèi)容。暗埋通道的防水施工質(zhì)量與其能否安全投入使用、后期維護費用以及使用年限等存在非常緊密的關(guān)系。為了提高暗埋通道的防水施工質(zhì)量,本文主要對其施工技術(shù)進行介紹。
某沉管隧道工程主要包含沉管水中段以及岸上段,岸上段又可以分為暗埋段和敞開段。由于此工程需要穿越海河,并且和金融中心以及商務(wù)區(qū)相互連接,因此,其地下暗埋段比較長,在海河沉管水中段的基礎(chǔ)上,分為南側(cè)暗埋段和北側(cè)暗埋段,其中,南側(cè)暗埋段的長度約為378m,北側(cè)暗埋段長度約為2 355m,施工規(guī)模非常巨大,因此,防水施工難度也較大。
潛水主要存在于弱透水層中,其富水性較弱,水量非常小,沒有統(tǒng)一的自由水位,其水量和水位等都會受大氣降水以及地表水補給的影響,本項目的②-1粉質(zhì)黏土屬于弱適水層地層。
孔隙承壓水主要賦存于圓礫層以及下部砂層中,目前,水頭水位的標高約為61.22~63.53m,不會對一般路面造成較大的影響;由于該水頭高程超過了K1+940~K2+080段∪形槽路面的基底面,在基坑開挖過程中容易出現(xiàn)突涌的情況,并且側(cè)壁非常容易出現(xiàn)傾倒,底部易出現(xiàn)隆起。據(jù)有關(guān)資料記載,漢江襄陽段的最高水位為71.71m。近年來,由于上游的水逐漸減少,其最高水位逐漸下降,一般不會高于67.10m,在枯水期,水位在59~64m。根據(jù)對場區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及水位的具體分析可知,場區(qū)的孔隙承壓水受漢江水影響較大,水位會隨著季節(jié)的變化而變化,枯水期時,地下水會對漢江水進行補給;豐水期時,漢江水會對地下水進行補給,二者之間存在互補互排的關(guān)系。根據(jù)估算,得出承壓水的最高水位約為64.5m,因此,暗埋通道的防水施工主要是對孔隙承壓水[1]。
如果城市暗埋通道的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,在地下水的作用下,主體結(jié)構(gòu)板間非常容易出現(xiàn)滲水問題。另外,還存在其他一些因素會對導(dǎo)致城市暗埋通道滲漏問題,如施工縫以及誘導(dǎo)縫等,后者造成的滲漏問題在國內(nèi)的一些研究文獻中研究較多,本文主要從材料選擇和施工環(huán)境對其進行研究。
在混凝土原材料的選擇過程中,如果質(zhì)量不合格或配合比不合適,會引發(fā)城市暗埋通道工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫和滲漏問題?;炷猎牧先菀壮霈F(xiàn)的質(zhì)量問題包括:砂石中的含沙量比較大、水泥穩(wěn)定性差及水熱化過高、骨料中存在反應(yīng)性骨料或風化巖等,這些都非常容易造成混凝土出現(xiàn)裂縫。如果配置的混凝土材料不均勻,如砂漿較多,會造成其出現(xiàn)比較大的收縮變形,在水化硬化的過程中會在局部出現(xiàn)一定的約束效應(yīng),這時,如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度,就會出現(xiàn)裂縫從而引發(fā)滲漏問題。
由于暗埋通道工程需要在地下進行施工,施工空間非常有限,并且防水層施工中還需要穿插其他專業(yè)的施工,若施工組織或管理不夠協(xié)調(diào),會對防水層的施工質(zhì)量造成嚴重的影響,最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滲漏問題。
施工中主要用到的施工材料為混凝土,在混凝土原材料的選擇過程中,應(yīng)注意以下要點:
1)選用強度等級超過42.5的PⅠ或者PⅡ型水泥;砂以及石等骨料應(yīng)符合GB 50208—2002《地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范》和GB 50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》的要求;配置完成的混凝土的坍落度應(yīng)符合JGJ/T 10—1995《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》的要求;并且根據(jù)需要使用礦渣微粉(比表面積≥380m2/kg)以及優(yōu)質(zhì)粉煤灰(燒失量低、性能穩(wěn)定以及Ⅱ級以上)等摻和料,這樣配制成的混凝土強度具備較強的耐久性[2]。
2)選擇減水率超過25%的高效減水劑和具有補償收縮功能的具體膨脹劑(僅在暗埋段頂板以及和頂板共同澆筑的內(nèi)襯墻使用),并且需要配制控制裂縫為主要目標的具體高性能混凝土。
3)控制水膠比≤0.45,混凝土膠凝材料用量應(yīng)控制在360~400kg/m3,膠凝材料中氯離子的總量應(yīng)不超過膠凝材料質(zhì)量的0.06%,混凝土中的總用水量應(yīng)≤185kg/m3,同時,需要對混凝土中的含堿量(總堿量)以及總用水量等進行嚴格控制;嚴格對堿含量(總堿量≤3kg/m3)進行控制,防止堿集料出現(xiàn)反應(yīng)。由于混凝土中的氯離子擴散系數(shù)應(yīng)不大于1.8×1012m2/s,因此,為便于控制,在施工過程中需要使用自然擴散法檢測氯離子具體擴散系數(shù)[3]。
實施主體結(jié)構(gòu)澆搗之前,需要對存在的滲漏圍護結(jié)構(gòu)實施堵漏處理,只有保障圍護結(jié)構(gòu)墻面處于干燥的情況下,才可以實施自防水混凝土的澆筑。
在暗埋段結(jié)構(gòu)的施工過程中,要注意不能在內(nèi)襯墻中設(shè)置留置鋼支撐洞窗或者鋼支撐墊箱,杜絕內(nèi)襯墻中由于設(shè)置鋼支撐洞窗或者鋼支撐墊箱而存在滲漏水等現(xiàn)象。
暗埋段側(cè)墻立模需要使用大型鋼模、頂板底模需要使用12mm厚的竹夾板,這樣可以取消傳統(tǒng)工藝中側(cè)墻立模中利用的拉桿螺栓,進而可以從根本上使拉桿螺栓造成的內(nèi)襯墻滲漏等問題得以消除。
變形縫:設(shè)置中埋式止水帶,背水面嵌密封膠,這樣可以形成封閉圈,這樣就會起到很好的防水作用。
施工縫:使用的是不銹鋼板止水帶,設(shè)置于施工縫中,可以起到止水的作用,使用混凝土對水平施工縫進行澆筑前,要對其表面浮漿以及雜物進行清除,先涂抹混凝土界面處理劑或鋪凈漿,再鋪設(shè)約30~50cm厚的1∶1的水泥砂漿,并及時對施工縫實施混凝土澆灌,鋼板止水帶需要進行鍍鋅處理,關(guān)于電鍍鋅的涂層厚度控制在為10~50g/m2[4]。
我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一直在不斷加快,但是隨之而來的問題也越來越多,由于受到各種因素的影響,防水技術(shù)的實施非常復(fù)雜,并且難度較大,而使用防水技術(shù)可以進一步保障暗埋通道的施工安全性以及施工質(zhì)量,也可以對施工成本進行控制,意義非常重大,因此,在經(jīng)濟方面存在較大意義??傊?,在實施地下空間建設(shè)的過程中,這種技術(shù)的使用存在非常獨特的優(yōu)勢,并且非常利于施工質(zhì)量的提升,也可以保障施工的安全性。