中建交通建设集团有限公司郑州地铁项目 河南郑州 450000
摘 要:城市地铁在现在交通系统中优点突出,现在世界各国都在大力发展城市地铁、轻轨交通等大型公共交通。然而地铁工程的渗漏水也十分常见,高水位情况下在结构形式的转换处渗漏水问题尤为突出。本人结合上海地铁一、二号线的实际情况,阐述上海地铁车站的防水现状,总结防水施工中应用补偿收缩混凝土、钢纤维混凝土,合理设置诱导缝、合理选择附加防水层的成功经验,分析了顶板及侧墙裂缝、变形缝、施工缝的形成原因,并提出解决措施。
关键词:上海地铁;渗透水;混凝土;防水
1 隧道防水原则
隧道防水应遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则。以满足隧道结构防水等级为目标,采取突出重点、堵排结合、区别对待的治理措施,我们国家包括对地震等的应对措施都是以防为主,隧道防水的原则最重要的仍然是“防”,把这点做好了可以说有事半功倍的效果。
2地铁车站防水施工应重视的地方
地铁车站防水施工中出现的质量问题通常有主体结构开裂、裂缝以及细部渗漏等。渗漏作为施工主要问题,现象多样化。城市地铁在进行防水工程施工时应遵照以下的要求和原则:
地铁车站的防水工程在设计以及施工中应参照一级标准,即:工程结构不能有渗漏,其内衬墙上不能有水渍出现。通常应参照下述原则来进行:(1)防大于治、刚柔并济、设置多道防水线;(2)提升结构的混凝土防水性能,填充柔性防水材料;(3)提升混凝土结构防水能力,并做好裂缝治理工作,使其防渗能力增强;(4)容易出现渗漏的地方要重点做好抗渗工作,如施工缝和变形缝等。
2.1 支撑端头出现渗漏
由于支撑端头的混凝土浇筑施工难度大,难以浇筑密实,预设的止水钢板和混凝土结合时易出现孔隙。为了解决上述问题,施工前应安装注浆引水管,并使用“工”型的支撑头,在新老混凝土相交的位置安装遇水膨胀止水条并使用密封胶将其紧密粘结防止渗水,并提高轴力监测频率,避免轴力释放过于急速。
2.2 施工缝以及诱导缝的渗漏
出现渗漏的原因主要有,选用止水带和止水钢板等材料不达标;止水带和止水钢板没有完全加固或定位不准确;止水带与混凝土连接不紧密,存在气泡或裂痕。解决的方法:诱导缝以及施工缝墙体使用微晶水泥浆料将其找平;做好止水带以及止水钢板的定位和粘结工作;将混凝土捣实。
2.3 夹缝处渗水
找到连续墙渗漏夹缝,并将其周围的混凝土凿开,并将发生渗漏的孔缝四周泥浆清除,在其附近放置两条橡皮管一条压浆另一条出浆,配合化学剂使用,用压浆管双快水泥浆液注入空隙内直至浆液涌出冒浆管。
2.4 因收缩或冷裂而出现的开裂
地铁车站在防水施工中大多对混凝土强度以及防渗性能要求较高,却忽视因气候和混凝土水化热而导致结构开裂的原因。处理顶板收缩和冷裂等造成的结构开裂的常用方法有,选择水化热性能低的水泥,防止出现收缩开裂,常见的有矿渣性水泥。为了防止因冷空气对流造成混凝土裂缝应做好顶板板缝开口位置的封闭工作;一般运用注入化学浆料的方式实现结构防水,常见浆料有低模量聚硫密封膏。
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3 根据以往经验、方案以及新问题
3.1 使用毛细透排水带产品
设计在宽240mm、厚度仅为2mm的软质薄塑胶片上,每隔1.5mm开设直径为1mm的毛细孔,每根毛细孔再纵向剖开0.3mm槽沟,埋设时吸水沟槽面向下。如此一来,当接触面饱含水分时,由于圆孔直径为1mm,而沟槽宽度只有0.3mm,这样就会产生毛细现象,张力作用下迫使水流由下往上自行倒吸进入毛细导管内,而接触面中被水流夹带的颗粒将因重力作用自行向下沉淀,形成水土自动分离。
3.2 全面清洗
治理前如果对隧道进行全面清洗。将隧道内溶解性侵蚀性物质的浓度降至一个比较低的水平,那么后续工作的开展将会得到很多优势条件,清洗工作要在混凝土的强度形成以后,避免影响混凝土的性能。
3.3 变形缝、施工缝的渗漏处理
施工缝、变形缝等的设置实质是为了尽量降低温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的应力对大体积混凝土开裂的影响。
(1)变形缝处理措施。上海地铁1号线施工的复合衬砌结构变形缝防水处理:在变形缝部位的模筑混凝土外侧设置背贴式止水带,利用其表面突起的齿条与模筑混凝土之间密实咬合来实行密封止水;同时在背贴式止水带两翼的最外侧齿条的内侧根部固定注浆管,将浆液均匀地填充在止水带齿条与混凝土的空隙部位,达到密封止水的目的。
(2)施工缝的处理措施。①墙板水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处,宜留在高出底板上表面300mm以上的墙体上,墙体设有孔洞时,施工缝距孔洞边缘≥300mm;②施工缝也可采用快易收口网作为模板,当采用这种模板时,混凝土浇筑完后不需拆除及凿毛,且能保证新老混凝土接茬密实。
4 对未来地铁防水建设的展望
城市地铁防水是一个系统工程,涉及设计、材料、施工、管理等各个方面,其中设计是前提,材料是基础,施工是关键,管理是保证。对于未来的地铁防水建设,现在笔者拟提出一下几点设想:
1)新思路:① 基础混凝土下应设介于刚柔性之间的防水材料,可以让柔性起主导作用,但必须与上部混凝土相连接,摆脱对下部垫层的依赖。② 这种材料可以选用高分子材料,除 了要具有耐腐蚀、防水性能好、耐久性及稳定性好、无毒害成分、生产成本低、施工方便等优点以外,还能根据工程结构与工程环境情况,就抗压、抗拉以及弹性伸长等,进行计算设计。③ 这种材料的使用范围要广,适应能力要强,可以内用也可以外用。
2)新材料:材料科学的发展无疑会给工程提供最佳选择,高新材料的应用也给工程带来了巨大财富,这点应该重视,高新材料的出现依赖科技的进步,同时又惠及工程的一些性能,这也是古代文明达不到的优越性之一。
3)新技术:依照上述防水思路,拟就“嵌联式卷材”技术,即采用特定柔性材料做成卷材,上面有均匀密布的突出颗粒即嵌联粒,这项技术运用的是新材料,抓住了问题的根本,可以有效克服目前防水理论技术的弊病,可以有效实现地下工程防水。
4)新管理:无论是材料质量问题,还是设计、施工质量问题,实际都与管理密切相关。隧道防水是一个系统工程,与管理密切相关,引进新的管理也就不言而喻了。
结语:
地铁车站建设的要点是防水工程施工,因此要加大该方面的施工质量,从设计以及施工上严格控制,特别是对关键的节点区域要采取针对性的方法,加强质量管理,切实提升地铁车站的防水能力,为地铁车站的安全运营及使用年限提供有力的保障。
参考文献:
[1]朱祖嘉. 上海地铁一号线工程防水得失谈. 中国建筑防水. 1996.No.6.
[2]祝和权,李海燕.铁路隧道防水技术的现状及趋势.铁道建筑.2003.10.
[3]冀光华.地铁车站结构渗透原因分析及防治技术.现代隧道技术.2008年增刊(424~426).
[4]薛绍祖,张可本.上海地铁一号线地下车站防水.中国建筑防水材料.1994.No.4.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/11
标签:混凝土论文; 地铁论文; 隧道论文; 结构论文; 车站论文; 材料论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第10期论文;