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摘要:地铁工程受地下施工环境、材料选择、施工工艺、过程控制等因素影响,造成因防水体系存在缺陷或损害而引起结构出现不同程度的渗漏水问题。渗漏水不仅影响地铁的运营效率与行车安全,还会缩短结构的使用寿命,为确保工程质量,本文就地铁工程防水施工技术要点和渗漏水治理的方法进行了分析、阐述。
关键词:地铁;防水;堵漏;技术应用
引言
地铁工程在建设及运营阶段受地下水影响较为严重,虽然地铁防水技术越来越成熟、材料的防水性能也越来越好,但地铁工程还普遍存在不同程度的渗漏水问题。如何确保防水施工工艺和质量使防水体系充分发挥防水作用和怎样有效的治理结构渗漏水等问题成为地铁防水施工亟待解决和改进的工作。
1地铁工程防水施工技术
1.1 地铁工程防水设计:我国地铁工程防水设计遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。在施工中采用混凝土结构自防水为主,以结构外包防水为辅,施工缝、变形缝、诱导缝等接缝防水重点控制的防水体系。
(1)混凝土结构自防水:地铁主体结构均使用防水混凝土,通过提高混凝土的密实性、抗渗性、抗裂性和耐久性,使结构自身具有较强的防水能力。防水混凝土的设计抗渗等级见下表1-1。
表1-1 防水混凝土的设计抗渗等级
(2)外包防水:车站结构底板及侧墙多采用自粘聚合物改性沥青防水卷材、改性沥青防水卷材、聚氯乙烯防水卷材或高分子自粘胶膜防水卷材等柔性材料,顶板采用单、双组分聚氨酯防水涂料和冷自粘防水卷材进行外包防水。暗挖隧道外包防水多采用PVC/EVA防水板,并在防水板外加设土工布或无纺布缓冲层。
(3)接缝防水:接缝防水材料包含止水带、止水条/胶、注浆管和密封胶等。止水带分刚性(金属)止水带和柔性(橡胶或塑料)止水带两类。
1.2 防水施工技术
1.2.1结构自防水:通过调整混凝土的配合比,掺加外加剂或使用新品种水泥等方法提高自身的密实性、憎水性和抗裂性,使混凝土满足抗渗压力大于0.8MPa的不透水性来达到结构自防水的目的。同时,通过控制防水混凝土的搅拌质量与运输时间,严格控制混凝土施工工艺,以确保混凝土的质量和防水效果。
1.2.2 外包防水:防水基面清理干净,基面要坚实,不能有明水、疏松或尖锐突起物,基面平整度满足D/L≤1/6,(D-砼面相邻凸面间下凹深度;L—砼面相邻凸面间距离)。
自粘式卷材铺贴顺序为:先节点,后大面;先低处,后高处;先远处,后近处;PVC/EVA防水板铺贴顺序为先下后上,先立面后平面,先底板后侧墙。铺贴要平顺不得有空鼓、扭曲。相邻两幅卷材搭接宽度不小于10cm,并将固定钉孔部位覆盖住;PVC/EVA卷材采用热熔焊接,焊缝不得出现漏焊、烧焦或焊接不牢现象。防水接缝及焊缝要进行逐一检查验收。
分层涂刷防水涂料,每层涂刷要均匀一致,待涂刷3-6小时后(表干能上人),进行下一层涂膜,方向与上一层垂直,直至符合设计要求且厚薄均匀一致、封闭严密,不允许有开裂、翘边、空鼓、破损等缺陷。
施工过程中要加强对防水质量的检查和保护,出现缺陷或损坏及时标记并修补;底板和顶板防水施工完成后及时浇注混凝土保护层。
1.2.3 接缝防水施工:先期安装的止水带位置要准确,必须居于缝中且闭合。止水带用端头模板夹牢固定,且保证平顺,不得卷折。橡胶止水带接口采用热熔焊接,钢板止水带采用焊接,连接要牢固,无裂口、气孔现象。
混凝土浇筑前接缝处要确保干净无杂物,施工缝则需要凿毛处理(凿毛时应防止损伤止水带),并涂刷水泥基渗透结晶材料。注浆管或止水条等防水要固定牢固。混凝土不得直接冲击防水材料,且振捣机具不能接触防水材料。模板接缝须严密,防止漏浆。还应确保缝边砼密实,止水带处砼不出现粗骨料集中或漏振。
2地铁工程渗漏水原因分析
当外包防水遭到破坏后,地下水便会由主体结构薄弱处渗出,引起结构渗漏。工程中常见的渗漏水主要出现在:结构变形缝、车站与隧道或附属结构的接口部位、施工缝、蜂窝麻面、结构冷缝、盾构管片拼缝等部位。
造成结构渗漏水的原因主要有:
2.1 外包防水出现破损或施工不当
(1)钢筋或模板工序施工时将防水层刺破未进行修补处理。
(2)外包防水在阴阳角处铺贴的过于紧绷且背后存在空洞,混凝土浇注时将防水层拉裂。
(3)防水板或卷材的接缝不严密,焊缝不能达到密封要求。
2.2 结构接缝或接口处渗漏水
(1)止水带埋设位置不准确或未妥善固定保护,止水带有破损的现象或止水带接头连接不牢固。
(2)止水条或止水胶固定不牢固,或保管不善遇水过早发生膨胀而失效。
(3)新旧混凝土接缝部位清理不彻底,施工缝凿毛处理不到位。
(4)模板接缝不严密或未支撑牢固而出现漏浆现象。混凝土振捣不足、不密实。止水带在混凝土浇注过程中发生卷折、移位。
(5)结构变形缝或接口位置不均匀沉降较大引起止水带拉裂导致渗漏水。
(6)后续施工未对接口部位预留防水材料进行很好保护,导致防水无法有效连接。
2.3 蜂窝麻面渗漏水:施工时漏振或者振捣时间不足,导致混凝土不密实。出现成片渗漏现象。
2.4 混凝土结构冷缝、裂纹渗漏水:混凝土浇筑不连续造成的结构冷缝和水泥水化热过大、后期养护保温不当产生的裂纹形成渗漏水通道,造成结构发生渗漏水。
2.7盾构管片拼缝渗漏水
(1)管片拼装过程中,管片密封垫连接处未冲洗干净(或有硬物存在)。
(2)拼装错台较大,导致密封垫破损或密封垫与管片不密贴。
(3)管片破损、开裂未及时进行修补。
3防水堵漏技术的应用
3.1 注浆材料的选择:发生渗漏水后,应以压注水泥浆或水泥-水玻璃浆液为主进行处理,若多次压注水泥浆后仍存在渗漏水,则可采用压注聚氨酯化学浆封堵。有结构补强需要时,宜选用环氧树脂等固结体强度高的灌浆材料。
3.2防水堵漏施工技术
3.2.1堵漏处理的原则是“化大为小”,将“面漏”变为“孔漏”,将“线漏”变为“点漏”,待漏水集中于一点或数点后进行彻底封堵。
3.2.2 水泥浆液堵漏施工
(1)在渗漏水部位钻孔埋设注浆管采用专用注浆机进行注浆,注浆孔位呈梅花型布置,纵向孔间距不应大于2.0m。水泥强度等级为32.5以上,使用模数为2.4~3.2、波美度为22~40 的水玻璃。
(2)水泥浆的水灰比为0.8:1~1:1;水泥浆与水玻璃的体积比1:0.5~1:0.8。水泥浆液的搅拌时间应大于3min,使用前应过滤;浆液配比计量允许误差为5%。双液浆凝结时间为1~3min较为适宜。
(3)严控注浆压力,注浆压力应根据水压和裂隙宽度确定,通常注浆压力控制参考值为:初始压力0.3~0.5Mpa,终浆压力0.5~1Mpa。
(4)制订详细的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量控制程序,严格按要求实施注浆、检查、记录及分析,并做出P(注浆压力)—Q(注浆量)—t(时间)曲线,分析注浆效果,反馈并指导下次注浆。
3.2.3化学浆液注浆堵漏
(1)使用电钻沿裂缝或渗水部位两侧5~10cm处倾斜钻孔,角度宜≤45°,孔深≤结构厚度的2/3,钻孔应穿过裂缝或与破裂面交叉。孔距以20~30cm为宜,止水针头应拧紧,使其周围与钻孔间无空隙、不漏水。钻孔注浆范围至少应超过裂缝或渗漏水点上下各20cm,以提高堵漏效果。
(2)用高压清洗机向孔内注入洁净水,将缝内粉尘清洗干净。清理完成后将裂缝表面用快干水泥(堵漏灵)进行封闭处理,防止灌浆时跑浆。
(3)使用高压注浆机进行灌浆,立面灌浆顺序为由下向上,平面可从一端开始,单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5min,即可停止本孔灌浆,改注相邻孔。注浆压力宜控制在0.4~0.6MPa。
(4)灌浆完毕,确认不漏即可清除止水针头,清理溢出浆液后用快干水泥进行孔洞填补。
(5)环氧树脂类灌浆材料的配制是控制重点,各材料必须按配比混合均匀;灌浆时采用防污染措施并及时清理。
3.2.4效果检查:通常采用表观检查法:在灌完浆24h后,用肉眼或手触摸补浆混凝土结构的干爽情况,即可定性检查灌浆质量。
3.2.5外观质量控制:堵漏施工完成后,要及时对混凝土外观进行修饰,色差要基本一致,色差较大时可采取砂轮或砂纸进行表面打磨后修补的方法,并进行养护。
4、结语
地铁防水是一个系统的工程,防水施工工艺、检查验收和保护是防水施工质量控制的重要环节和源头,须予以重视;渗漏水治理应根据渗漏水的部位和特征综合确定堵漏施工工艺和材料,从而确保工程质量和结构耐久性满足要求,并减少治理成本。
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论文作者:潘富强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/11
标签:渗漏水论文; 混凝土论文; 结构论文; 地铁论文; 注浆论文; 卷材论文; 管片论文; 《基层建设》2018年第14期论文;