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摘 要:防水工程的施工质量是逆作法地铁车站需严格控制的重点工序。防水施工质量的优劣直接影响到地铁车站结构是否安全以及后期能否正常使用。文章主要对某地铁车站的防水施工进行过程控制分析,并阐述如何通过对细部防水节点的控制,达到保证防水施工质量的要求。
关键词:地铁车站;防水施工;质量控制;分析
某地铁车站采用逆作法进行施工,其施工难度远远大于顺做法施工,尤其是其防水施工要求高。此外,本工程防水施工细部构造节点多、接茬多、防水材料种类多。在逆作法地铁车站防水工程施工的过程中,防水细部的构造直接影响整体防水质量及防水效果,施工过程中只有加强施工流程的控制、严格执行规范要求,才能够保证防水施工的质量。
一、工程概况
某地铁车站采用双柱双层三跨矩形框架混凝土结构,主要采用逆作法进行施工,车站全长为219.5m,宽度为21.1m,有效站台的宽度为12m,基坑的深度为16.74m。车站的防水设计等级为一级,混凝土抗渗等级不低于P8;车站的顶板采用涂刷2.5mm厚的单组份聚氨酯防水涂料、350#纸胎油毡及7cm厚C20细石混凝土防水保护层;侧墙以及底板采用1.5mm厚的高分子防水卷材(P类);施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条;变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带+外贴式橡胶止水带。
二、关于盖挖逆作法车站的结构自防水
地下的结构防水应以结构自防水为主:利用主体结构墙和板的厚度以及抗渗混凝土自身的憎水性和密实性来达到防水的目的。在本文案例工程中迎水面的墙、板、梁等结构采用防水等级不小于P8的防水混凝土浇筑。在混凝土浇筑时,必须做到混凝土浇筑连续、分层,并及时振捣,避免因漏振和少振产生蜂窝、麻面、孔洞、裂缝等质量缺陷,避免对结构的自防水产生不利影响。
三、关于柔性防水卷材的防水铺设
柔性的防水卷材在地下结构防水措施中起到主导的作用。本工程采用1.5mm厚的高分子预铺防水卷材,其在具有着良好的耐久性、耐腐蚀性以及抗水性的同时也需要具有着良好的柔性。逆作法侧墙防水卷材施工要留有足够的甩茬长度,侧墙预做为70cm,在施工过程中防水卷材预留120cm,留足后续的搭接长度。此外,侧墙防水卷材施工应做到以下五点:
第一,清理基面。基层应平整、坚实、无明水,基层突起物应清除干净,局部凹陷用水泥砂浆填补。
第二,固定预铺卷材:用射钉加钢垫片将100mm×100mm自粘卷材片按500mm间距将卷材固定于基层上,粘结面朝外,并采用同种防水卷材修补射钉孔。
第三,点粘预铺卷材:将固定于基层上的自粘卷材片的隔离膜揭除,将自粘卷材粘结于自粘卷材片上,并压实粘结点。
第四,长、短边粘贴搭接:用热风枪或者喷灯烘烤卷材的长、短搭接边,再压实。
第五,节点处在大面卷材铺贴完毕后,按规范要求对节点进行加强处理。
四、关于结构细部的防水
(一)施工缝的防水优化
施工缝混凝土骨料集中、浮渣多、混凝土酥松,沿新旧混凝土接茬缝隙容易出现漏水。逆作法车站环向施工缝接头多,镀锌钢边止水带采用热熔方式来进行连接。纵向施工缝采用焊接方式,必须保证施工缝位置止水带连接的质量。
在采用传统的浇筑方式进行逆作法地铁车站站厅层侧墙混凝土浇筑的同时,要在侧墙顶部设溜槽将混凝土灌入到侧墙,致使纵向施工缝镀锌钢板止水带外侧迎水面混凝土浇筑、振捣密实困难,可能对主体结构施工缝的防水产生不良影响。针对此情况,在正常浇筑及振捣条件下于此部位预埋注浆管,待混凝土浇筑完毕强度达标后立即高压注入水泥浆、水玻璃。
(二)变形缝的防水优化
对于地下结构来说,变形缝是防水施工最为薄弱的一个环节,在本站中设有变形缝,因为承受荷载不同,变形缝位置会出现楼板下沉不一致的现象。为了避免结构变形时止水带被拉裂,设计采用中埋中孔式钢边橡胶止水带,接缝位置设置2cm厚的衬垫板作为弹性缓冲,上下采用聚氨酯建筑密封胶来进行封堵,并预埋全断面注浆管。施工时,必须注意止水带在结构中平面预埋位置必须严格居中,否则将减少一侧过水线路长度,降低防水效能。为此,必须采用二组限位钢筋,固定止水带。
(三)底板以及侧墙连续部位防水加强层的优化
底板防水层以及侧墙转角设置了250mm宽的加强防水层。为了卷材防水层的缓冲,将底板与侧墙的阴角部位采用1:2.5的水泥砂浆做成5cm×5cm的钝角。在施工时,首先张贴加强层,再进行全包柔性防水卷材大面积铺设。
(四)底板梁、柱结合部防水节点的优化
逆作法地铁车站永久柱以及底梁下翻结合部位,是防水质量控制的关键。具体的处理措施为:混凝土相接部位基面清理干净,涂刷水泥基渗透结晶;在永久柱的周围设置膨胀止水胶,下翻梁防水卷材铺设到柱周边止水胶位置。
(五)接地线、穿墙部件位置的防水
接地线、穿墙部件防水相类似,全部要穿破防水层,所以,这种部位一般为车站防水最为薄弱的地方,如果出现渗漏,将会影响到工程的正常使用。这类防水施工通常的施工材料包括防水卷材、双面自粘型胶条、单组份聚氨酯密封胶、止水法兰以及钢边橡胶止水带。因其施工工序比较复杂且材料品种多,十分容易出现问题,因此在施工过程中应做到以下两点:
第一是接地线引出时要将铜牌通过钢套筒引出,与钢套筒焊接钢板止水环,在止水环和钢套筒的连接位置涂刷缓膨型止水胶,最后在混凝土底板和钢套连接位置凿出15mm宽、20mm高的环形沟槽并充填单组份聚氨酯密封胶。
第二是管件穿透墙体防水施工方法和接地线引出做法一致。埋设穿墙部件时,可以采用止水法兰和止水胶进行处理。止水法兰焊接在穿墙部件上,在迎水面采用止水胶包裹止水法兰和穿墙部件件连接部位,最后浇筑混凝土。
第三是预埋穿墙管件必须核实无误,禁止混凝土构件完成后开洞补埋穿墙管件,避免对结构整体受力性能产生不良影响。
五、结语
作法地铁车站防水的施工难度大,使用的材料种类也比较多,并且施工工序繁琐,在施工的过程中保证大面防水施工质量的同时,应该要加大细部构造防水质量控制。根据以往的地铁车站防水施工经验,尤其是墙板部位最为容易出现问题,所以对于上述部位,必须要引起施工人员的高度重视,以此保证整体防水质量。
参考文献
[1] 黎永索.管幕预筑地铁站大开挖施工力学效应研究[D].中南大学,2012.
[2] 曾令标.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[D].西南交通大学,2002.
[3] 刘兵.盖挖半逆作法地铁车站信息化施工及监测技术研究[D].北京交通大学,2014.
[4] 施林辉.半逆作法条件下地铁基坑的变形控制及环境效应研究[D].同济大学,2008.
作者简介:韩玉亮,中铁上海工程局集团华海工程有限公司。
关键词:地铁车站;防水施工;质量控制;分析
某地铁车站采用逆作法进行施工,其施工难度远远大于顺做法施工,尤其是其防水施工要求高。此外,本工程防水施工细部构造节点多、接茬多、防水材料种类多。在逆作法地铁车站防水工程施工的过程中,防水细部的构造直接影响整体防水质量及防水效果,施工过程中只有加强施工流程的控制、严格执行规范要求,才能够保证防水施工的质量。
一、工程概况
某地铁车站采用双柱双层三跨矩形框架混凝土结构,主要采用逆作法进行施工,车站全长为219.5m,宽度为21.1m,有效站台的宽度为12m,基坑的深度为16.74m。车站的防水设计等级为一级,混凝土抗渗等级不低于P8;车站的顶板采用涂刷2.5mm厚的单组份聚氨酯防水涂料、350#纸胎油毡及7cm厚C20细石混凝土防水保护层;侧墙以及底板采用1.5mm厚的高分子防水卷材(P类);施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带+遇水膨胀止水条;变形缝采用中埋式钢边橡胶止水带+外贴式橡胶止水带。
二、关于盖挖逆作法车站的结构自防水
地下的结构防水应以结构自防水为主:利用主体结构墙和板的厚度以及抗渗混凝土自身的憎水性和密实性来达到防水的目的。在本文案例工程中迎水面的墙、板、梁等结构采用防水等级不小于P8的防水混凝土浇筑。在混凝土浇筑时,必须做到混凝土浇筑连续、分层,并及时振捣,避免因漏振和少振产生蜂窝、麻面、孔洞、裂缝等质量缺陷,避免对结构的自防水产生不利影响。
三、关于柔性防水卷材的防水铺设
柔性的防水卷材在地下结构防水措施中起到主导的作用。本工程采用1.5mm厚的高分子预铺防水卷材,其在具有着良好的耐久性、耐腐蚀性以及抗水性的同时也需要具有着良好的柔性。逆作法侧墙防水卷材施工要留有足够的甩茬长度,侧墙预做为70cm,在施工过程中防水卷材预留120cm,留足后续的搭接长度。此外,侧墙防水卷材施工应做到以下五点:
第一,清理基面。基层应平整、坚实、无明水,基层突起物应清除干净,局部凹陷用水泥砂浆填补。
第二,固定预铺卷材:用射钉加钢垫片将100mm×100mm自粘卷材片按500mm间距将卷材固定于基层上,粘结面朝外,并采用同种防水卷材修补射钉孔。
第三,点粘预铺卷材:将固定于基层上的自粘卷材片的隔离膜揭除,将自粘卷材粘结于自粘卷材片上,并压实粘结点。
第四,长、短边粘贴搭接:用热风枪或者喷灯烘烤卷材的长、短搭接边,再压实。
第五,节点处在大面卷材铺贴完毕后,按规范要求对节点进行加强处理。
四、关于结构细部的防水
(一)施工缝的防水优化
施工缝混凝土骨料集中、浮渣多、混凝土酥松,沿新旧混凝土接茬缝隙容易出现漏水。逆作法车站环向施工缝接头多,镀锌钢边止水带采用热熔方式来进行连接。纵向施工缝采用焊接方式,必须保证施工缝位置止水带连接的质量。
在采用传统的浇筑方式进行逆作法地铁车站站厅层侧墙混凝土浇筑的同时,要在侧墙顶部设溜槽将混凝土灌入到侧墙,致使纵向施工缝镀锌钢板止水带外侧迎水面混凝土浇筑、振捣密实困难,可能对主体结构施工缝的防水产生不良影响。针对此情况,在正常浇筑及振捣条件下于此部位预埋注浆管,待混凝土浇筑完毕强度达标后立即高压注入水泥浆、水玻璃。
(二)变形缝的防水优化
对于地下结构来说,变形缝是防水施工最为薄弱的一个环节,在本站中设有变形缝,因为承受荷载不同,变形缝位置会出现楼板下沉不一致的现象。为了避免结构变形时止水带被拉裂,设计采用中埋中孔式钢边橡胶止水带,接缝位置设置2cm厚的衬垫板作为弹性缓冲,上下采用聚氨酯建筑密封胶来进行封堵,并预埋全断面注浆管。施工时,必须注意止水带在结构中平面预埋位置必须严格居中,否则将减少一侧过水线路长度,降低防水效能。为此,必须采用二组限位钢筋,固定止水带。
(三)底板以及侧墙连续部位防水加强层的优化
底板防水层以及侧墙转角设置了250mm宽的加强防水层。为了卷材防水层的缓冲,将底板与侧墙的阴角部位采用1:2.5的水泥砂浆做成5cm×5cm的钝角。在施工时,首先张贴加强层,再进行全包柔性防水卷材大面积铺设。
(四)底板梁、柱结合部防水节点的优化
逆作法地铁车站永久柱以及底梁下翻结合部位,是防水质量控制的关键。具体的处理措施为:混凝土相接部位基面清理干净,涂刷水泥基渗透结晶;在永久柱的周围设置膨胀止水胶,下翻梁防水卷材铺设到柱周边止水胶位置。
(五)接地线、穿墙部件位置的防水
接地线、穿墙部件防水相类似,全部要穿破防水层,所以,这种部位一般为车站防水最为薄弱的地方,如果出现渗漏,将会影响到工程的正常使用。这类防水施工通常的施工材料包括防水卷材、双面自粘型胶条、单组份聚氨酯密封胶、止水法兰以及钢边橡胶止水带。因其施工工序比较复杂且材料品种多,十分容易出现问题,因此在施工过程中应做到以下两点:
第一是接地线引出时要将铜牌通过钢套筒引出,与钢套筒焊接钢板止水环,在止水环和钢套筒的连接位置涂刷缓膨型止水胶,最后在混凝土底板和钢套连接位置凿出15mm宽、20mm高的环形沟槽并充填单组份聚氨酯密封胶。
第二是管件穿透墙体防水施工方法和接地线引出做法一致。埋设穿墙部件时,可以采用止水法兰和止水胶进行处理。止水法兰焊接在穿墙部件上,在迎水面采用止水胶包裹止水法兰和穿墙部件件连接部位,最后浇筑混凝土。
第三是预埋穿墙管件必须核实无误,禁止混凝土构件完成后开洞补埋穿墙管件,避免对结构整体受力性能产生不良影响。
五、结语
作法地铁车站防水的施工难度大,使用的材料种类也比较多,并且施工工序繁琐,在施工的过程中保证大面防水施工质量的同时,应该要加大细部构造防水质量控制。根据以往的地铁车站防水施工经验,尤其是墙板部位最为容易出现问题,所以对于上述部位,必须要引起施工人员的高度重视,以此保证整体防水质量。
参考文献
[1] 黎永索.管幕预筑地铁站大开挖施工力学效应研究[D].中南大学,2012.
[2] 曾令标.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[D].西南交通大学,2002.
[3] 刘兵.盖挖半逆作法地铁车站信息化施工及监测技术研究[D].北京交通大学,2014.
[4] 施林辉.半逆作法条件下地铁基坑的变形控制及环境效应研究[D].同济大学,2008.
作者简介:韩玉亮,中铁上海工程局集团华海工程有限公司。