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地铁车站主体结构侧墙防水混凝土冷缝施工处理技术

2021-04-10陶纳川李大勇

工程技术研究 2021年1期
关键词:侧墙模板钢筋

陶纳川,李大勇

1.青岛市地铁八号线有限公司,山东 青岛 266000

2.中国建筑第七工程局有限公司,河南 郑州 450000

地铁车站混凝土浇筑应遵循连续性原则,鉴于地铁车站所处运营环境的特殊性,通常选择的是防水混凝土,需连续性施工到位,以保证混凝土具有良好的耐久性和抗渗性。工程实践中,需依据规范做好相关工作,以保证整体施工质量。

1 工程概况

青岛地铁8 号线B1 包07 工区主要建设内容包含市民健身中心站、市民健身中心—观涛站区间。沿线施工中,市民健身中心站施工采取明挖法,总长度为484.9m,区间总长4378.098m,建设内容包含盾构施工段、矿山法施工段、1 ~2 号风井及其盾构始发井。

2 混凝土冷缝概述

2.1 混凝土冷缝的基本特点

冷缝是混凝土施工中较为普遍的问题,与施工工艺不合理、混凝土浇筑中断等因素有关,或是混凝土浇筑的前后间隔时间过长(超过材料的初凝时间),形成的结合面缺乏稳定性,由此产生冷缝,严重影响结构的完整性,导致结构综合强度和耐久性等方面均大幅度下降。

2.2 混凝土冷缝的成因

(1)施工:未合理控制混凝土面积,导致局部混凝土的施工质量欠佳;振捣设备运行状态欠佳,所存在的故障难以及时处理到位;施工现场较为狭窄,存在障碍物等。(2)混凝土:混凝土在水灰比等方面不达标,缺乏足够的强度;混凝土的生产能力不足,导致现场因停机等料而引发质量问题。(3)设备布置:各布料点的位置缺乏合理性,混凝土被拆分为多个部分,难以形成完整的整体结构。(4)人员:技术人员和操作人员的专业素质不足,未采取科学的施工方法,或是存在问题时未及时处理到位。(5)其他:如大风、强降雨等各类不可抗因素。

2.3 车站防水设计的基本原则

(1)防水是车站得以稳定运行的必要前提,需遵循“以防为主,多道设防”的基本原则,并根据实际建设条件匹配相适应的防水措施。(2)车站结构各部分施工中,迎水面主体所用材料以防水混凝土较为合适,需考虑防水等级情况,采取可行的防水措施。(3)车站结构施工中存在变形缝、预埋件等各类细部构造,其相对薄弱,需做好防水工作。

2.4 混凝土冷缝的危害

冷缝区域的振捣作业伴有较明显的扰动性影响,导致混凝土骨料逐步下沉;与此同时,砂浆上浮,在混凝土达到初凝状态后将形成砂浆层。对此,若缺乏合理的控制措施,所产生的结合面将失去稳定性,咬合力相对较弱,滑动层面积扩大,在防水作业不到位的情况下,将发生持续性渗漏水现象,钢筋随之腐蚀,最终严重抑制材料工程性能的发挥。

前期混凝土初凝后,若依然按正常的方式振捣,则极容易破坏混凝土与钢筋的连接稳定性,混凝土对钢筋的握裹力随之下降,整体性能变差,形成薄弱区域。混凝土冷缝的抗折强度具有变动性,易随着浇筑间隔时间的变化而改变,若该时间为1T(T 为初凝时间)、2T 和1d,此时以试件抗折强度为基准,各条件下冷缝的抗折强度分别为该值的27.8%、43.2%和37.7%。因此,必须有效防控混凝土冷缝,否则将直接影响建筑物的耐久性,同时出现钢筋锈蚀、混凝土碳化等质量问题,不利于建筑物的正常使用。

2.5 冷缝的预防

冷缝病害伴有较强的隐蔽性,难以及时检测具体问题,待发现冷缝病害后往往已经产生大范围的影响。对此,需从设计和施工两个阶段切入,采取有效的控制措施。在设计方面,需根据现场作业条件和施工要求制订科学的方案,尽可能排除外界因素对混凝土浇筑的干扰。具体而言,首先需确定合适的浇筑方式,再明确各层或各段浇筑施工所需的混凝土方量,最后提出强度控制标准。

除了设计方案,还需适时调整资源,保证混凝土生产与现场作业形成相协调的关系,有序浇筑施工。例如,若遇到布料能力不足的情况,则采取添加缓凝剂等方式;若现场存在突发性停电的情况,则考虑是否配置发电机等。在施工方面,则必须由具有资质的人员完成各项工作。大体积混凝土浇筑工程量较多,对人力、物力等方面的资源投入都提出了较高的要求,临时调整的难度较大。

为避免临时调整现象,在施工前必须全面考虑施工状况,加强对施工人员的培训,将技术交底工作落实到位,保证员工能够依据设计方案做好各道工序的相关工作,从根本上避免布料无秩序等异常状况。浇筑断面处理需按特定流程完成,经凿毛后再利用高压水清洗杂物,随后挂设钢丝网,根据要求钻孔,增设锚固钢筋。

3 侧墙冷缝处理措施

侧墙混凝土形成冷缝后,将严重破坏车站防水混凝土的总体应用效果,且地下结构的耐久性也将随之受到影响,因此做好对混凝土冷缝的处理十分必要。具体处理工艺流程:拆除负三层侧墙侧模→去除拉筋冷缝混凝土面→恢复钢筋及侧墙模板→加强涂料防水层。

3.1 侧模和拉筋处理

混凝土冷缝的处理涉及多方面的工艺,需按照特定的流程有序落实到位:以侧模为优先处理对象,拆除西侧墙模板以及配套的支撑钢材,再将止水螺杆拆除(此过程中应确保三脚架钢模维持稳定),此后将西侧墙上半部分的拉筋取下,期间需严格控制高度,应给混凝土冷缝施工留有充足的空间。

3.2 冷缝处混凝土面处理

(1)施工冷缝凿毛。混凝土浇筑中断后易产生冷缝,此时需利用电镐处理混凝土的连接区域,对其采取凿除处理措施,以确保两个施工节段可稳定连接;冷缝处存在表层松散的混凝土,需由施工人员利用风镐处理到位,避免施工缝凿毛遗漏现象,且尤为关键的是靠近内侧钢模的区域。

(2)碎块清理。凿毛过程中将产生碎块,需将该部分清理干净,大尺寸的碎块可直接运走,细微碎块可通过设备碾碎,再利用清水冲洗干净。

(3)涂刷防水涂料。需在冷缝处涂刷防水材料,以提高其防水性能,具体可选择水泥基渗透结晶型防水材料,应保证各处的涂料均具有均匀性,正常状况下用量约1.5kg/m2,若存在特殊情况则需及时采取处理措施。经涂刷作业后,通过喷雾的方式润湿,以保证涂层可充分发生水化反应,从而使土层具有更高的黏结性和渗透性。每完成一道涂刷作业后,均要组织养护,持续时间为24 ~48h 不等,期间加强对涂层的防护,不可出现人员碰触或踩踏等情况。

(4)遇水膨胀止水胶施工。涂刷作业完成后,需设置雨水膨胀止水胶,所处位置以距离侧墙边缘10cm 处较为合适,需在内外分别布设一道。聚氨酯止水胶在挤出过程中应遵循连续性的原则,不可出现空洞或气泡等异常状况,挤出成型后及时采取保护措施,直至其固化后方可浇筑混凝土[1]。止水胶与施工缝应形成紧密贴合的关系,避免空鼓或脱离等问题。止水胶接头处较为合适的是采用对接法连接,以保证密实性。止水胶若存在破损现象,需及时发现并将其割除,若无误则重新粘贴止水胶。

3.3 恢复钢筋及侧墙模板

冷缝处理到位后,恢复侧墙模板和钢筋。按照设计要求于指定区域挂设钢筋,经绑扎后使其具有稳定性,侧墙模板需再次拼装,形成具有严密性的整体模板体系,具体可采取设置止水螺栓的方式,以保证内外层模板稳定连接,此后再设置钢筋,保证外侧模板维持稳定[2]。

3.4 混凝土浇筑

做好上述各项准备工作后,若无误则正式浇筑侧墙混凝土,宜优先浇筑砂浆,形成底层后再按照分层的方式依次浇筑混凝土,各层厚度以20 ~50cm 较为合适,利用插入式振捣棒处理,以提高其密实度,保证新旧混凝土稳定结合,形成完整的整体结构[3]。

3.5 拆模后处理

侧墙混凝土的实测强度满足要求后,即可进入拆模环节,此后再给予至少7d 的洒水养护,期间需在冷缝处凿出深度超20mm 的“V”形槽,再利用刚性材料填堵。

3.6 涂料防水层加强

外侧墙冷缝施工作业完成后,于该处设置标记,以设计图纸为准组织外墙防水涂料层的施工作业,形成宽度约500mm 的防水加强层,以保证施工所得的冷缝具有良好的防水性能。

4 施工期间的其他注意事项

墙体冷缝施工期间涉及凿毛作业,期间不可避免地产生碎块碎屑,在发生掉落时易对人员造成伤害。对此,各有关部门需营造安全的施工环境,确保各项工作可顺利落实到位,兼顾工程质量、施工效率等多方面要求。

5 结束语

综上所述,混凝土墙体施工全流程中,冷缝是较为典型的质量问题之一,其主要与浇筑施工不到位、混凝土材料质量不达标等因素有关。对此,施工单位必须准确认识实际情况,选择合适的施工技术,严格依据规范将各相关工作落实到位,从根本上规避冷缝,以免因冷缝的存在而影响混凝土侧墙等结构的正常使用。此外,施工期间需加强质量检测与控制,及时发现问题并采取针对性的处理措施。

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