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摘要:从全国看,城市地铁车站及隧道渗漏水被称为世界性的工程难题。随着各地相继进入雨季,我国一些地铁公司开始全面部署防汛工作,其中一项重要工作就是做好地铁防水渗漏。本文主要对城市地铁施工渗漏水原因与防水措施进行了简要分析。
关键词:地铁施工;渗漏;防水
中图分类号:U213文献标识码: A
引言
对于大城市而言,地铁已成为重要的交通工具,因其具有舒适、快速、便捷、安全等特点,为人们生活增添了许多方便和轻松。然而工程实践证明,基本上所有地铁都有渗漏水问题,渗漏问题使混凝土耐久性、刚性有所降低,并腐蚀钢筋,影响结结构设备、地铁运营的安全性。同时,渗漏潮湿有利于细菌滋生,对人们生活健康、地铁卫生质量产生安全隐患。所以,如何解决地铁渗漏水问题,是地铁工程急需解决的问题。
一、地铁工程防水施工的重要性及施工原则
首先,防水在地铁工程施工中的重要性。在地铁施工工序中,防水是极为重要的环节,它直接影响了车站构造的运营过程、耐久性与安全性。采取有效、安全防水措施,可节省施工成本,确保质量,保证工期任务。
其次,地铁施工的防水原则。地铁工程施工时,要密切与水文地质条件、工程地质条件相结合进行防水,注意工程结构建设与特点,以及工程使用要求、用途。通常防水工程建设需按照以下几点原则进行:其一,地铁具有排水型、全封闭型特点,按照工程结构用途及特点,保证不渗不漏,达到稳定防水目的,主要以防为主,刚柔与防排结合,进行多道设防,通过适当选材,做到因地制宜和经济实用,实现综合治理目标;其二,围护结构采用混凝土、钢筋混凝土时,需确保结构能够自防水,确保治标治本,实现不渗不漏和永久防水。按照工程具体情况要求,选择防水混凝土的抗渗标号和抗压强度,若使用必须保证两者均相互匹配。选择高度、高效方法,避免结构中出现贯穿型裂缝,确保结构自防水的可靠、安全;其三,为确保防水施工质量,进行地铁施工时,需对地下水实施堵、排和降措施,采用有效整治措施,尽量做到处于没水情况下,选择整治防水层方法。
二、地铁施工工程的渗漏水原因
1、地铁是一种超净定结构,在开挖基坑时,因存在超挖现象,回填料夯实不能满足地基承载力要求,软弱地基不能换填到位,使基础发生不均匀沉降,导致结构因强迫力而变形,最后结构开裂渗漏。
2、在地铁施工时,防水涂料、防水板和防水卷材的选择不合理,施工质量较差,而导致渗漏。
3、设置双缝与处理较差形成渗漏
(1)变形缝发生渗漏水问题。变形缝通常只设置于出入口、区间、车站之间的连接处,为避免地基发生不均匀沉降,地基温度应力、地基震动导致结构破坏。通城施工缝采用橡胶止水带,因主体与出入口通常没有同步施工,损害了先前预埋橡胶止水带,引起漏水现象。另外,随着时间推移,橡胶止水带会导致不同程度侵蚀,引起渗漏,应该减少变形缝设置数; (2)施工缝发生渗漏水问题。地铁工程施工中,普通的严重问题是施工缝渗漏水,地铁施工缝主要分为侧墙水平施工缝和段段之间的竖向施工缝,设置施工缝,增加结构渗漏水概率,其主要原因为:不规范的施工缝处混凝土凿毛,使得新旧混凝土的粘接性较差。再次进行浇注砼时,由于施工缝的用水较为湿润,未浇注合适比例(1∶1)的水泥砂浆界面剂,没有正确粉刷防水涂料,加上施工缝处的振捣没有到位,使得新旧混凝土粘接性较差,并产生裂缝。止水带的敷设牢固度不够,混凝土浇筑易走形和跑偏,导致止水带被混凝土界面覆盖,后混凝土界面未达到止水带部位。对于施工缝模板缝隙的处理不合理,混凝土跑浆之后,造成麻面、蜂窝和不密实。没有牢固加固施工缝处的模板,在某一跨段,混凝土暴模往下一跨段流,导致下一跨段的混凝土占粘接性较差,极易发生冷缝。
4、防水混凝土存在自身缺陷
在混凝土结构防水过程中,最为关键的一步是防水混凝土,混凝土作为非均质材料,内部有大小不一的孔隙,通过孔隙水可以渗透。混凝土渗漏水的自身原因包含如下:其一,混凝土的坍落度与水灰比较大,不合理使用过大收缩率的水泥,或者水泥的用量超过标准量,使用粉砂量过大;其二,骨料存在较高的含泥量,颗粒级配出现不均匀现象,混凝土不合理掺加外加剂;其三,水泥的标号和品种。通常硬性水泥的收缩率较大,若水泥标号越高,其收缩就越大,就越容易发生裂缝;其四,由于配合设计不合理,导致混凝土出现易性偏差,引起混凝土的收缩增大,从而导致裂缝。
5、在整个施工过程中,混凝土施工、养护是最重要的环节,通常导致渗漏水的最主要原因。混凝土振捣时,由于过振、漏振或振捣不均匀,均可使混凝土密实度较低,导致裂缝渗漏水,混凝土由于过高的下落高度,导致混凝土离析。浇筑施工时,由于工序错误,混凝土供应不够及时,设备准备没有到位等原因,均可导致冷缝。混凝土的内外温差较大,在混凝土浇筑完工之后,没有及时采用有效措施进行保温,导致温度裂缝。过早的拆除模板,导致模板裂缝。浇筑混凝土之后,没有合理地进行现场养护,未能及时浇水,对混凝土质量造成影响,通常为7~14d的养护时间。
三、防渗漏控制要点
1、围护结构施工
地下连续墙的防水质量直接影响内衬结构的自防水效果。其渗漏通道主要集中于墙幅接缝处,为保证接缝质量,必须高度重视相邻幅槽壁的清刷工作,经反复清刷后的刷壁器上应无结块泥团;此外,锁口管的垂直度对刷壁工序有很大影响故也是影响地墙接缝是否渗漏水的重要因素;混凝土浇筑时槽内泥浆比重应控制在设计和规范允许范围,同时必须保证混凝土具有较好的和易性;混凝土澆筑时要求连续紧凑,以避免由于浇注问隔时间过长而产生夹泥现象;在基坑开挖过程中应尽量减小基坑的无支护暴露时间,减小围护结构水平位移,围护结构的不均匀水平位移也是造成地墙接缝渗漏水的重要原因之一。
2、主体结构自防水
(1)模板安装直接影响混凝土的质量。如横向施工缝、诱导缝的模板,在中埋式止水带和预留钢筋安装后,模板被分成数块,上面还有大量的孔眼,地下连续墙面凹凸不平等情况,若处理不好就会产生渗漏。施工缝端头模板安装是防水的重点部位,施工前必须采取有针对性的防范措施,施工中检查侧模固定时是否损坏了止水带。总之,应做到安装模板严密,支撑牢固,严格按确定的施工方案及相关施工规程操作。
(2)内衬墙施工前,应对围护墙的渗漏点进行全面处理:凿除墙体带泥表面,特别应清除嵌入地下连续墙钢筋笼上的泥土。清除后较浅的部位涂刷防水砂浆;对嵌入较深部位的应使用防水细石混凝土填实凹面;同时应做好预埋接驳器墙面防水涂料的涂刷,使其具有良好的防渗漏效果。
(3)施工中应严格控制混凝土的水泥用量及坍落度等指标,严格按照分层分段、对称浇筑的浇筑顺序进行混凝土的浇筑,严格控制混凝土的振捣质量,在混凝土凝结后使用塑料薄膜覆盖,结构顶板采取浸水养护等方法来保证结构自防水的效果。
3、诱导缝的防水
(1)诱导缝一般采用外贴式止水带和中埋式止水带防水,如果外侧地墙面不平整,会极大地削弱外贴式止水带的防水作用。因此要严格按设计要求,采用聚合物防水砂浆找平外贴式止水带位置的地墙面,阴角部位修成圆弧形倒角,使外贴式止水带紧贴于基面。各层板面及墙身诱导缝中的中埋式钢边橡胶止水带,应避免定形钢筋安装后止水带与固定钢筋直接接触,并采取措施使止水带下的混凝土振捣密实。中埋式钢边止水带的闭口连接处,应让生产厂家派遣技术人员使用专门的黏合剂处理。
(2)在顶板诱导缝迎水面开浅沟槽,必须保证沟槽的设计深度和宽度,使用聚氨酯或聚硫密封膏嵌缝,重点要检查其与突出顶板的外贴式止水带交圈的质量,使之与外贴式止水带在诱导缝处形成一个独立封闭的外防水体系。
(3)检查站厅层排水沟内侧在诱导缝处是否留置凹槽,在结构沉降趋于稳定后,填充聚氨酯防水密封膏。其关键是控制基面干燥、清洁,使密封膏与混凝土接触面能牢固结合,防止排水沟内积水通过诱导缝渗出地面。
4、施工缝的防水
(1)水平纵向施工缝使用镀锌止水钢板,若处理不当将是防渗水的薄弱环节。因此要求在焊接止水钢板时要保证焊缝严密;浇筑混凝土面应控制在止水带高度的一半;绑扎竖向钢筋前必须凿毛表面,封侧模前应将墙体下部的杂物清理干净,浇筑混凝土前先浇水湿润,并在其交接表面铺设一层水泥砂浆。
(2)横向施工缝的防水使用中埋式止水带和遇水膨胀橡胶腻子止水条两道防线。前者与诱导缝处的处理要求相同,后者应注意粘贴的基面尽可能平整,必须保证连续布置,其搭接长度不少于50mm。不宜过早粘贴,并在基面干燥状态下进行。
5、沉降缝的防水
该缝设置在与主体结构相连的出入口处,工程中使用外贴式止水带、可注浆型中埋式止水带和内装可卸式止水装置。外贴式止水带的要求与诱导缝处理相同,可注浆型中埋式止水带应注意必须在结构沉降达到稳定后,再进行注浆处理。对内装可卸式止水装置的预埋件安装,应检查螺母与预埋件铁板焊接的严密性,以及防锈处理是否到位,内装可卸式止水槽内的排水管是否预留好。止水带安装前,表面必须清除浮渣,并保持表面平顺,上紧压板螺杆使止水带能紧贴表面。
结束语
地铁事业是一个高新技术改革工程,防水作为其关键问题,我们必须提高认识,不断发展新工艺,确保施工质量的提高,才可使地铁工程能够利国利民。只有充分合理的分析渗漏水原因,并采取防水措施,才能保证地铁工程的质量。
参考文献
[1]查建军.浅析城市地铁车站的防水施工技术[J].中国高新技术企业,2013.
[2]李建峰,郑永伟,李彬,等.地铁车站施工方案优选决策模型[J].西安科技大学学报,2009.
[3]齐玉英.关于地铁车站防水施工若干问题的探讨[J].现代物业(上旬刊),2013.
作者简介:
张慧军(1979-11),男 , 就职天津城建隧道股份有限公司, 从事城市地铁施工工作11年。
关键词:地铁施工;渗漏;防水
中图分类号:U213文献标识码: A
引言
对于大城市而言,地铁已成为重要的交通工具,因其具有舒适、快速、便捷、安全等特点,为人们生活增添了许多方便和轻松。然而工程实践证明,基本上所有地铁都有渗漏水问题,渗漏问题使混凝土耐久性、刚性有所降低,并腐蚀钢筋,影响结结构设备、地铁运营的安全性。同时,渗漏潮湿有利于细菌滋生,对人们生活健康、地铁卫生质量产生安全隐患。所以,如何解决地铁渗漏水问题,是地铁工程急需解决的问题。
一、地铁工程防水施工的重要性及施工原则
首先,防水在地铁工程施工中的重要性。在地铁施工工序中,防水是极为重要的环节,它直接影响了车站构造的运营过程、耐久性与安全性。采取有效、安全防水措施,可节省施工成本,确保质量,保证工期任务。
其次,地铁施工的防水原则。地铁工程施工时,要密切与水文地质条件、工程地质条件相结合进行防水,注意工程结构建设与特点,以及工程使用要求、用途。通常防水工程建设需按照以下几点原则进行:其一,地铁具有排水型、全封闭型特点,按照工程结构用途及特点,保证不渗不漏,达到稳定防水目的,主要以防为主,刚柔与防排结合,进行多道设防,通过适当选材,做到因地制宜和经济实用,实现综合治理目标;其二,围护结构采用混凝土、钢筋混凝土时,需确保结构能够自防水,确保治标治本,实现不渗不漏和永久防水。按照工程具体情况要求,选择防水混凝土的抗渗标号和抗压强度,若使用必须保证两者均相互匹配。选择高度、高效方法,避免结构中出现贯穿型裂缝,确保结构自防水的可靠、安全;其三,为确保防水施工质量,进行地铁施工时,需对地下水实施堵、排和降措施,采用有效整治措施,尽量做到处于没水情况下,选择整治防水层方法。
二、地铁施工工程的渗漏水原因
1、地铁是一种超净定结构,在开挖基坑时,因存在超挖现象,回填料夯实不能满足地基承载力要求,软弱地基不能换填到位,使基础发生不均匀沉降,导致结构因强迫力而变形,最后结构开裂渗漏。
2、在地铁施工时,防水涂料、防水板和防水卷材的选择不合理,施工质量较差,而导致渗漏。
3、设置双缝与处理较差形成渗漏
(1)变形缝发生渗漏水问题。变形缝通常只设置于出入口、区间、车站之间的连接处,为避免地基发生不均匀沉降,地基温度应力、地基震动导致结构破坏。通城施工缝采用橡胶止水带,因主体与出入口通常没有同步施工,损害了先前预埋橡胶止水带,引起漏水现象。另外,随着时间推移,橡胶止水带会导致不同程度侵蚀,引起渗漏,应该减少变形缝设置数; (2)施工缝发生渗漏水问题。地铁工程施工中,普通的严重问题是施工缝渗漏水,地铁施工缝主要分为侧墙水平施工缝和段段之间的竖向施工缝,设置施工缝,增加结构渗漏水概率,其主要原因为:不规范的施工缝处混凝土凿毛,使得新旧混凝土的粘接性较差。再次进行浇注砼时,由于施工缝的用水较为湿润,未浇注合适比例(1∶1)的水泥砂浆界面剂,没有正确粉刷防水涂料,加上施工缝处的振捣没有到位,使得新旧混凝土粘接性较差,并产生裂缝。止水带的敷设牢固度不够,混凝土浇筑易走形和跑偏,导致止水带被混凝土界面覆盖,后混凝土界面未达到止水带部位。对于施工缝模板缝隙的处理不合理,混凝土跑浆之后,造成麻面、蜂窝和不密实。没有牢固加固施工缝处的模板,在某一跨段,混凝土暴模往下一跨段流,导致下一跨段的混凝土占粘接性较差,极易发生冷缝。
4、防水混凝土存在自身缺陷
在混凝土结构防水过程中,最为关键的一步是防水混凝土,混凝土作为非均质材料,内部有大小不一的孔隙,通过孔隙水可以渗透。混凝土渗漏水的自身原因包含如下:其一,混凝土的坍落度与水灰比较大,不合理使用过大收缩率的水泥,或者水泥的用量超过标准量,使用粉砂量过大;其二,骨料存在较高的含泥量,颗粒级配出现不均匀现象,混凝土不合理掺加外加剂;其三,水泥的标号和品种。通常硬性水泥的收缩率较大,若水泥标号越高,其收缩就越大,就越容易发生裂缝;其四,由于配合设计不合理,导致混凝土出现易性偏差,引起混凝土的收缩增大,从而导致裂缝。
5、在整个施工过程中,混凝土施工、养护是最重要的环节,通常导致渗漏水的最主要原因。混凝土振捣时,由于过振、漏振或振捣不均匀,均可使混凝土密实度较低,导致裂缝渗漏水,混凝土由于过高的下落高度,导致混凝土离析。浇筑施工时,由于工序错误,混凝土供应不够及时,设备准备没有到位等原因,均可导致冷缝。混凝土的内外温差较大,在混凝土浇筑完工之后,没有及时采用有效措施进行保温,导致温度裂缝。过早的拆除模板,导致模板裂缝。浇筑混凝土之后,没有合理地进行现场养护,未能及时浇水,对混凝土质量造成影响,通常为7~14d的养护时间。
三、防渗漏控制要点
1、围护结构施工
地下连续墙的防水质量直接影响内衬结构的自防水效果。其渗漏通道主要集中于墙幅接缝处,为保证接缝质量,必须高度重视相邻幅槽壁的清刷工作,经反复清刷后的刷壁器上应无结块泥团;此外,锁口管的垂直度对刷壁工序有很大影响故也是影响地墙接缝是否渗漏水的重要因素;混凝土浇筑时槽内泥浆比重应控制在设计和规范允许范围,同时必须保证混凝土具有较好的和易性;混凝土澆筑时要求连续紧凑,以避免由于浇注问隔时间过长而产生夹泥现象;在基坑开挖过程中应尽量减小基坑的无支护暴露时间,减小围护结构水平位移,围护结构的不均匀水平位移也是造成地墙接缝渗漏水的重要原因之一。
2、主体结构自防水
(1)模板安装直接影响混凝土的质量。如横向施工缝、诱导缝的模板,在中埋式止水带和预留钢筋安装后,模板被分成数块,上面还有大量的孔眼,地下连续墙面凹凸不平等情况,若处理不好就会产生渗漏。施工缝端头模板安装是防水的重点部位,施工前必须采取有针对性的防范措施,施工中检查侧模固定时是否损坏了止水带。总之,应做到安装模板严密,支撑牢固,严格按确定的施工方案及相关施工规程操作。
(2)内衬墙施工前,应对围护墙的渗漏点进行全面处理:凿除墙体带泥表面,特别应清除嵌入地下连续墙钢筋笼上的泥土。清除后较浅的部位涂刷防水砂浆;对嵌入较深部位的应使用防水细石混凝土填实凹面;同时应做好预埋接驳器墙面防水涂料的涂刷,使其具有良好的防渗漏效果。
(3)施工中应严格控制混凝土的水泥用量及坍落度等指标,严格按照分层分段、对称浇筑的浇筑顺序进行混凝土的浇筑,严格控制混凝土的振捣质量,在混凝土凝结后使用塑料薄膜覆盖,结构顶板采取浸水养护等方法来保证结构自防水的效果。
3、诱导缝的防水
(1)诱导缝一般采用外贴式止水带和中埋式止水带防水,如果外侧地墙面不平整,会极大地削弱外贴式止水带的防水作用。因此要严格按设计要求,采用聚合物防水砂浆找平外贴式止水带位置的地墙面,阴角部位修成圆弧形倒角,使外贴式止水带紧贴于基面。各层板面及墙身诱导缝中的中埋式钢边橡胶止水带,应避免定形钢筋安装后止水带与固定钢筋直接接触,并采取措施使止水带下的混凝土振捣密实。中埋式钢边止水带的闭口连接处,应让生产厂家派遣技术人员使用专门的黏合剂处理。
(2)在顶板诱导缝迎水面开浅沟槽,必须保证沟槽的设计深度和宽度,使用聚氨酯或聚硫密封膏嵌缝,重点要检查其与突出顶板的外贴式止水带交圈的质量,使之与外贴式止水带在诱导缝处形成一个独立封闭的外防水体系。
(3)检查站厅层排水沟内侧在诱导缝处是否留置凹槽,在结构沉降趋于稳定后,填充聚氨酯防水密封膏。其关键是控制基面干燥、清洁,使密封膏与混凝土接触面能牢固结合,防止排水沟内积水通过诱导缝渗出地面。
4、施工缝的防水
(1)水平纵向施工缝使用镀锌止水钢板,若处理不当将是防渗水的薄弱环节。因此要求在焊接止水钢板时要保证焊缝严密;浇筑混凝土面应控制在止水带高度的一半;绑扎竖向钢筋前必须凿毛表面,封侧模前应将墙体下部的杂物清理干净,浇筑混凝土前先浇水湿润,并在其交接表面铺设一层水泥砂浆。
(2)横向施工缝的防水使用中埋式止水带和遇水膨胀橡胶腻子止水条两道防线。前者与诱导缝处的处理要求相同,后者应注意粘贴的基面尽可能平整,必须保证连续布置,其搭接长度不少于50mm。不宜过早粘贴,并在基面干燥状态下进行。
5、沉降缝的防水
该缝设置在与主体结构相连的出入口处,工程中使用外贴式止水带、可注浆型中埋式止水带和内装可卸式止水装置。外贴式止水带的要求与诱导缝处理相同,可注浆型中埋式止水带应注意必须在结构沉降达到稳定后,再进行注浆处理。对内装可卸式止水装置的预埋件安装,应检查螺母与预埋件铁板焊接的严密性,以及防锈处理是否到位,内装可卸式止水槽内的排水管是否预留好。止水带安装前,表面必须清除浮渣,并保持表面平顺,上紧压板螺杆使止水带能紧贴表面。
结束语
地铁事业是一个高新技术改革工程,防水作为其关键问题,我们必须提高认识,不断发展新工艺,确保施工质量的提高,才可使地铁工程能够利国利民。只有充分合理的分析渗漏水原因,并采取防水措施,才能保证地铁工程的质量。
参考文献
[1]查建军.浅析城市地铁车站的防水施工技术[J].中国高新技术企业,2013.
[2]李建峰,郑永伟,李彬,等.地铁车站施工方案优选决策模型[J].西安科技大学学报,2009.
[3]齐玉英.关于地铁车站防水施工若干问题的探讨[J].现代物业(上旬刊),2013.
作者简介:
张慧军(1979-11),男 , 就职天津城建隧道股份有限公司, 从事城市地铁施工工作11年。