中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北省武汉市 430074
摘要:在地铁设计过程中,主要依据我国工程防水标准,即在保证基础设施抗渗漏能力的同时,对关键变形施工缝位置进行重点处理。
关键词:地铁施工;防水堵漏技术;应用
1.我国地铁施工的技术类型
第一,明挖法。明挖法是我国地铁施工技术中最常用,也最优先选择的一种施工方法,与其他施工技术相比,明挖法的主要优势表现在具有更加成熟的技术,可以在最短的时间内,投入大量的劳动力,完成较为复杂的施工要求。明挖法也有它的不足,主要体现在它对现有的生态环境可能造成一定程度的破坏,尤其是噪音污染,并且阻碍地面的交通等,会在施工过程中常常出现地面塌陷,甚至导致周边的建筑物开裂等问题。
第二,盖挖法。盖挖法的主要优势体现在对周围环境的影响较少,是它在明挖法的基础上进一步发展出来的新的地铁施工技术,通过利用结构顶板而维持地面的功能,从而在顶板下进行施工。盖挖法中的逆作法,常常用于施工较复杂的工程,尤其对于一些楼层较高而且埋深较大的地段。盖挖法由于占时较短,因此不仅对地面,也对周边环境的干扰较少,但其施工的环境较恶劣,而且施工的程序工序都非常复杂。
第三,盾构法。当前我国地铁大部分的施工技术都采用盾构法,盾构法也是目前世界上最为先进的地铁施工技术,它可以用于城市地下地层较软,隧道深埋的施工环境。它的主要优点体现在对地上的交通影响较小,而且机械化程度高,减少了劳动强度,而且施工速度快,质量高、成本低。盾构法也有其一定的局限,比如,在运用盾构法进行施工的过程中,还应该考虑盾构机械设备的价格与复杂性。
第四,矿山法。又称为浅埋暗挖法,是在浅埋暗挖法的基础上,通过施工技术延伸出来的新的施工方法,是符合我国地形和国情的一种隧道开凿的技术,矿山法施工技术普遍运用在我国地铁、隧道以及深巷和地下停车场等地底下施工中。
第五,钻爆法。钻爆法主要的特点是针对于地下岩石较为坚硬的地质条件,通过钻爆,并且对钻爆的岩石装运,喷锚支护,灌注衬砌来完成施工。钻爆法可以根据施工地质的水文条件以及断面尺寸,采用上下导坑先拱后墙法,正反台阶法以及全断面开挖法,侧壁导坑法等不同的开挖方法。
2.地铁防水堵漏施工常见风险因素
2.1混凝土质量不足
在该地铁防水堵漏工程施工过程中,混凝土质量是地铁防水堵漏施工的主要影响因素。在具体地铁施工环节,部分施工单位为了提高工程建设效益,没有根据具体施工质量选择合理的混凝土材料类型。再加上混凝土拌和、振捣、养护环节管理强度不足,最终导致在地铁工程后续环节出现严重的渗漏情况。
2.2混凝土结构处理不当
在地铁防水堵漏环节变形缝处理过程中,主要选择单一橡胶止水带的设置。而单一橡胶止水带的应用,不仅导致整体工程密封性不足,特别是在水槽处理环节,而且也导致局部区域变形情况不断加剧,最终导致局部渗漏问题的出现。
2.3地质因素
在该工程施工过程中,由于局部地基为软土地质,导致整体工程施工地基不稳定变形风险较大,最终导致局部渗漏问题发生。
3.地铁防水堵漏施工技术
3.1侧墙及底板施工
侧墙与底板防水堵漏施工环节,主要采用4.0mm的自粘聚酯胎改性沥青防水卷材。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要注意的是,在自粘聚酯胎改性沥青防水卷材应用过程中,应保证底层材料的平整度,其在其四周边角位置进行重复粘合或固定措施,避免底层材料边角起翘对整体防水效果的影响。在底层材料固定之后,需要依据施工温湿度数据,采取施工的保温或降温措施,如材料遮蔽等。一般来说,自粘聚酯胎改性沥青防水卷材可在6.8-34.0℃内发挥良好的防水效果。同时为了保证自粘聚酯胎改性沥青防水卷材实施的均匀性,还需要在施工完毕后,采用聚氨酯材料进行完全封闭处理。并在聚氨酯材料密封之后,采用聚氨酯涂料进行重复密封,保证整体防水效果。
3.2管片结构自防水
管片结构自身防水效果是隧道防水的根本所在。一般情况下,盾构法隧道由钢筋混凝土管片拼装而成,所以,管片自身的防水能力对隧道防水起决定性作用。这就要求采用高精度的模具制作管片,从而保证管片尺寸的精度,同时,严格按照设计的防水等级、试验所确定的配合比拌制混凝土,且对碎石和砂子的级配和含泥量等进行严格要求。对于管片,在通常的混凝土施工规范要求上,还有特殊要求:1)水泥标号不宜小于42.5级;2)石子粒径不宜大于20mm;3)砂子宜用洁净的中砂;4)混凝土浇筑振捣须密实,不得有漏振、欠振及超振,以混凝土开始泛浆及不冒气泡为准,一般振捣时间为15~30s。需要指出的是,混凝土养护工作尤为重要,应严格控制蒸养时间、升温及降温速率、恒温时间和湿度等,以免造成管片破损及裂缝等内伤,削弱管片自身防水能力。
3.3嵌缝止水
对管片接缝部位施作嵌缝,特别是在止水条失效的部位施作嵌缝,是盾构法施工隧道防水有效而实用的一种办法。对邻近洞门和联络通道前后20环,可施作整环嵌缝。对于嵌缝材料,应采用容易填密、操作简单、不受初始缝形状影响、基面潮湿或轻度渗漏均可作业的材料,如水泥渗透结晶型防水材料、聚合物水泥等。嵌缝经过一段时间后,在地下水或列车的振动作用下,嵌缝材料存在脱落的风险,严重时甚至会影响列车的正常运营,因此必须严把质量关,确保嵌缝材料与管片缝隙的有效接合。
3.4管片外涂防水层
对埋深较大或地下水有侵蚀性的地段,需要在管片外涂一层防水、防腐材料。根据目前的施工经验,外涂防水层对防止管片渗漏水有很好的效果,但对防水层的性能有特殊要求:①在盾尾密封用钢丝刷与钢板的挤压磨损下不损坏,且能抗渗水;②涂层的耐化学腐蚀性、抗微生物侵蚀性、耐久性好;③涂层应有防迷流的功能,其体积抗阻率、表面抗阻率高。在地下水压力大、渗透系数大的地层,如兰州地铁1号线迎门—滩马滩区间,地下土壤的渗透系数约60m/d,而地下水压力在0.4MPa左右,此时管片外涂防水层的抗渗能力应相应提高。同时,在一些强腐蚀性地层,如兰州地铁1号线五里铺—东部市场区间,地下水具有强烈的腐蚀性,此时,管片外涂防水层的耐腐蚀性也应相应提高。
4.质量控制
第一,为了提高防水堵漏工程的施工质量,在正式施工之前,首先必须对施工现场的实际情况进行详细勘察,并在此基础上把握好防水堵漏的要点。第二,在完成现场勘查与检测之后需要绘制展开图,并且经过审查之后才能将其用于施工中。第三,在施工之前施工单位必须与监理部门进行沟通与交流,确保监理人员能够掌握施工所用的材料,这样能避免硬件设施对施工造成不良影响。第四,必须对施工成果进行验收,在此过程中需要与展开图做详细的比较与分析。第五,不同工序之间具有一定的关联性,因此在完成部分工序,尤其是一些较为隐蔽的工程之后必须在最短时间内完成复查工作,在确保其不存在任何质量问题的情况下再开展之后的施工工序,这样能避免不必要的资金损失。
结语
总而言之,为了将渗漏问题所造成的影响控制在最小范围内,必须首先对可能发生渗漏问题的区域进行预测并提前做好防护处理。同时,还应当采用钻孔注浆等多种方式使渗漏现象得到有效控制。另外,还应把握好施工的要点,本文就深入探究了这一问题。
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论文作者:刘祎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/11
标签:管片论文; 地铁论文; 盾构论文; 材料论文; 混凝土论文; 施工技术论文; 防水层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;