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摘要:基于我国城市人口不断增长的基础上,地下工程建设逐渐涌现出来,同时,为了方便人们出行,规避交通堵塞现象,逐渐开发了地铁工程项目,但就当前地铁工程项目实施现况来看,其在实践作业中仍然存在着漏水问题,引发了安全隐患,同时,增加了地铁后期运营难度。因此,为了延长地铁工程使用寿命,做好防水工作是至关重要的。本文就地铁施工过程中的防水关键技术进行探讨。
关键词:地铁施工;防水;原则;关键技术
地铁作为缓解交通压力的重要举措,在城市建设中具有重要地位。城市地铁车站的修筑和运营都与地下水文状况密切相关,因此,地铁车站的防水计划应综合考虑场地的地形条件、水文地质状况,结合具体的施工方法、技术经济指标等方面因素,以结构自防水技术为基础,节点式接缝防水方法为重点,辅之以外部结构防水,促进地铁车站防水工作的开展。
1、地铁施工过程中渗透漏水的原因
1.1超挖形成的渗漏。地铁属于超净定结构,在开展基坑开挖工作时,如果发生超挖现象,回填料的夯实工作做的不到位,地基的承载力就无法达到相关规定,地基就很有可能发生不均匀的沉降现象,在迫力之下,结构就会发生变形,一旦发生大幅度的变形,就会导致最终的渗漏。
1.2设置双缝与处理较差形成渗漏。首先,变形缝发生渗漏水问题。区间、出入口和车站之间的连接处是变形缝的多发方位,结构会受到地基温度应力的破坏。经过较长的时间之后,橡胶止水带会被侵蚀,渗漏也会由此发生,所以变形缝设置数应该被减少。其次,施工缝发生渗漏水问题。以下是主要的因素:原有混凝土和新的混凝土之间的粘接性较差。然后进行混凝土的浇筑工作的时候,由于施工缝的含水量较大,较为湿润,水泥砂浆比例不正确,粉刷防水涂料缺乏合理性,加之没做好施工缝处的振捣工作,最终就导致了新旧混凝土粘接性缺乏足够的强度等级,进而出现裂缝。
1.3防水混凝土存在自身缺陷。在混凝土结构防水过程中,最为关键的一步是防水混凝土,混凝土作为非均质材料,内部有大小不一的孔隙,通过孔隙水可以渗透。混凝土渗漏水的自身原因包含如下:其一,混凝土的坍落度与水灰比较大,不合理使用过大收缩率的水泥,或者水泥的用量超过标准量,使用粉砂量过大。其二,骨料存在较高的含泥量,颗粒级配出现不均匀现象,混凝土不合理掺加外加剂。其三,水泥的标号和品种。通常硬性水泥的收缩率较大,若水泥标号越高,其收缩就越大,就越容易发生裂缝。其四,由于配合设计不合理,导致混凝土出现易性偏差,引起混凝土的收缩增大,从而导致裂缝。
2、地铁主要的防水施工原则
地下铁道工程的防水原则要密切结合工程的地质和水文地质条件还要注意工程结构的特点、建设的方法、工程的用途和使用的要求。一般说来,防水工程建设要遵循以下几点原则。
2.1地铁兼有全封闭型与排水型的特点,依据工程结构的特点和用途,确保做到稳定防水、不渗不漏,总的原则是要以防为主,多道设防,防排结合,刚柔结合,适当选材,经济实用,因地制宜,综合治理。
2.2当以钢筋混凝土和混凝土做围护结构的时后,必须保证结构的自防水,做到治标治本,永久防水,不渗不漏。根据工程的具体情况与要求考虑是否使用防水混凝土抗压强度、抗渗标号等措施,一旦使用两者要互相匹配。要采取高度有效的措施,防止贯穿型裂缝在结构中产生,使结构自防水安全可靠。
2.3对于变形缝必须要参照工程自身的特点和使用方式采取合理设置,但是对于施工缝的设置就要依据施工的具体条件研究确定。为防治混凝土收缩大部分压力,施工缝的布置可密不可疏。要加强变形缝、施工缝和穿墙管等特殊部位的防水措施。
2.4要选用具有高强度防水性能、耐酸碱、物理力学性能和耐老化性能的防水材料,防水施工工艺要保证防水层具有连接整体密封性的能力。
2.5为保证防水施工的质量,地铁施工时一定要对地下水进行降、排、堵等有效整治方法,尽力做到在没水的条件下采取整治防水层的渗漏水的措施。
3、地铁施工过程中的防水关键技术
3.1变形缝防水技术
“十缝九漏”是地铁施工中普遍存在的问题,因此在处理宽度大约是20mm的变形缝时,应设计合适的柔性防水层,并且在连续性铺设防水层的过程中,应科学做好第二道防水措施。具体来讲,就是把背贴式隔水带设置到混凝土的外侧,应确保隔水带齿轮都能紧密咬合。在此基础上,在侧底部固定好注浆管,从而使得浆液可顺利流进混凝土结构中的空隙位置,最终确保注浆导管的引出长度超过6-8m,努力实现真空密封隔水的施工效果,从而显著降低地铁施工过程中变形缝漏水情况的发生率。另一方面,在选择隔水带的过程中,施工人员应全面分析地铁工程的结构特点,比如,在对地铁工程中的明挖结构进行施工的时候,应借助钢化橡胶止水带,对变形缝的漏水情况进行有效处理。另一方面,在处理地铁工程的侧墙与边墙的变形问题时,应先把混凝土结构外层的油污与杂物清理干净,然后做淋水處理,接着被厚度为30mm、宽度为1000mm的双面改性自粘沥青防水卷材,科学铺筑到侧墙与边墙的变形缝内,实现柔性防水的施工效果。并且,为了优化变形缝的防水性能,还可在浇筑混凝土结构的过程中,确保浇筑操作的密实性与均匀性,同时在侧墙的变形缝位置的混凝土外层预留一小段的凹槽,在其中放置一定数量的接水槽,以有效处理因漏水原因导致的地铁故障问题,最终获得最理想的处理变形缝漏水的效果。
3.2混凝土结构自防水技术
在地铁工程施工工序开展过程中,混凝土结构自防水技术的应用亦可预防渗水问题:①在混凝土结构设计过程中,应以抗渗性、耐腐蚀性为标准,对材料进行选择,同时,注重在混凝土浇筑期间,减少膨胀剂、减水剂等的使用,就此提升混凝土强度和密实度,降低漏水概率。此外,为了确保混凝土易性符合地铁施工标准,亦应注重在混凝土浇筑时,使用缓冲剂,且严格遵从相关规定,对混凝土实施养护,以期避免混凝土离析现象。②在混凝土结构设计过程中,施工缝的产生将增加漏水可能性,因此,在地铁工程施工缝处理期间,应注重结合地铁工程设计要求,使用性能、材质、型号等符合规定的止水带,达到高效性混凝土结构自防水效果。③在地铁盾构施工期间,如若保障管片自身防水效果,应注重在管片选择过程中,采用C50预制混凝土,而其抗渗等级需达到P10,然后,通过高精度管模制作方式,拼接符合需求的管片,最终在管片脱模后,以合理化专用养护方法,控制裂缝现象,且起到一定的管片自身防水效果。但在管片使用期间,为了符合防水标准,需将管片最大裂缝控制在小于0.2mm,且在遇到裂缝宽度为0.14mm的干裂缝时,实施注浆封堵处理工作,满足防水作业要求。 3.3施工缝防水技术
由于大体积的混凝土难以一次完成浇筑,因此,需要设置施工缝分为两次或多次完成浇筑任务,以帮助防水工程的施工。而施工缝的存在也就可能导致混凝土收缩,形成渗水,对地铁车站的运营造成障碍。具体而言,在施工缝的设置时就应当注意尽量避免地下水較多的地段,而在防水施工方面,施工缝的具体处理措施主要有以下几个方面。首先,在以硬化的混凝土表面上浇筑混凝土之前要注意清理周围环境,即在水平施工缝浇筑混凝土之前,应注意将其表面的浮浆和杂物清除干净再铺净浆;垂直施工缝在浇筑混凝土之前则应当将其表面凿毛、清理,之后再涂刷净水泥浆液或是混凝土界面处理剂并浇灌混凝土。其次,施工缝附近的钢筋要按规定搭接和焊接,浇筑时避免直接靠近缝边,利用机械振捣使其紧密结合。
3.4UEA无缝防水技术
在地铁施工活动中,渗水与漏水问题不利于地铁的安全运行,会对乘客的生命财产造成严重威胁。因此,在地铁工程的防水施工中,应始终遵循国家与地方制定的有关章程制度,按照规范中的规定在混凝土围护结构的每30-40m设置一条后浇缝,2个月后再用早已膨胀的混凝土进行填缝处理,以确保施工质量可达到相关标准。如果后浇缝(沉降缝除外)被UEA膨胀加强带取代,在设计施工过程中便可以实现混凝土连续被浇筑的超长无缝结构。其力学原理是将比较大的膨胀应力施加在混凝土结构最大收缩应力的那个点。详细设计施工办法是:在后浇缝处设宽2m的加强带,并布置密孔的铁丝网在加强带的两侧,这样做的目的是防止加强带内流入不同配比等级的混凝土。具体施工时,先浇筑加强带外掺入10%-12%UEA的膨胀混凝土,到加强带处改用掺入14%-15%UEA的膨胀混凝土进行浇筑,并要保证此处的混凝土强度对比两侧混凝土结构整体高4-6MA,从而顺利实现无缝防水目标。大量的实践研究表明,UEA无缝防水技术在地铁施工中的应用,可实现无缝混凝土结构的超长连续浇筑,从而显著优化施工效率,并且优化防水性能,因此具有很高的推广应用价值。
4、结束语
综上可知,在当前地铁工程施工过程中时常发生漏水问题,影响到了地铁的正常运行,因此,为了创造一个良好的交通环境,满足人们出行要求,应注重在当前地铁工程中,做好防水工作,即应用混凝土结构自防水技术、变形缝防水技术、UEA无缝防水技术等,对地铁施工空间进行二道防水处理,从根本上避免漏水现象的凸显,满足当前地铁运营要求。
参考文献:
[1]地铁工程施工质量控制中防水技术的作用与实践[J].白兆明.山东工业技术.2018(04).
[2]地铁施工管理与施工技术分析[J].康晓平,李向阳.建筑知识.2017(12).
[3]地铁施工中防水混凝土裂缝的成因与控制措施[J].刘雄.建材与装饰.2016(41).
[4]城市地铁施工渗漏水原因与防水措施[J]. 杨博森. 城市建设理论研究(电子版). 2016(22).
(作者单位:中煤特殊凿井有限责任公司安徽城建分公司 )
关键词:地铁施工;防水;原则;关键技术
地铁作为缓解交通压力的重要举措,在城市建设中具有重要地位。城市地铁车站的修筑和运营都与地下水文状况密切相关,因此,地铁车站的防水计划应综合考虑场地的地形条件、水文地质状况,结合具体的施工方法、技术经济指标等方面因素,以结构自防水技术为基础,节点式接缝防水方法为重点,辅之以外部结构防水,促进地铁车站防水工作的开展。
1、地铁施工过程中渗透漏水的原因
1.1超挖形成的渗漏。地铁属于超净定结构,在开展基坑开挖工作时,如果发生超挖现象,回填料的夯实工作做的不到位,地基的承载力就无法达到相关规定,地基就很有可能发生不均匀的沉降现象,在迫力之下,结构就会发生变形,一旦发生大幅度的变形,就会导致最终的渗漏。
1.2设置双缝与处理较差形成渗漏。首先,变形缝发生渗漏水问题。区间、出入口和车站之间的连接处是变形缝的多发方位,结构会受到地基温度应力的破坏。经过较长的时间之后,橡胶止水带会被侵蚀,渗漏也会由此发生,所以变形缝设置数应该被减少。其次,施工缝发生渗漏水问题。以下是主要的因素:原有混凝土和新的混凝土之间的粘接性较差。然后进行混凝土的浇筑工作的时候,由于施工缝的含水量较大,较为湿润,水泥砂浆比例不正确,粉刷防水涂料缺乏合理性,加之没做好施工缝处的振捣工作,最终就导致了新旧混凝土粘接性缺乏足够的强度等级,进而出现裂缝。
1.3防水混凝土存在自身缺陷。在混凝土结构防水过程中,最为关键的一步是防水混凝土,混凝土作为非均质材料,内部有大小不一的孔隙,通过孔隙水可以渗透。混凝土渗漏水的自身原因包含如下:其一,混凝土的坍落度与水灰比较大,不合理使用过大收缩率的水泥,或者水泥的用量超过标准量,使用粉砂量过大。其二,骨料存在较高的含泥量,颗粒级配出现不均匀现象,混凝土不合理掺加外加剂。其三,水泥的标号和品种。通常硬性水泥的收缩率较大,若水泥标号越高,其收缩就越大,就越容易发生裂缝。其四,由于配合设计不合理,导致混凝土出现易性偏差,引起混凝土的收缩增大,从而导致裂缝。
2、地铁主要的防水施工原则
地下铁道工程的防水原则要密切结合工程的地质和水文地质条件还要注意工程结构的特点、建设的方法、工程的用途和使用的要求。一般说来,防水工程建设要遵循以下几点原则。
2.1地铁兼有全封闭型与排水型的特点,依据工程结构的特点和用途,确保做到稳定防水、不渗不漏,总的原则是要以防为主,多道设防,防排结合,刚柔结合,适当选材,经济实用,因地制宜,综合治理。
2.2当以钢筋混凝土和混凝土做围护结构的时后,必须保证结构的自防水,做到治标治本,永久防水,不渗不漏。根据工程的具体情况与要求考虑是否使用防水混凝土抗压强度、抗渗标号等措施,一旦使用两者要互相匹配。要采取高度有效的措施,防止贯穿型裂缝在结构中产生,使结构自防水安全可靠。
2.3对于变形缝必须要参照工程自身的特点和使用方式采取合理设置,但是对于施工缝的设置就要依据施工的具体条件研究确定。为防治混凝土收缩大部分压力,施工缝的布置可密不可疏。要加强变形缝、施工缝和穿墙管等特殊部位的防水措施。
2.4要选用具有高强度防水性能、耐酸碱、物理力学性能和耐老化性能的防水材料,防水施工工艺要保证防水层具有连接整体密封性的能力。
2.5为保证防水施工的质量,地铁施工时一定要对地下水进行降、排、堵等有效整治方法,尽力做到在没水的条件下采取整治防水层的渗漏水的措施。
3、地铁施工过程中的防水关键技术
3.1变形缝防水技术
“十缝九漏”是地铁施工中普遍存在的问题,因此在处理宽度大约是20mm的变形缝时,应设计合适的柔性防水层,并且在连续性铺设防水层的过程中,应科学做好第二道防水措施。具体来讲,就是把背贴式隔水带设置到混凝土的外侧,应确保隔水带齿轮都能紧密咬合。在此基础上,在侧底部固定好注浆管,从而使得浆液可顺利流进混凝土结构中的空隙位置,最终确保注浆导管的引出长度超过6-8m,努力实现真空密封隔水的施工效果,从而显著降低地铁施工过程中变形缝漏水情况的发生率。另一方面,在选择隔水带的过程中,施工人员应全面分析地铁工程的结构特点,比如,在对地铁工程中的明挖结构进行施工的时候,应借助钢化橡胶止水带,对变形缝的漏水情况进行有效处理。另一方面,在处理地铁工程的侧墙与边墙的变形问题时,应先把混凝土结构外层的油污与杂物清理干净,然后做淋水處理,接着被厚度为30mm、宽度为1000mm的双面改性自粘沥青防水卷材,科学铺筑到侧墙与边墙的变形缝内,实现柔性防水的施工效果。并且,为了优化变形缝的防水性能,还可在浇筑混凝土结构的过程中,确保浇筑操作的密实性与均匀性,同时在侧墙的变形缝位置的混凝土外层预留一小段的凹槽,在其中放置一定数量的接水槽,以有效处理因漏水原因导致的地铁故障问题,最终获得最理想的处理变形缝漏水的效果。
3.2混凝土结构自防水技术
在地铁工程施工工序开展过程中,混凝土结构自防水技术的应用亦可预防渗水问题:①在混凝土结构设计过程中,应以抗渗性、耐腐蚀性为标准,对材料进行选择,同时,注重在混凝土浇筑期间,减少膨胀剂、减水剂等的使用,就此提升混凝土强度和密实度,降低漏水概率。此外,为了确保混凝土易性符合地铁施工标准,亦应注重在混凝土浇筑时,使用缓冲剂,且严格遵从相关规定,对混凝土实施养护,以期避免混凝土离析现象。②在混凝土结构设计过程中,施工缝的产生将增加漏水可能性,因此,在地铁工程施工缝处理期间,应注重结合地铁工程设计要求,使用性能、材质、型号等符合规定的止水带,达到高效性混凝土结构自防水效果。③在地铁盾构施工期间,如若保障管片自身防水效果,应注重在管片选择过程中,采用C50预制混凝土,而其抗渗等级需达到P10,然后,通过高精度管模制作方式,拼接符合需求的管片,最终在管片脱模后,以合理化专用养护方法,控制裂缝现象,且起到一定的管片自身防水效果。但在管片使用期间,为了符合防水标准,需将管片最大裂缝控制在小于0.2mm,且在遇到裂缝宽度为0.14mm的干裂缝时,实施注浆封堵处理工作,满足防水作业要求。 3.3施工缝防水技术
由于大体积的混凝土难以一次完成浇筑,因此,需要设置施工缝分为两次或多次完成浇筑任务,以帮助防水工程的施工。而施工缝的存在也就可能导致混凝土收缩,形成渗水,对地铁车站的运营造成障碍。具体而言,在施工缝的设置时就应当注意尽量避免地下水較多的地段,而在防水施工方面,施工缝的具体处理措施主要有以下几个方面。首先,在以硬化的混凝土表面上浇筑混凝土之前要注意清理周围环境,即在水平施工缝浇筑混凝土之前,应注意将其表面的浮浆和杂物清除干净再铺净浆;垂直施工缝在浇筑混凝土之前则应当将其表面凿毛、清理,之后再涂刷净水泥浆液或是混凝土界面处理剂并浇灌混凝土。其次,施工缝附近的钢筋要按规定搭接和焊接,浇筑时避免直接靠近缝边,利用机械振捣使其紧密结合。
3.4UEA无缝防水技术
在地铁施工活动中,渗水与漏水问题不利于地铁的安全运行,会对乘客的生命财产造成严重威胁。因此,在地铁工程的防水施工中,应始终遵循国家与地方制定的有关章程制度,按照规范中的规定在混凝土围护结构的每30-40m设置一条后浇缝,2个月后再用早已膨胀的混凝土进行填缝处理,以确保施工质量可达到相关标准。如果后浇缝(沉降缝除外)被UEA膨胀加强带取代,在设计施工过程中便可以实现混凝土连续被浇筑的超长无缝结构。其力学原理是将比较大的膨胀应力施加在混凝土结构最大收缩应力的那个点。详细设计施工办法是:在后浇缝处设宽2m的加强带,并布置密孔的铁丝网在加强带的两侧,这样做的目的是防止加强带内流入不同配比等级的混凝土。具体施工时,先浇筑加强带外掺入10%-12%UEA的膨胀混凝土,到加强带处改用掺入14%-15%UEA的膨胀混凝土进行浇筑,并要保证此处的混凝土强度对比两侧混凝土结构整体高4-6MA,从而顺利实现无缝防水目标。大量的实践研究表明,UEA无缝防水技术在地铁施工中的应用,可实现无缝混凝土结构的超长连续浇筑,从而显著优化施工效率,并且优化防水性能,因此具有很高的推广应用价值。
4、结束语
综上可知,在当前地铁工程施工过程中时常发生漏水问题,影响到了地铁的正常运行,因此,为了创造一个良好的交通环境,满足人们出行要求,应注重在当前地铁工程中,做好防水工作,即应用混凝土结构自防水技术、变形缝防水技术、UEA无缝防水技术等,对地铁施工空间进行二道防水处理,从根本上避免漏水现象的凸显,满足当前地铁运营要求。
参考文献:
[1]地铁工程施工质量控制中防水技术的作用与实践[J].白兆明.山东工业技术.2018(04).
[2]地铁施工管理与施工技术分析[J].康晓平,李向阳.建筑知识.2017(12).
[3]地铁施工中防水混凝土裂缝的成因与控制措施[J].刘雄.建材与装饰.2016(41).
[4]城市地铁施工渗漏水原因与防水措施[J]. 杨博森. 城市建设理论研究(电子版). 2016(22).
(作者单位:中煤特殊凿井有限责任公司安徽城建分公司 )