摘要 由于都市地鐵的建設(shè)發(fā)展以及地下水的埋藏深度愈來愈大、地質(zhì)狀況的日益變化、建設(shè)過程中只追求進(jìn)度而忽視了防水施工質(zhì)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(jìn)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(jù)國(guó)家、行業(yè)和地區(qū)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合成都市地鐵施工的特色與實(shí)踐,開展了較深入的調(diào)查研究,總結(jié)了施工質(zhì)量管理、監(jiān)控和檢驗(yàn)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)技術(shù)人員提出了簡(jiǎn)單適用、可備查、可使用的技術(shù)資料。
關(guān)鍵詞 軌道交通;防滲漏;滲漏治理
中圖分類號(hào) U231.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2022)12-0120-04
收稿日期:2022-04-18
作者簡(jiǎn)介:鄒浩(1990—),男,本科,中級(jí)工程師,研究方向:軌道交通。
0 前言
以成都軌道交通6號(hào)線三期工程(原11號(hào)線一期工程)為例,線路全長(zhǎng)22.0 km,共設(shè)站18座,全為地下敷設(shè),該線路地質(zhì)比較破碎,地下水位較高,該文根據(jù)不同地下車站的滲水情況,通過詳細(xì)調(diào)查分析,針對(duì)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(yù)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(gè)薄弱環(huán)節(jié),不僅影響結(jié)構(gòu)安全還會(huì)增加堵漏經(jīng)濟(jì)成本,還會(huì)影響企業(yè)形象,因此解決滲漏水預(yù)防問題是地鐵地下工程施工質(zhì)量控制的首要任務(wù)。
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(jié)構(gòu)中,混凝土構(gòu)造自防水性主要指的是在澆筑的過程中以混凝土構(gòu)造自身的密實(shí)度為基準(zhǔn),來實(shí)現(xiàn)保溫功能的技術(shù)要求與措施。
2.1.1 地下結(jié)構(gòu)自防水體系
地下室構(gòu)造中應(yīng)當(dāng)盡量使用高性能的防水混凝土。重視混凝土的防水特性,進(jìn)行混凝土坍落度、水灰比、用沙率等技術(shù)指標(biāo)的控制,防水混凝土抗?jié)B性等級(jí)應(yīng)該按照施工埋深度確定,并不能低于P8,明挖車站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)體系詳見表1。
(1)明挖結(jié)構(gòu)的防水混凝土還應(yīng)符合下列規(guī)定:
①結(jié)構(gòu)厚度不低于300 mm;變形縫處混凝土構(gòu)件的厚度不應(yīng)低于350 mm。
②迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)低于35 mm。
③防水混凝土的流動(dòng)性、粘聚性、保水性,應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)規(guī)定。
(2)為進(jìn)一步提高混凝土結(jié)構(gòu)的自密性、改進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量,必要時(shí)可在特定部位的結(jié)構(gòu)中使用復(fù)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(jié)構(gòu)混凝土工程質(zhì)量保證措施
(1)車站主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻迎水面上不得使用對(duì)拉螺栓,而應(yīng)當(dāng)使用斜撐結(jié)構(gòu)或者其他便于結(jié)合防水工程的模板支撐體系建設(shè)。
(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(yán)密接口縫隙以防滲漏。相鄰的二個(gè)模塊在裝配時(shí),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(cè)墻防水混凝土澆筑中盡量使用大鋼模板,并進(jìn)行模具密封處理,避免走漿、錯(cuò)位,模具拆除后提高混凝土結(jié)構(gòu)尺寸的精確度,避免蜂窩麻面等工程質(zhì)量問題的出現(xiàn)。
(4)混凝土入模后,須適時(shí)調(diào)整時(shí)間,用混凝土振搗棒振搗時(shí)一般每個(gè)點(diǎn)25~40 s,操作時(shí)快插慢拔保證每點(diǎn)充分振搗;振搗時(shí)防止碰撞模板、鋼筋以及安裝的預(yù)埋件等;由于混凝土需要進(jìn)行振搗棒振搗密實(shí),因此現(xiàn)場(chǎng)需要配備有相應(yīng)的振搗棒。
(5)混凝土澆筑完成后,在混凝土終凝前須進(jìn)行二次人工收光抹面,檢查混凝土表面壓漿、收光情況,結(jié)構(gòu)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(shí)限不少于14日;車站側(cè)墻混凝土:對(duì)于拆除模板及支架的墻面可通過安裝噴淋系統(tǒng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)或者包裹土工布進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。
2.2 防水卷材施工質(zhì)量控制
2.2.1 防水基面施工質(zhì)量控制
(1)底板墊層?;鎽?yīng)相對(duì)平整,無疏松、空鼓、無裂縫、無明顯積水,并清理干凈。
(2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)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(yīng)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(duì)上層混凝土采取覆蓋保護(hù)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(gòu)造,為提高防水施工時(shí)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(yīng)鑿出30×30 mm的鈍角或R≥30 mm的圓角,同時(shí)用1∶2.5混凝土砂漿。
2.2.2 防水卷材鋪設(shè)質(zhì)量控制
(1)平面卷材的鋪設(shè):
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(jù)基面情況進(jìn)行機(jī)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(yīng)清除鋼筋搭接部位的主要材質(zhì)上的油漬、污垢。
④卷材的鋪貼搭接長(zhǎng)度不宜少于100 mm,且搭接隔離層時(shí)應(yīng)該撕掉,并邊撕邊進(jìn)行自粘調(diào)整搭接長(zhǎng)度,最后用風(fēng)壓平整。
⑤搭設(shè)縫上下層卷料時(shí)應(yīng)平順,與二層建筑的防水卷材密貼,不能產(chǎn)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(gè)卷材防水層的連接處須互相錯(cuò)開約1/3-1/2幅長(zhǎng),并且二個(gè)卷材之間不能互相垂直瓷磚鋪貼。
(2)立面卷材的鋪設(shè):
①嚴(yán)密貼合基面,防止空鼓;上部加強(qiáng)固定,采取防止卷材下滑的措施。
②正立面鋪設(shè)時(shí)采取機(jī)械定位,固定點(diǎn)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(shè)方式,幅面的搭接高度為10 cm;搭接前,應(yīng)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(shè)縫上下層卷搭接時(shí)應(yīng)當(dāng)平順,上下層防水卷材應(yīng)密貼,但不能產(chǎn)生空鼓、翹邊、皺褶。
⑤相鄰短的邊搭縫要錯(cuò)開至少30 cm,以避免防水卷材重疊。
⑥卷材防水時(shí)必須留足預(yù)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(yīng)高于預(yù)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(zhì)量。
(3)卷材長(zhǎng)邊搭接:
①長(zhǎng)邊搭貼縫用卷材中預(yù)留的不小于100 mm長(zhǎng)度的自粘搭接邊加以連接。
②長(zhǎng)邊搭接縫不密實(shí)時(shí),采用封口蓋條加強(qiáng)。
(4)卷材短邊搭接:
①短邊搭接縫無法實(shí)現(xiàn)自粘搭接,可采用封口蓋條進(jìn)行搭接。
②短邊搭接縫也可在搭接縫雙層卷材之間設(shè)置搭接膠帶,將上下兩層卷材緊密粘結(jié),然后采用封口蓋條進(jìn)行加強(qiáng)。
2.3 施工縫施工質(zhì)量控制
(1)在施工縫混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度之后,必須進(jìn)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(fēng)管清理干凈。
(2)在垂直施工縫澆灌混凝土之前,應(yīng)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(jié)晶型防水涂料并及時(shí)澆筑混凝土。
(3)在水平裂縫中澆灌混凝土之前,應(yīng)將其表層浮漿和雜質(zhì)全部清理,接著再涂刷混凝土界面劑以及水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料,之后鋪設(shè)約30~50 mm厚度的1∶1水泥砂漿,并及時(shí)澆筑混凝土[1]。
(4)將止水鋼板焊接于結(jié)構(gòu)鋼筋上,搭設(shè)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(cuò)的區(qū)域,將止水鋼板向外錯(cuò)開約10 cm。
2.4 頂板防水涂料施工質(zhì)量控制
2.4.1 頂板防水基層施工質(zhì)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(fù)處理。
(2)涂料施工前,基層陰陽角應(yīng)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(zhì)量控制要點(diǎn)
(1)在頂面處,應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)提漿壓光后涂干凈、均勻、清潔、晾干,經(jīng)驗(yàn)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(yīng)增涂2~4遍防水涂料,并增加第一層約2 mm厚的同質(zhì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求。
(6)各層防水涂料應(yīng)順方向均勻噴涂,且先、后層的方向一定要垂直,應(yīng)盡量避免雨天施工。
3 地鐵工程產(chǎn)生滲漏水原因分析
通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘與反復(fù)論證分析,指出產(chǎn)生滲水的大致成因包括:
(1)側(cè)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(zhì)未能清除潔凈,水泥基滲透結(jié)晶施工技術(shù)不合格,澆筑時(shí)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(chǎn)生了漏水現(xiàn)象。
(3)在防火分隔處的止水帶安設(shè)時(shí)可能會(huì)因部分存在定位不可靠,施工完畢后仍未能維護(hù)好,又或在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中產(chǎn)生翻折變化、移動(dòng)或受損傷,從而造成止水帶產(chǎn)生偏位、裂縫等,產(chǎn)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(yán)密而發(fā)生泄漏。
(5)大量蜂窩麻面是由現(xiàn)場(chǎng)澆筑不嚴(yán)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(nèi)應(yīng)力釋放的最短時(shí)間,而搶先完成后節(jié)段的混凝土澆筑。在氣溫變動(dòng)很大時(shí)候,由于結(jié)構(gòu)體內(nèi)形成巨大深度裂隙而產(chǎn)生漏水。
4 地鐵工程滲漏治理
4.1 混凝土不密實(shí)滲漏治理
4.1.1 點(diǎn)滲漏治理
施工工藝流程圖見圖1。
(1)確定建筑結(jié)構(gòu)滲漏水狀況,并標(biāo)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(diǎn)的注漿孔位外緣再鉆兩個(gè)小孔,一個(gè)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(shè)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(qiáng)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(dāng)排氣孔滲出漿液時(shí)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(shí)的治理
(1)確定建筑結(jié)構(gòu)滲漏水狀況,標(biāo)記滲漏水部位。
(2)在大面積滲漏水區(qū)域內(nèi)選擇滲漏水集中部位鉆孔導(dǎo)流,讓混凝土中的雨水從管道排出,鉆孔深200 mm。
(3)埋設(shè)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(jié)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(jī)去除表層水泥、返堿、塵土、污垢等,使基面完全平整,在結(jié)構(gòu)面上若出現(xiàn)了蜂窩麻面必須處理到露出新鮮石子同時(shí)用水沖刷干凈。
(5)加水后充分浸入施工基面,以使混凝土結(jié)構(gòu)表面獲得足夠的濕度,完全潤(rùn)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(jié)晶防水材料,第一次用量為0.7~0.8 kg/m2,涂抹太厚養(yǎng)護(hù)不易,涂抹太薄失水太快涂料會(huì)形成粉化,在第一次涂料到達(dá)初始凝固(約1~2 h)而仍呈現(xiàn)濕潮狀時(shí)才開始,如第一次涂料發(fā)白,須用水潤(rùn)濕后再開始第二遍噴涂。
(7)待混凝土基滲透結(jié)晶防水涂料充分穩(wěn)定之后,再使用高壓注漿料機(jī)械進(jìn)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(diǎn)滲出水,最后再聚焦于幾點(diǎn)滲出水[3]。
(8)在最后集中滲漏水點(diǎn),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(jìn)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(shí)的治理
混凝土結(jié)構(gòu)的大面積漏水僅因基礎(chǔ)面受潮無明水時(shí),可先把受潮混凝土的基礎(chǔ)面擊成黃麻面(不準(zhǔn)許鑿除或破壞混凝土表面)并多遍涂抹高滲透性水泥的結(jié)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(diǎn),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(jié)構(gòu)滲漏水狀況,標(biāo)記滲漏水部位。
(2)施工縫布孔:注漿后的鉆孔應(yīng)交相錯(cuò)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(jī)加壓注漿,注漿結(jié)束后,及時(shí)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(cè) 200 mm范圍內(nèi)的基層表面分兩次涂布水泥基滲透結(jié)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(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲漏水部位的實(shí)際情況,結(jié)合設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容,查明止水帶埋深深度及止水帶寬度,確認(rèn)、標(biāo)記滲漏水部位。
(2)對(duì)變形縫縫內(nèi)的失效填充物與嵌接料一共清理100 mm,并要求在100 mm內(nèi)做到完全清潔。
(3)縫內(nèi)填充物清理完畢后重新裝填成70 mm深的優(yōu)質(zhì)發(fā)泡高壓聚丙烯閉洞型聚苯乙烯泡沫塑料條。
(4)縫內(nèi)安裝注漿管至止水帶,間距500 mm,用堵漏材料臨時(shí)固定注漿管。
(5)采用高壓注漿機(jī)對(duì)注漿管進(jìn)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(jié)材料。
(7)縫內(nèi)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(jié)構(gòu)頂板與墻面安裝不銹鋼接水槽,用機(jī)械緊固,與水泥結(jié)合部位應(yīng)緊密,通過環(huán)氧樹脂建筑密封膠封堵嚴(yán)密并與排水系統(tǒng)連接。
5 結(jié)語
該線路地下地鐵車站工程地質(zhì)普遍比較破碎,地下水位高,滲漏較嚴(yán)重。該文通過從設(shè)計(jì)要求、防水材料技術(shù)指標(biāo)、細(xì)部做法、防水施工工藝及混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性幾個(gè)方面入手,明確了防水設(shè)計(jì)、施工相關(guān)要求,提出了現(xiàn)場(chǎng)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(yīng)用,在后期新開站點(diǎn)的防滲漏及前期先開站點(diǎn)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(shù)及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采用的多種施工工藝在堵漏施工各方面都是切實(shí)可行的,一方面為相關(guān)工程的施工積累經(jīng)驗(yàn),另一方面對(duì)地鐵地下暗挖工程、地鐵盾構(gòu)工程的防滲堵漏技術(shù)也是一個(gè)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(zhì)量未有效保證,基于以上原因,施工單位需在總結(jié)以往防水經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)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(yù)防及滲漏的治理,以保證地鐵在后期運(yùn)營(yíng)過程中不滲漏,進(jìn)一步保證地鐵車站運(yùn)營(yíng)的安全。
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