大型复杂地下综合换乘枢纽工程地下明挖结构防水新材料、新工艺技术应用及总结论文_李礼

大型复杂地下综合换乘枢纽工程地下明挖结构防水新材料、新工艺技术应用及总结论文_李礼

重庆赛迪工程咨询有限公司 重庆市 400000

引言

随着我国市政基础建设的迅速发展,传统的防水卷材施工工艺在防漏、抗渗方面的不足之处已经逐渐暴露出来,再不能满足本工程P8~P12级高抗渗设计要求,本工程在设计方面采用高分子自粘胶膜防水卷材新材料,半逆作法预铺反粘的新工艺,以减小施工难度、保证防水质量。

1概述

本工程充分利用面临城市商圈的区位优势和现有的交通条件,打造集高铁站场、城市轨道交通、公路对外交通、城市公共交通、城市社会停车为一体的现代综合换乘枢纽,实现“零距离”换乘,方便出行,解决城市交通拥堵,通过适当物业开发,提升城市形象,对建设现代化大都市有着重要的意义。

但所辖面广,综合性强,项目复杂,涉及铁路、轨道、市政、房建工程:基坑南北宽125米,东西长540米,地下最深达44米,结构共7层,含公交站、出租车站、停车场、高铁站、停车场、轨道站台等;各种不同行业防水做法不尽相同。

2防排水原则

本工程地下结构涉及隧道工程、地铁车站、地下通道、地下车库等,防排水原则:“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”。

地下结构确立钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为根本,以变形缝、施工缝等接缝防水为重点,铺以柔性外包防水层加强防水。

防水设计采用多道设防:对地层漏水、渗水先行注浆,封堵集中水减少开挖面水流;采用材料与结构自粘,自粘防水层全包结构层;保证结构混凝土密实并且达到抗渗相应等级。确保防水质量达到规定指标。

3防水模式等级与标准

地下结构防水等级:地下车站和机电设备集中区段的防水等级应为一级,不允许渗水,结构表面无湿渍。市政隧道、人行车行通道、地下车库等地下结构及附属结构防水等级应为二级,顶部不允许滴漏,其它不允许漏水。

防水混凝土抗渗等级:地下车站主体结构采用抗渗等级不小于P12的防水混凝土,地下车库主体结构按照埋置深度采用抗渗等级不小于P8~P12的防水混凝土,市政隧道、地铁区间隧道、人行车行通道等地下结构主体结构采用抗渗等级不小于P8的防水混凝土。

4设计参数简述

以地下通道为例:1、顶板和拱形结构直边墙以上拱形部分:采用2.0mm柔性聚合物水泥防水涂料防水,其上设置强力交叉膜自粘防水卷材,强力交叉膜自粘防水卷材上采用7cm厚C30细石混凝土保护层;2、矩形结构侧墙和拱形结构直边墙:采用预铺式高分子自粘胶膜防水卷材防水,厚度1.5mm,放坡开挖时采用模板作为临时预铺挂板,并施作砖砌保护层后,再行回填土石,直立开挖时利用围护结构作为预铺挂壁,并作好保护;3、矩形结构底板和拱形结构仰拱:采用预铺式高分子自粘胶膜防水卷材,厚度1.5mm。

5新材料的选用——高分子自粘胶膜防水卷材

高分子自粘胶膜防水卷材系在一定厚度的高密度聚乙烯卷材上涂覆非沥青类高分子自粘胶层和耐候层复合制成的多层复合卷材。其特点是具有较高的断裂拉伸强度和撕裂强度,胶膜的耐水性好,一二级防水工程单层使用时也可达到防水要求。采用预铺反粘法施工时,在卷材表面的胶粘层直接浇筑混凝土,混凝土固化后,与胶粘层形成完整连续的粘接。这种粘接是由液态混凝土与整体合成胶相互勾锁而形成。高密度聚乙烯主要提供高强度;自粘胶层提供很好的粘接性能,可以承受结构产生的裂纹影响;耐候层既可以使卷材在施工时可适当外露,同时提供不粘的表面供工人行走,使得后道工序可以顺利进行。

6新工艺技术的应用——半逆作法

6.1传统防水卷材施工方法

传统防水卷材施工方法是先完成混凝土浇筑后进行防水层施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相对来说有较安全和舒适的工作环境,待基层含水量、平整度、粗糙度等控制项目符合要求方可施作防水,防水质量主要决定于原材料质量和施工质量。

对于暗挖隧道结构和有围护结构的明挖地下结构较适用,其流程为:开挖→初支→防水层→绑扎钢筋→模板→浇筑混凝土,防水卷材挂在初支喷射混凝土上,且无需回填;但用在明挖结构和无围护结构其施工缺点显而易见,其流程为:开挖基坑→绑扎钢筋→模板→浇筑混凝土→防水层→回填。先浇筑混凝土后施工防水层,开挖需预留出足够的防水层操作面,基坑土石方开挖量大;防水层不宜固定且固定易破坏混凝土自防水体系;且传统的防水卷材施工方法不适宜高分子自粘胶膜防水卷材的施作。

6.2预铺反粘防水卷材施工方法

预铺反粘施工方法在于混凝土浇筑与防水施工同步完成。预铺反粘防水在提高防水层对结构保护可靠性的同时大幅度降低可能发生的漏水维修难度和费用。其流程为:开挖基坑→模板→防水层→绑扎钢筋→浇筑混凝土→回填。防水层具体施作为:混凝土浇注前去除自粘面的胶贴层→带无纺布的一面固定在围护结构或模板上→高分子夹层间实现卷材搭接或自粘搭接。

卷材使用于平面时,将高密度聚乙烯面朝向垫层进行空铺;卷材使用于立面时,将卷材固定在围护结构或模板上,胶粘层朝向结构层,在搭接部位临时固定卷材。混凝土浇注过程中,未凝固混凝土与卷材的耐候层和胶粘层接触、作用,在混凝土固化后卷材与混凝土之间形成牢固连续的粘接,实现对结构混凝土直接的防水保护,防止防水层局部破坏外来水在防水层和结构混凝土之间窜流。

结构物侧墙防水采用预铺反粘施工方法难度较大:①需采用外模板(或砖胎膜)作为预铺挂板,模板加固不采取传统对拉加固工艺以免损坏防水层,侧墙内、外模板需单独支设加固,工作量及难度加大;②外模板拆除时,需采取撬、拉、拽等措施,容易对卷材造成伤害;③对于内模板,与外模板无法采用对拉杆拉结加固,需依靠内部支撑支顶固定的方式加固,通过满堂支架的整体稳定和结构自重平衡两侧混凝土侧压力,模板背楞为满足强度和刚度要求,间距较密集,支顶范围较大;④浇筑混凝土时两侧必须对称浇筑、严格控制分层厚度,以此来平衡混凝土侧压力,而且结构内表面线型、净空尺寸控制起来难度都很大;⑤防水卷材在侧墙模板预铺时需采取虚铺,不能完全绷紧,导致卷材与外模板有一定的空隙,而本工程地下结构钢筋保护层较小,一般为4cm左右,施工过程中不易控制保护层厚度;⑥结构钢筋密集,安装过程中很容易造成防水卷材破损;⑦因先做防水层后绑扎钢筋及模板加固再浇筑混凝土,会导致卷材暴露时间过长,虽然该材料有较强的抗紫外线能力,但暴露时间过长仍会对卷材质量造成影响。

预铺反粘施工方法对于断面尺寸较小的明挖结构和无围护结构较适用;对于断面尺寸较大的明挖结构和无围护结构,因敞口开挖结构上部敞口较宽无卷材挂立面,如卷材拉通挂在外模上,高度太高时,模板稳定性不易控制,所以对于敞口大开挖结构存在施工难度。

6.3半逆作法的应用

明挖结构侧墙两侧均采用混凝土或片石材料进行回填至侧墙顶面,可以利用这些硬质回填材料的侧面构筑侧墙外模板。即半逆作法思路,在垫层混凝土浇筑完成后先施工回填混凝土结构,构筑侧墙外模板,然后再按照高分子防水卷材施工顺序进行结构及防水层施工。即:调整回填的工作顺序,其流程为:开挖基坑→回填(作为防水卷材预铺反粘挂立面)→防水层→绑扎钢筋→内模板→浇筑混凝土。

与预铺反粘法相比,半逆作法减少了侧墙外模板的拆除程序和防水层砖模保护层,仅调整了施工先后顺序,除了适当增加边坡插筋以保证边坡稳定性外,基本上未增加实体工程量。内模板安装摒弃了传统的对拉工艺,相比预铺反粘工艺难度减小。涉及放坡的明挖工程,其侧墙外模固定麻烦,明挖工程防水卷材按半逆作法施工能够满足设计要求及解决实际存在的问题,在3~4m的侧墙外侧下部尖角范围进行砼或浆砌片石回填,形成胎模后,再做预铺卷材浇筑墙身,上部再根据实际开挖情况进行放坡和回填方式确定,再按顶板的防水形式进行施工;但回填浆砌片石或砼须保证密实,以避免塌陷、路面沉陷,回填砼或浆砌片石形成的胎模平整度须与模板相同。

总结语

经实施,地下结构及附属结构顶部无滴漏,其它部位无漏水,满足设计及规范要求,保证了防水质量。半逆作法思路有效的解决了明挖工程防水施工工艺的难题,仍然采用预铺反粘的高分子自粘胶膜防水卷材,有效的避免了传统的防水卷材施工工艺在防漏、抗渗方面的不足,较预铺反粘及传统防水施工方法在明挖工程方面更加科学合理,其经济效益和社会效益会更加明显。

论文作者:李礼

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/22

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大型复杂地下综合换乘枢纽工程地下明挖结构防水新材料、新工艺技术应用及总结论文_李礼
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