地铁车站暗挖隧道防水施工技术分析论文_姜巍

中铁隧道集团第五建筑有限公司 天津 300300

摘要:随着现代交通业的迅速发展,地铁工程的建设明显缓解了城市交通阻塞的现象,是现代社会交通建设发展的重点。在地铁工程建设中,由于工程地质、建设要求等因素,地铁车站常常需采用隧道暗挖法。由于防水工作在整个暗挖隧道中占有重要作用,是隧道施工中极为重要的一项。因此,全力保证其施工水平的作业安全和工程质量,延长工程的使用年限和加强工程的使用质量极为重要。

关键词:地铁车站;暗挖隧道;隧道防水

1工程施工方案设计

在现代城市地铁车站建设中施工技术中,较为常见的是盖挖法和明挖法,而暗挖隧道法则多采用在特殊环境下。较之明挖法,暗挖法优点在于对周围环境影响较小,但因其要在保障地下管线设施安全的前提下进行作业,因此,其施工技术具有一定难度。下面将结合某工程的实例,对地铁车站暗挖隧道的防水施工技术进行探讨分析。

在某工程实例中,地铁车站总长为233.6m,其中明挖段的长度为43.6m、宽度为26.85m,暗挖段的长度为190m、宽度为19.70m。分别采用暗挖法和明挖法对东西两端进行施工。其中,西端采用的是三层三跨框架结构,东端和中部为双层单柱双联拱结构。主体结构则采用洞桩法暗挖隧道,这种施工是指先在车站的梁端节点及梁柱部位暗挖出小导洞。然后是设置承载结构,主要包括边桩、中柱和顶纵梁等。外支撑体系的完善采用的是暗挖拱顶施工。然后依次进行开挖基坑、修筑衬砌、浇筑混凝土施工。为了达到不渗不漏的防水要求,该工程配合塑料板全包防水设计,以结构自防水为主要设计。另外,该工程还采用纵向施工水平施工缝防水构造图如图1所示。

2工程暗挖隧道施工

受限于该地铁车站的施工条件等因素,需采用洞桩法进行暗挖车站隧道施工,以下详细介绍了施工:

(1)先采取超前小导管周边注浆处理,再进行下部导洞和边导洞的开挖作业,然后在实施上部导洞和中导洞的开挖作业。导洞之间的横向通道的设置是在施工到施工口结构分界线时进行的,其中,条型基础设置在分界里程线处。底板防水层则是设置在中导洞处,且需预留钢筋接头,并在中间立柱处连接部分底板和下底纵梁。配合外桩侧回填和浇筑混凝土处理施工,采用人工成孔来设置柱状。

(2)隔栅钢架拱脚的设置作业主要针对的是边导洞,在洞拱段的拱脚设置之后还需对拱架和其背后的空隙进行回填作业。当初次支撑结构达标后,对中导洞实施人工挖孔施工,包括临时支护、注浆加固、顶纵梁、作钢管柱等施工。

(3)局部防水层的设置拱部二衬进行浇筑施工是在拆除中隔壁和导洞隔栅实施的,拆除之前必须确保主拱初支强度已经达标。拆除其他导洞结构之后,为边墙和站厅层分别作防水施工和钢筋预留处理。

(4)当开挖至基底高程后,及时做临时支撑以及底板、底板垫层、内衬墙和防水层等施工。

3暗挖隧道防水施工

3.1顶纵梁施工缝防水处理

在暗挖地铁车站隧道时,若采用的是洞桩法,导洞的空间会相对狭小,漏水量最多,漏水几率最大的部位就是顶纵梁施工缝处。因而如果只设接缝面与拱圈轴线垂直和采用齿状施工缝,导洞的尺寸断面较大,为了保证模架的稳定牢固,必须在其体系中合理的设置土工布缓冲层、混凝土喷射支护、水膨胀嵌缝胶、保护钢板和塑料防水板等,来提高施工缝质量,使其达到车站受力要求。

此外,在暗挖隧道防水施工中,另一个薄弱环节是拱圈与顶纵梁连接位置防水层的铺设。这是因为,这个位置存在凹槽,容易汇集地下水且已存难排,加之柔性防水设计中接头的设置,常常导致甩头和保护不当,漏水几率大大提高。所以该环节也是其中值得重视的防水工程。针对这一点,最终确定采用分仓跳段(长度为8m)作业法暗挖二衬拱扣,拱圈流水段的划分必须在顶纵梁防水板施工前做好。为了避免出现防水板难以反折或连接拱圈防水层现象,跳段工序中防水板的长度必须合理设置,接头的搭接和叠放必须有序。在处理二衬跳段时,临时支撑凿的长度通常设为1m以上,防水板的余度设置需结合二衬钢筋甩头空间和板搭接接头。为了增强保护效果,最好用木板(5cm厚度)和土工布来保护顶纵梁防水层甩头。

3.2墙体施工缝防水处理

在施工过程中,为了工程施工的便捷性,降低施工缝出现的概率,在施工站厅层板地膜前或者作业时,可以为防水层和站台层钢筋预留合适的接头条件,并选择合理的施工方法进行边墙施工,比如逆注法。工程作业时,往往要根据边墙设计要求,先挖1.4m左右深的槽,在一侧配以240mm厚的砌筑砖墙为墙体模板,以此来保证墙槽的稳定性;然后连接该位置的上部防水板和边墙防水板,使之成为一个整体后,在边墙下部浇筑范围大于0.7m的混凝土,并使其在槽底位置内折平铺,结合木板、土工布保护和砂料回填,用于强化防水能力;将直螺纹套筒的上部与拱圈接头连接,拧紧后,下部插入槽内砂中,以实现其与侧墙竖向主筋的连接,在直螺纹套筒的作用下,使纵向分布的钢筋接头相互错开。这样,一方面有利于墙体施工缝混凝土的密实浇筑,另一方面可以保护防水板甩头,以进一步改善防水性能。最后,还需注意在施工缝中填充膨胀止水胶。

3.3施工变形缝防水处理

施工变形缝的防水处理是地下防水施工中不可或缺的环节,具有一定难度。因此,结合地铁隧道周围的环境和施工周期较长造成的无水施工,则应用以下措施:如环向、纵向施工缝混凝土涂刷防水材料、设置注浆管及粘贴膨胀止水胶等。工程施工过程中,在很好的保证工程质量的前提下,应合理的加快施工进程,做好工程引排水,便于施工缝干燥,针对环向施工缝,要留出合理的间距。施工过程中,还要根据具体施工情况做好补救措施,比如遇到施工变形缝渗漏时,可以选用螺纹骨架全断面、可重复单向、出浆孔距小于30mm、孔径为2~5mm的预埋注浆管,保证其质量没问题后,以合理的间距为其固定并编号。

3.4局部混凝土防水处理

暗挖隧道混凝土浇筑存在许多问题,如浇筑不实、拱顶存在空隙等。为减少质量缺陷,在铺设隧道拱部防水卷材过程中,为了避免形成空腔,施工人员可以合理的加密防水板中的固定点,目的就是为了保证防水板和隧道支护的稳定连接,固定点之间距离可以设定在50cm以内;如果拱顶有缝隙,应当合理的控制混凝土坍落度(21~23cm为宜),可以通过布置振捣密度、附着振捣器来缓解;等其混凝土强度达到预先的设计要求时,再填充注浆(注浆压力可选择0.2~0.5MPa);施工过程中要认真做好特殊部位的质量控制,更好的完善工程的防水效果。

4结束语:综上所述,在隧道工程防水施工中,要将预防作为重点,结合工程的实际情况,制定合理的防治措施,重点做好结构的自防水工作,其次要做好外防水工作,保证自防水混凝土的施工质量,重点处理好变形缝、施工缝等薄弱环节的防水。本隧道工程施工后取得了良好的防水效果,达到了防水要求,具有一定的借鉴参考价值。

参考文献

[1]赖金星,谢永利,李宁军.天巉公路隧道防排水施工工艺与质量控制[J].施工技术,2006,35(10):19~21.

论文作者:姜巍

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期

论文发表时间:2017/12/1

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