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【摘 要】 长期以来地铁车站渗漏水问题是困扰人们的问题。本文从渗漏特点着手,分析了地铁车站渗漏水的原因,并提出了渗漏水防治措施和建议,以期防止地铁车站出现渗漏水现象。
【关键词】 地铁施工;渗漏;防水
引言:
当前,随着城市的不断发展,城市人口也不断增加,城市的交通出行问题也面临着巨大的考验。地铁凭借着安全、舒适、快捷等优势,在解决城市交通问题上应用较多。我国地铁车站一般采用框架结构,明挖顺作法施工。在工程实践中,这种地铁车站会产生渗漏水现象,会降低混凝土的耐久性,威胁着地铁车站的运行功能和运行安全。因此,地铁车站施工必须抓好做好渗漏水的治理工作。
一、城市地铁车站结构防水标准与原则
城市地铁车站的防水设计一般按一级标准的要求,即:结构不允许出现渗水、内衬表面不得有湿渍。其设计和施工原则为:①以防为主、刚柔结合、因地制宜、多道设防、综合治理;②主要增强混凝土结构自防水,同时结合柔性附加材料进行防水;③坚持以结构自防水为根本,控制混凝土结构裂缝的产生,增强混凝土的抗渗性能;④对特殊部位如施工缝、变形缝、穿墙管等的接缝防水应进行重点设防。
二、地铁车站渗漏水原因
(一)荷载变形裂缝漏水现象
荷载变形裂缝由两种情况造成:一是车站底板湿混凝土结构还未达到设计要求的强度时,受外界士压力挤压而造成的变形裂缝,再加上底板的上浮或沉降不均匀,就会出现裂缝。二是即使混凝土已经达到了设计强度,而在混凝土侧墙背面超荷载堆放而造成的裂缝,后者出现的裂缝一般较为明显,属于贯穿性的裂缝。
(二)新旧混凝土接缝(施工缝)渗漏水现象
在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时,原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干凈,或者是未用水冲洗,就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接缝之间形成一道渗、漏的缝隙。
(三)混凝土的自应力裂缝渗漏水现象
混凝土的自应力裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生,它的形式一般为上下贯通的裂缝,在整个混凝土墙壁上呈现出有规律的裂缝,一般在3~5m一道。该种裂缝是混凝土的自应力引起收缩变形开裂,地铁车站底、顶板多属于大体积混凝土,混凝土在水泥水化热达到一定程度的时候,混凝土的膨胀应力开始消失而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩,所以在此种条件下,混凝土墙板的裂缝呈现出有规律性的裂缝。
(四)混凝土的变形缝渗漏水现象
在施工过程中止水带的安装不牢固,造成捣固时止水带移位。另外一种情况是止水带附近的混凝土漏捣或捣固不密实,造成变形缝两侧的混凝土存在漏水孔洞。
三、防水工程施工技术
(一)结构混凝土自防水
主体及附属结构的刚性自防水是以补偿收缩性防水混凝土进行的,提高了混凝土的抗裂防渗和防水性能。为了保证混凝土质量和抗渗等级,高性能外加剂补偿收缩防水混凝土应是首选,抗渗等级S8,对各种粗细骨料、拌和物及外加剂的质量与计量进行严格控制;施工严格按结构设计尺寸来进行,保证防水结构的厚度;可在混凝土中掺入有机纤维来提高砼的韧性、抑制塑性开裂及改善耐久性能。防水砼的入泵坍落度及水灰比都有一定的要求。坍落度一般控制在120mm±20mm为宜,水灰比一般不大于0.55。冷缩裂缝和干缩裂缝多出现在城市地下工程施工混凝土浇筑时层与层之间,施工时也应综合考虑搅拌站到工地距离、城市交通状况、天气状况、混凝土质量等多个因素以决定缓凝时间的长短。防水混凝土的养护持续时间为2周。
(二)特殊部位防水施工
1、施工缝防水处理的技术要点
结构施工缝部位的防水在条件允许的情况下,宜采用钢板腻子止水带进行防水密封处理,其断面为250mm×6mm。在有些部位无法采用钢板腻子止水带时,改用断面为30mm×20mm的遇水膨胀橡胶条进行防水密封处理。在层板与边墙间的水平施工缝部位应加强防水处理,常采用预埋直径为30mm的管注浆的方式。在立面上,当采用遇水膨胀止水条进行处理时,施工缝表面要预留凹槽,止水条固定在凹槽内,防止橡胶条在浇注混凝土时因位置变动而影响防水效果。双道缓膨型遇水膨胀橡胶条常用于增强特殊地段防水处理。
2、变形缝处理的技术要点
在变形缝位置,模筑混凝土外侧设置背贴式止水带,因为背贴式橡胶止水带表面突起的齿条与混凝土之间的密实咬合很严密,所以多用来进行密封止水,同时注浆管埋设在背贴式止水带两翼,水泥浆液或化学浆液是常用的注浆液。在结构内部,多采用中埋式PVC止水带进行处理,其防水宽度为300mm,止水带的接头部位不得留在转角部位,转角半径不得小于20cm。结构变形缝的内侧,采用15mm×20mm的双组分聚硫橡胶或聚氨脂密封膏进行嵌缝密封,在侧墙与顶板变形缝两侧结构的内表面预留30mm×30mm的凹槽,结构浇注完毕后,为了将渗漏水及时排出,常在边墙和顶板的凹槽内设置镀锌铁板接水盒。变形缝防水构造,见图1。
3、后浇带部位防水处理方法
镀锌钢板止水带是防止后浇带部位漏水常用的方法,其施工方法是:将镀锌钢板安装于两侧接缝中部;在背水面,贴近施工缝处间距20mm埋置平行钢板止水带并进行重复注浆管,按间距8~13m布置注浆嘴;清理干净接缝表面凿毛后涂刷界面剂。
4、穿墙管件的防水
穿墙管防水的方法很多,常见的是将钢板止水环焊接在主管上的方式,结合止水法兰和遇水膨胀止水条进行加强防水处理,同时根据选用的防水材料不同,对穿过防水板的部位采取相应的防水密封处理。
(三)围护结构的防水
围护结构也是采用防水混凝土,抗渗等级S8,地墙的迎土面主筋保护层厚度为70mm,背土面的主筋保护层厚度为50mm。地墙接缝渗水较大部位应先预埋引水管,最后进行压浆处理,所用的材料选为速凝水泥。水泥基渗透结晶型防水涂料常用作地墙接缝及预埋钢筋接驳器部位400mm范围的刚性防水层。 四、堵漏材料的合理选用
(一)堵漏材料
应用部位及作用。注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽、为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。堵漏材料的技术要求。堵漏材料一般应满足以下技术要求:速凝,凝结时间可调;强度高,短时间内不开裂;抗渗性能好,粘着力强,可带水作业。
(二)防水材料
防水材料技术要求。防水抗渗能力强,涂膜材料不开裂;无腐蚀和耐腐蚀,耐久性好;具有足够强度,与混凝土基面粘结力强,并能与结构形成整体;防水材料中不含溶出物;操作简单、易检查、无污染。常用防水材料。水泥有机速凝剂:如R1型防水涂料,这种材料既能快速堵漏又可作为永久性防水。合成防水材料:如塞帕斯、PQ-200等。这类材料不能作为快速堵漏,只能作为耐久性防水涂料。高分子聚合物防水砂浆:这类材料不能在快速堵漏中应用,只能作为粘结好的耐久性防水涂料。KS系列修补剂不能作为堵漏和防水材料这是因为它是一种烧结粉状材料,对水泥起激发作用,其中的K2O的含量高达19.73%.如果用于含活性集料工程,将大大地促进混凝土的碱集料反应,且溶出物多,形成渗水通道。
(三)注浆材料
作用机理:填充混凝土内空洞、毛细孔、裂缝,封闭渗漏水通道,置换混凝土中地下水的位置。材料性能要求:渗透性、可灌性好;无腐蚀性和耐腐蚀性,无污染;有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩;与结构形成整体,材料有良好的粘结性,在列车振动下材料不分体、不脱体。可选用的材料。无机注浆材料应选用超早强自流平水泥,该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂,如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液,主要原因是其耐久性差,与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。
(四)治理变形缝渗漏水的材料
变形缝渗漏水注浆材料不得选用强度高、剛度大的注浆材料,如无机注浆材料、改性环氧注浆材料等。禁止使用堵漏剂堵漏。应先用凝固时间快(可调)、强度低、粘度低、可灌性好、短时间内防水效果好的注浆材料。丙烯酰类注浆材料是常选的变形缝注浆止水材料,但只能作为临时止水。
五、结语
以上是在地铁施工的工作中对防水施工的一点认识,地铁防水的成与败将会决定整个地铁工程的成败。在防水这方面必须从每一个细节重视起来。保证地铁车站在施工前、施工中、竣工后以及今后的运营中不出现渗漏,并进一步保证其安全。
参考文献:
[1]王伟东.地铁隧道渗漏水的原因及防水治理[J].江西建材,2013,06:254-255.
[2]王军琪,张坚,邓国华.西安地铁渗漏水原因及应对措施[J].都市快轨交通,2012,04:89-93.
【关键词】 地铁施工;渗漏;防水
引言:
当前,随着城市的不断发展,城市人口也不断增加,城市的交通出行问题也面临着巨大的考验。地铁凭借着安全、舒适、快捷等优势,在解决城市交通问题上应用较多。我国地铁车站一般采用框架结构,明挖顺作法施工。在工程实践中,这种地铁车站会产生渗漏水现象,会降低混凝土的耐久性,威胁着地铁车站的运行功能和运行安全。因此,地铁车站施工必须抓好做好渗漏水的治理工作。
一、城市地铁车站结构防水标准与原则
城市地铁车站的防水设计一般按一级标准的要求,即:结构不允许出现渗水、内衬表面不得有湿渍。其设计和施工原则为:①以防为主、刚柔结合、因地制宜、多道设防、综合治理;②主要增强混凝土结构自防水,同时结合柔性附加材料进行防水;③坚持以结构自防水为根本,控制混凝土结构裂缝的产生,增强混凝土的抗渗性能;④对特殊部位如施工缝、变形缝、穿墙管等的接缝防水应进行重点设防。
二、地铁车站渗漏水原因
(一)荷载变形裂缝漏水现象
荷载变形裂缝由两种情况造成:一是车站底板湿混凝土结构还未达到设计要求的强度时,受外界士压力挤压而造成的变形裂缝,再加上底板的上浮或沉降不均匀,就会出现裂缝。二是即使混凝土已经达到了设计强度,而在混凝土侧墙背面超荷载堆放而造成的裂缝,后者出现的裂缝一般较为明显,属于贯穿性的裂缝。
(二)新旧混凝土接缝(施工缝)渗漏水现象
在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时,原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干凈,或者是未用水冲洗,就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接缝之间形成一道渗、漏的缝隙。
(三)混凝土的自应力裂缝渗漏水现象
混凝土的自应力裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生,它的形式一般为上下贯通的裂缝,在整个混凝土墙壁上呈现出有规律的裂缝,一般在3~5m一道。该种裂缝是混凝土的自应力引起收缩变形开裂,地铁车站底、顶板多属于大体积混凝土,混凝土在水泥水化热达到一定程度的时候,混凝土的膨胀应力开始消失而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩,所以在此种条件下,混凝土墙板的裂缝呈现出有规律性的裂缝。
(四)混凝土的变形缝渗漏水现象
在施工过程中止水带的安装不牢固,造成捣固时止水带移位。另外一种情况是止水带附近的混凝土漏捣或捣固不密实,造成变形缝两侧的混凝土存在漏水孔洞。
三、防水工程施工技术
(一)结构混凝土自防水
主体及附属结构的刚性自防水是以补偿收缩性防水混凝土进行的,提高了混凝土的抗裂防渗和防水性能。为了保证混凝土质量和抗渗等级,高性能外加剂补偿收缩防水混凝土应是首选,抗渗等级S8,对各种粗细骨料、拌和物及外加剂的质量与计量进行严格控制;施工严格按结构设计尺寸来进行,保证防水结构的厚度;可在混凝土中掺入有机纤维来提高砼的韧性、抑制塑性开裂及改善耐久性能。防水砼的入泵坍落度及水灰比都有一定的要求。坍落度一般控制在120mm±20mm为宜,水灰比一般不大于0.55。冷缩裂缝和干缩裂缝多出现在城市地下工程施工混凝土浇筑时层与层之间,施工时也应综合考虑搅拌站到工地距离、城市交通状况、天气状况、混凝土质量等多个因素以决定缓凝时间的长短。防水混凝土的养护持续时间为2周。
(二)特殊部位防水施工
1、施工缝防水处理的技术要点
结构施工缝部位的防水在条件允许的情况下,宜采用钢板腻子止水带进行防水密封处理,其断面为250mm×6mm。在有些部位无法采用钢板腻子止水带时,改用断面为30mm×20mm的遇水膨胀橡胶条进行防水密封处理。在层板与边墙间的水平施工缝部位应加强防水处理,常采用预埋直径为30mm的管注浆的方式。在立面上,当采用遇水膨胀止水条进行处理时,施工缝表面要预留凹槽,止水条固定在凹槽内,防止橡胶条在浇注混凝土时因位置变动而影响防水效果。双道缓膨型遇水膨胀橡胶条常用于增强特殊地段防水处理。
2、变形缝处理的技术要点
在变形缝位置,模筑混凝土外侧设置背贴式止水带,因为背贴式橡胶止水带表面突起的齿条与混凝土之间的密实咬合很严密,所以多用来进行密封止水,同时注浆管埋设在背贴式止水带两翼,水泥浆液或化学浆液是常用的注浆液。在结构内部,多采用中埋式PVC止水带进行处理,其防水宽度为300mm,止水带的接头部位不得留在转角部位,转角半径不得小于20cm。结构变形缝的内侧,采用15mm×20mm的双组分聚硫橡胶或聚氨脂密封膏进行嵌缝密封,在侧墙与顶板变形缝两侧结构的内表面预留30mm×30mm的凹槽,结构浇注完毕后,为了将渗漏水及时排出,常在边墙和顶板的凹槽内设置镀锌铁板接水盒。变形缝防水构造,见图1。
3、后浇带部位防水处理方法
镀锌钢板止水带是防止后浇带部位漏水常用的方法,其施工方法是:将镀锌钢板安装于两侧接缝中部;在背水面,贴近施工缝处间距20mm埋置平行钢板止水带并进行重复注浆管,按间距8~13m布置注浆嘴;清理干净接缝表面凿毛后涂刷界面剂。
4、穿墙管件的防水
穿墙管防水的方法很多,常见的是将钢板止水环焊接在主管上的方式,结合止水法兰和遇水膨胀止水条进行加强防水处理,同时根据选用的防水材料不同,对穿过防水板的部位采取相应的防水密封处理。
(三)围护结构的防水
围护结构也是采用防水混凝土,抗渗等级S8,地墙的迎土面主筋保护层厚度为70mm,背土面的主筋保护层厚度为50mm。地墙接缝渗水较大部位应先预埋引水管,最后进行压浆处理,所用的材料选为速凝水泥。水泥基渗透结晶型防水涂料常用作地墙接缝及预埋钢筋接驳器部位400mm范围的刚性防水层。 四、堵漏材料的合理选用
(一)堵漏材料
应用部位及作用。注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽、为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。堵漏材料的技术要求。堵漏材料一般应满足以下技术要求:速凝,凝结时间可调;强度高,短时间内不开裂;抗渗性能好,粘着力强,可带水作业。
(二)防水材料
防水材料技术要求。防水抗渗能力强,涂膜材料不开裂;无腐蚀和耐腐蚀,耐久性好;具有足够强度,与混凝土基面粘结力强,并能与结构形成整体;防水材料中不含溶出物;操作简单、易检查、无污染。常用防水材料。水泥有机速凝剂:如R1型防水涂料,这种材料既能快速堵漏又可作为永久性防水。合成防水材料:如塞帕斯、PQ-200等。这类材料不能作为快速堵漏,只能作为耐久性防水涂料。高分子聚合物防水砂浆:这类材料不能在快速堵漏中应用,只能作为粘结好的耐久性防水涂料。KS系列修补剂不能作为堵漏和防水材料这是因为它是一种烧结粉状材料,对水泥起激发作用,其中的K2O的含量高达19.73%.如果用于含活性集料工程,将大大地促进混凝土的碱集料反应,且溶出物多,形成渗水通道。
(三)注浆材料
作用机理:填充混凝土内空洞、毛细孔、裂缝,封闭渗漏水通道,置换混凝土中地下水的位置。材料性能要求:渗透性、可灌性好;无腐蚀性和耐腐蚀性,无污染;有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩;与结构形成整体,材料有良好的粘结性,在列车振动下材料不分体、不脱体。可选用的材料。无机注浆材料应选用超早强自流平水泥,该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂,如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液,主要原因是其耐久性差,与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。
(四)治理变形缝渗漏水的材料
变形缝渗漏水注浆材料不得选用强度高、剛度大的注浆材料,如无机注浆材料、改性环氧注浆材料等。禁止使用堵漏剂堵漏。应先用凝固时间快(可调)、强度低、粘度低、可灌性好、短时间内防水效果好的注浆材料。丙烯酰类注浆材料是常选的变形缝注浆止水材料,但只能作为临时止水。
五、结语
以上是在地铁施工的工作中对防水施工的一点认识,地铁防水的成与败将会决定整个地铁工程的成败。在防水这方面必须从每一个细节重视起来。保证地铁车站在施工前、施工中、竣工后以及今后的运营中不出现渗漏,并进一步保证其安全。
参考文献:
[1]王伟东.地铁隧道渗漏水的原因及防水治理[J].江西建材,2013,06:254-255.
[2]王军琪,张坚,邓国华.西安地铁渗漏水原因及应对措施[J].都市快轨交通,2012,04:89-93.