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地铁建设中地下车站防水施工探析

2019-02-19

设备管理与维修 2019年2期
关键词:止水带水灰比防水材料

林 森

(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司,河南洛阳 101300)

0 引言

地铁作为城市主要的地下轨道交通系统,对促进城市的发展有着不可替代的作用,所以在进行地铁建设时“安全、质量”是重中之重,避免发生事故。为了保证地铁稳定安全运行,建设地铁时一定要杜绝车站出现渗漏情况,因此地铁全部工程的防水作业必须要放在施工的重点位置。如何解决地铁建设中地下车站的防水问题以及采用何种防水施工技术就显得十分重要。

1 工程实例

某地铁施工总线路全长44.8 km,共建设28个地下车站。根据地下车站建设的硬性要求,在选择材料时一定要选择防水的混凝土结构,侧墙防水层和底板的施工方法也需要用专门的“外防内贴”方法。防水层的材料一定要达到抗渗等级,所以不仅需要格雷斯PV(Polyvinyl,聚乙烯化合物)100材料而且PE(Polyethylene,聚乙烯)材料厚度要达到1.5 mm。

2 工程方案

(1)底板操作步骤。处理基层→平涂PV10材料→卷材衔接→处理主要位置→检验→基层平涂混凝土。

(2)侧墙施工步骤。围护结构立面找平→完善竖向表面→铺PV10材料→卷材搭接→完善重点细节区域→验收→支侧墙结构模型→浇筑混凝土[1]。

(3)基面处理。①如果侧墙结合使用了混凝土和水泥材料,那么基面平整度要符合D/L≤1/8,D为相邻两凸面间的最大深度;L为相邻两凸面间的最小距离;把握基面排水时间,尽量在施工前排水;完善垫层表面时必须保证干净,避免出现液体、水汽等。

(4)注意事项。①预埋管件一定要在施工时做好防水工作;②避免在雨雪天气时施工,施工时的风力不能超过4级;③防水材料的放置条件一定要满足通风、阴凉;④卷材的摆放也一定要满足直立状态,累放层数应<20。

3 地铁站的主要渗水部位及防水技术

3.1 缝隙情况

(1)施工缝。如果施工过程中止水带与混凝土缝隙处出现气泡,那么一定是止水钢板和止水带等材料未达到施工要求,或者作业过程中出现纸漏情况,都可以导致渗水。

(2)衔接墙缝。地铁车站中较容易出现渗水问题的是衔接墙缝处,如果地铁站处于长期使用状态,质量又不达标,渗水问题可能会更严重[2]。

(3)顶板缝隙。往往地铁站顶板很容易出现缝隙,这是因为顶板上部给予顶板的压力值大于顶板自身能够承受的压力值。此外,温度应力也是导致顶板出现裂缝的一大因素,温度和周边环境都会影响温度应力。

(4)支撑头。因为支撑头通常要处于特殊位置,所以施工步骤十分复杂,导致在混凝土与止水钢板连接位置时常出现裂开情况,随着轴力出现变化,支撑头也会因为结构不稳定出现破损、渗水的情况。

3.2 防水施工操作

3.2.1 围护结构的等级要求

地铁车站的施工策略会采用“明挖法”,第一道防线起到围护作用。因此,应该采取竖向挖掘,防止围护桩处于结构线之外,从而导致作业时发生渗水情况。地铁车站围护结构的只有严格遵守P8[3]的等级要求,才能保证地铁安全运行。

3.2.2 结构自防水

对于地铁车站更重要的一项工程是结构自防水,其技术核心在于充分利用材料本身的防水优势,从而达到抗渗、防水的目的。自防水的重中之重是混凝土,要严格按照要求使用材料。

(1)采用符合标准的施工材料。一定要选具有防水特点的混凝土材料,也可以适当添加膨胀剂。现如今,U形膨胀剂已被我国成功开发。但是为了加强混凝土材料的抗渗等级,可以添加10%~14%的U形膨胀剂在材料中,从而保证地下车站达到防渗标准。

(2)如果将等比例的高效减水剂和粉煤灰添加到混凝土中,那么就可以加少量的水泥。往往水泥和水在施工结合后会出现水化作用,这就造成夏秋施工时出现“热胀冷缩”情况,这时由于混凝土的抗拉强度低于“约束力”,所以混凝土会出现“胀缩缝”,从而出现渗水问题。所以,如果在混凝土中添加等比例的高效减水剂和粉煤灰就可以有效避免混凝土出现裂缝的情况。

(3)提高混凝土抗拉性能。水灰比(水∶水泥)计算公式:Rh-0.46Rc(C/W-0.52)。式中Rh为混凝土的试配强度;Rc为水泥强度;C为水泥;W为水;C/W为灰水比,即水灰比的倒数。

根据水灰比公式可以得到混凝土强度与水灰比成反比,混凝土强度与水泥强度成正比。所以,随着水灰比减小,混凝土强度会增大,随着水泥数值增大,混凝土强度也会增大,它的抗拉强度也会得到提升。所以想要达到地铁站防水的目的,可以借助低水灰比来提高混凝土抗拉强度,但是用过量的水泥,基层表面也会裂开,防水效果[4]反而差强人意。

3.3.3 结构外防水

基层表面防水通常就是指结构外防水。通常结构外防水效果由施工前是否处理好表面的缺陷来决定。然后借助密封材料、防水材料达到防水效果。

如果在基层表面涂防水材料时,涂料并没有干,遭受外部水的压力,会导致出现空洞、渗水等情况。

3.3.4 防渗等级要求

地铁车站的抗渗等级应该严格按照施工标准,那么就需要着重注意施工时防水材料的比例。同时,地下车站的混凝土结构也需要定时检查和修护。

3.3.5 特殊部位防水技术

(1)施工缝。对于车站出现的缝隙通常会借助250 mm×6 mm铁板腻子,构成一条止水带,从而达密封效果。如果有些特殊位置不能放置铁板腻子,那么就会选择具有遇水膨胀变大特点的橡胶带来密封,通常尺寸为30 mm×20 mm。需要注意的是,一定要在立面位置留出能够放置止水带的凹槽。

(2)变形缝。变形缝的宽度为(20~30)cm,往往会出现在结构连接处,譬如:车站的主要结构与通风口、出入口。通常解决缝渗水问题时,会引导渗水到地铁车站的排水沟里,这时将具有止水作用的带子放置在缝隙中心,或者放置不锈钢水槽于内侧,渗水就可以成功流到排水沟。但是,一定要保证水平放置的止水带形成一个碗的形状,避免空隙。

(3)诱导缝。通常诱导缝的解决方法是外贴式的止水带或者中埋式的钢边橡胶止水带。但是2种方法操作步骤不同,前者可以借助粘结剂,以防止从材料板上脱落,后者需要同时进行[5]。

(4)穿墙管件。结合实际的施工环境和施工要求,要采取合适的管件穿墙方法。防水材料一定要经过审核;借助遇水膨胀止水带和法兰方式来处理渗漏问题;为达到防水目标,一定要对相关、相邻的板进行提前防水处理。

4 地铁站防水施工的保障措施

(1)做好排水工作。地铁站的防水工作一定是防排同时进行。通常来说,排水有2种方法,一是自流排水,二是机械排水。如果地铁施工之前,排水工作做到位,也会产生一定的防渗作用,从而保证高效、高质完成地铁施工。

(2)选择专业的施工队伍。施工团队也可以对防水工作产生影响,只有选择优秀的施工团队才能保证施工中各个环节的质量,从而促进地铁站的防水工程。

(3)做好混凝土养护工作。建设地铁站时,往往混凝土会因为水化反应和温度变化出现裂纹。所以,养护工作也是混凝土浇筑完毕后必不可少的步骤,使混凝土一直处于高强度以保证其抗渗能力。

5 结束语

防水作业是地铁工程中需要着重注意的问题,防水作业的技术难度和重要性都要求重点对待。地下施工本就是十分复杂而困难重重的工程,需要克服种种影响,解决各种技术难题。最重要的是,如果地铁工程的防水作业不达标,那么会出现连环效应,影响工程进展和地铁运行。所以,提高技术人员的专业素质和敬业精神,一定要提高对防水技术的重视程度,熟悉掌握施工地的地质情况,着重审核防水施工计划、防水材料等,这都会对地铁车站防水工程质量起到督促作用。

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