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【摘 要】 随着中国城市的发展,地铁工程已经被许多大中型城市纳入城市建设的规划范围。地铁在现代城市发展的过程中占据着越来越重要的地位,人们也越来越关注地铁施工的安全问题。本文首先分析地铁防水施工的重要性与一般原则以及其防水中存在的主要问题,最后着重对现阶段的主要地铁施工技术进行了探讨,以期对地铁施工有一定的参考价值。
【关键词】 地铁工程;施工技术;防水措施
一、引言
随着我国城市交通建设的快速发展,地铁地下工程应用领域在随之不断扩大,地铁的需求非常迫切,在地铁方便城市市民出行的同时,也对地铁的施工安全提出了更高的要求。大量建设地铁的过程中也存在许多问题,地铁的防水问题是现在施工中急需解决的。就拿杭州地铁发生塌陷事故来说,更加对地铁施工安全敲响了警钟,审核地铁工程的环境标准和要求,地铁列车的运行时间很长,一旦发生渗漏水问题,修缮的难度是极大的,如果碰到一些特殊地方,根本无法对其进行维修。为了达到安全运营,满足结构安全,达到使用年限。因为我国地形地势条件的限制,地铁工程中防水就显得相当重要。地铁工程对防水的高标准要求,以保证其使用功能和寿命,特别在沿海地区,水文地质与工程地质条件差,工程结构经常处于地下水中,必须做好工程防水施工与设计,确保地铁施工能够达到标准。
二、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水文地质条件和工程的地质还要注意工程建设的方法、工程的用途、结构的特点和使用的要求。基本上,防水工程建设要遵循以下几点原则:地铁本身具有有排水型与全封闭型的特点,再根据工程结构的用途和特点,从而确保做到稳定防水、不渗不漏。总之,一切以预防为主、防排结合、多道设防、适当选材、经济实用、因地制宜、刚柔结合、多种材料复合使用进行综合整治,从而确保工程施工质量。以混凝土和钢筋混凝土做围护结构时,保证结构的自防水能力,做到永久防水、标本根治、不渗不漏,根据工程的要求与具体情况考虑使用抗渗标号、防水混凝土抗压强度等措施,使两者相互匹配,使其高度有效,防止结构中产生贯穿型裂缝,并且根据功能要求及地质情况确定抗渗等级;如果出现变形缝必须要参照工程使用方式和自身的特点采取合理有效的措施,防治混凝土收缩大部分压力,与此同时,要加强变形缝、穿墙管和施工缝等特殊部位的防水措施;选用的防水材料及措施,应该选用具有耐酸碱、高强度防水性能、耐老化性能和物理力学性能的防水施工工艺、防水材料要保证防水层具有连接整体密封性的能力,从而加大施工缝布置的密度;在施工期间要做好防排水工作,做到在无水条件下进行防水施工。加大对以上原则的应用来保证防水施工的质量。
三、地铁防水施工的主要技术
(一)混凝土结构自防水
混凝土结构自防水的关键是从材料和施工两方面采取措施,减少和抑制混凝土内部空隙形成,提高混凝土本身的密实性,改变空隙的特性,堵塞渗水通道达到防水效果。加强对普通混凝土收缩开裂现象研究分析,从而避免并且针对其采用泌水性好、抗渗性好、低水化热、具有一定抗侵蚀性的水泥,并采用膨胀水泥或在水泥中掺入膨胀剂拌制防水混凝土,补偿混凝土收缩而防止混凝土产生收缩裂缝,起到防渗效果。为了保证混凝土的和易性,在混凝土中掺加减水剂、膨胀剂,既满足了施工要求,又不增大水灰比,保证了混凝土的抗渗要求和强度。为了保证混凝土在初凝时间前完成浇筑工作,在混凝土中掺加缓凝剂,使混凝土初凝时间延长,控制初凝时间不低于5h,这样避免了混凝土在施工中出现冷缝和离析现象。蓄水养护7h,尽量减少混凝土内外温差而避免早期开裂保证不渗不漏。
(二)接缝防水技术
1.首先加强施工缝防水。是混凝土结构自防水的薄弱部位,如果对施工缝防水问题处理不当,很容易产生渗漏。施工缝由阶梯缝、平直缝、凸缝三种形式组成,一般采用预埋止水带、膨润土橡胶止水条或预埋遇水膨胀橡胶止水条处理。施工缝宜留在结构物受剪力较小且便于施工的部位。施工缝防水材料主要采用3m×380mm×3mm镀锌钢板止水带,采用的主要施工技术:环向施工缝间距宜在1/4~1/3跨(有柱)或9m~12m(无柱)范围。
2.变形缝防水
变形缝是由于刚度结构不同、受力不均匀及考虑到混凝土结构胀缩而进行人为设置的允许变形的结构缝隙,变形缝宽一般为20mm,采用中置式橡胶止水带,其安装方法是将止水带预先固定在箱形挡板(箱型挡板可木材加工成型)上或结构主筋上,其中间空心圆环应与变形缝的中心重合。
3.后浇带防水
后浇带通常采用镀锌钢板止水带进行防水,安装于两侧接缝中部;在背水面侧;贴近施工缝处平行钢板止水带间距20mm埋置可重復注浆管,注浆嘴按间距8m~13m布置;接缝表面凿毛清理干净后涂刷界面剂。后浇混凝土采用补偿收缩混凝土(按1.8kg/m3的掺量掺加聚丙烯纤维网)。
(三)附加防水层
为了补偿增强结构自防水,地铁工程通常都在迎水面设置卷材防水层、水泥砂浆防水层或涂料防水层等。国内地铁工程附加防水层常采用的卷材防水层为SBS改性沥青防水卷材和PVC防水卷材,涂膜胶防水层多为丙烯酸聚合物改性防水涂料及焦油聚氨酯等。就拿广州地铁二号线纪念堂站的设计来说,其在顶板上、底板下涂非焦油聚氨酯防水涂料,在外防水施工前先用砂浆整,确定施工平面的干燥和平整,完成外防水施工后,再浇筑5cm小石子混凝土作为保护层。再拿广州地铁二号线鹭江站来说,它是采用复合式衬砌结构(初支+防水层+二次衬砌),用连续挖孔桩作为围护结构,在基坑开挖后桩间有较严重的漏水现象,为了保证防水施工质量,先进行封堵渗漏,再做防水层,然后模筑二次衬砌混凝土。这个工程在附加防水层施工时均采用了有效措施保证供给在无水条件下施工,实践证明,这种方式是极其有效的,防水效果非常好,值得其他地铁施工工程借鉴学习。
(四)地下工程基坑支护形式不同的处理 由于地铁施工时地下工程,因此需要加大对基坑支护形式的考虑。当基坑采用喷锚网支护或采用大开挖放坡时,在条件允许的情况下,地下工程防水施工前,可在结构外围设置排水沟或者降水井,降低地下水到结构以下,确保在无水条件下进行防水施工,这种办法是极其经济的,同时还保证了防水施工质量。当采用连续墙或排桩等作支护结构时,有条件在地下结构外围设置降水,尽可能在外围设置。如果結构外围没有条件且地下水位又高,可以在结构地板上设置降水井来降低地下水位,等到地下工程完工后再进行集中封堵降水井的方式,可以很好的保证施工防水工程质量。如果受到周围环境条件限制不适宜设置降水井的地方,则应在围护结构外围增设止水帷幕,确保在无水条件下开挖基坑、施工主体结构。
四、防水施工技术中还要注意排水措施的应用
地铁渗漏水整治早就成为国内外重视的关键问题,这就需要加大综合治理的力度。在地铁的建设过程中,还应该加大注意力度的是排水。排水的目的也是为了更好的防止水灾影响,更好的保证地铁工程中所有建筑良好的排水性能。在遭遇洪水或者暴雨时,可以更好防止水流进入,最大程度的降低因为水灾而造成的损失和伤害。可以保障地铁工程的安全有效运行,所以加大综合防水功能和良好的排水措施,最大程度的做好防水工作。首先,采用化学注浆法,多用于处理局部集中漏水及三缝的部位;面层法,主要用于修补衬砌大面积渗漏水,使用氯化铁防水砂浆、水泥砂浆、EVA聚合物、膨胀水泥砂浆等材料能够更有效的防止漏水;喷涂防水法可以用于整治大面积漏水;特殊堵漏法主要用于修补混凝土工程中特殊部位的渗漏水,其中包括水玻璃拌成塑胶泥、应用由水泥、各种防水剂及石膏水泥类的快速堵漏法。在水下堵漏时,常用弹性聚氨脂和柔性油膏等柔性材料,这样可以更有效的解决水下堵漏问题。
五、结语
随着我国经济迅猛发展,现代城市地上交通工程远远不能满足人民群众日益加大的交通需求,因此,加大地下条件的利用,地铁建设要合理优化的任务仍十分艰巨。在地铁施工过程中,应该采用多元化,科学化的防水技术。因为防水施工直接关系到地铁工程的使用寿命及质量。加大当下防水材料和技术水平的应用,解决各种地铁工程防水问题,才能取得理想的效果。采取综合措施仍然是防止渗漏的关键,而且尤其是施工缝、变形缝、构造节点、出入口、穿墙管件、预埋件等部位的防水,更应该达到施工的精细化,从而促进地铁施工防水处理技术的不断完善不断改进。
参考文献:
[1]张遥,张恒洋.试论地铁工程中防水施工技术[J].黑龙江科技信息,2011,21:266.
[2]张哲.地铁工程中防水施工技术探讨[J].科技资讯,2009,03:42.
[3]王培义.浅谈地铁工程防水施工技术[J].山西建筑,2007,04:301-302.
【关键词】 地铁工程;施工技术;防水措施
一、引言
随着我国城市交通建设的快速发展,地铁地下工程应用领域在随之不断扩大,地铁的需求非常迫切,在地铁方便城市市民出行的同时,也对地铁的施工安全提出了更高的要求。大量建设地铁的过程中也存在许多问题,地铁的防水问题是现在施工中急需解决的。就拿杭州地铁发生塌陷事故来说,更加对地铁施工安全敲响了警钟,审核地铁工程的环境标准和要求,地铁列车的运行时间很长,一旦发生渗漏水问题,修缮的难度是极大的,如果碰到一些特殊地方,根本无法对其进行维修。为了达到安全运营,满足结构安全,达到使用年限。因为我国地形地势条件的限制,地铁工程中防水就显得相当重要。地铁工程对防水的高标准要求,以保证其使用功能和寿命,特别在沿海地区,水文地质与工程地质条件差,工程结构经常处于地下水中,必须做好工程防水施工与设计,确保地铁施工能够达到标准。
二、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水文地质条件和工程的地质还要注意工程建设的方法、工程的用途、结构的特点和使用的要求。基本上,防水工程建设要遵循以下几点原则:地铁本身具有有排水型与全封闭型的特点,再根据工程结构的用途和特点,从而确保做到稳定防水、不渗不漏。总之,一切以预防为主、防排结合、多道设防、适当选材、经济实用、因地制宜、刚柔结合、多种材料复合使用进行综合整治,从而确保工程施工质量。以混凝土和钢筋混凝土做围护结构时,保证结构的自防水能力,做到永久防水、标本根治、不渗不漏,根据工程的要求与具体情况考虑使用抗渗标号、防水混凝土抗压强度等措施,使两者相互匹配,使其高度有效,防止结构中产生贯穿型裂缝,并且根据功能要求及地质情况确定抗渗等级;如果出现变形缝必须要参照工程使用方式和自身的特点采取合理有效的措施,防治混凝土收缩大部分压力,与此同时,要加强变形缝、穿墙管和施工缝等特殊部位的防水措施;选用的防水材料及措施,应该选用具有耐酸碱、高强度防水性能、耐老化性能和物理力学性能的防水施工工艺、防水材料要保证防水层具有连接整体密封性的能力,从而加大施工缝布置的密度;在施工期间要做好防排水工作,做到在无水条件下进行防水施工。加大对以上原则的应用来保证防水施工的质量。
三、地铁防水施工的主要技术
(一)混凝土结构自防水
混凝土结构自防水的关键是从材料和施工两方面采取措施,减少和抑制混凝土内部空隙形成,提高混凝土本身的密实性,改变空隙的特性,堵塞渗水通道达到防水效果。加强对普通混凝土收缩开裂现象研究分析,从而避免并且针对其采用泌水性好、抗渗性好、低水化热、具有一定抗侵蚀性的水泥,并采用膨胀水泥或在水泥中掺入膨胀剂拌制防水混凝土,补偿混凝土收缩而防止混凝土产生收缩裂缝,起到防渗效果。为了保证混凝土的和易性,在混凝土中掺加减水剂、膨胀剂,既满足了施工要求,又不增大水灰比,保证了混凝土的抗渗要求和强度。为了保证混凝土在初凝时间前完成浇筑工作,在混凝土中掺加缓凝剂,使混凝土初凝时间延长,控制初凝时间不低于5h,这样避免了混凝土在施工中出现冷缝和离析现象。蓄水养护7h,尽量减少混凝土内外温差而避免早期开裂保证不渗不漏。
(二)接缝防水技术
1.首先加强施工缝防水。是混凝土结构自防水的薄弱部位,如果对施工缝防水问题处理不当,很容易产生渗漏。施工缝由阶梯缝、平直缝、凸缝三种形式组成,一般采用预埋止水带、膨润土橡胶止水条或预埋遇水膨胀橡胶止水条处理。施工缝宜留在结构物受剪力较小且便于施工的部位。施工缝防水材料主要采用3m×380mm×3mm镀锌钢板止水带,采用的主要施工技术:环向施工缝间距宜在1/4~1/3跨(有柱)或9m~12m(无柱)范围。
2.变形缝防水
变形缝是由于刚度结构不同、受力不均匀及考虑到混凝土结构胀缩而进行人为设置的允许变形的结构缝隙,变形缝宽一般为20mm,采用中置式橡胶止水带,其安装方法是将止水带预先固定在箱形挡板(箱型挡板可木材加工成型)上或结构主筋上,其中间空心圆环应与变形缝的中心重合。
3.后浇带防水
后浇带通常采用镀锌钢板止水带进行防水,安装于两侧接缝中部;在背水面侧;贴近施工缝处平行钢板止水带间距20mm埋置可重復注浆管,注浆嘴按间距8m~13m布置;接缝表面凿毛清理干净后涂刷界面剂。后浇混凝土采用补偿收缩混凝土(按1.8kg/m3的掺量掺加聚丙烯纤维网)。
(三)附加防水层
为了补偿增强结构自防水,地铁工程通常都在迎水面设置卷材防水层、水泥砂浆防水层或涂料防水层等。国内地铁工程附加防水层常采用的卷材防水层为SBS改性沥青防水卷材和PVC防水卷材,涂膜胶防水层多为丙烯酸聚合物改性防水涂料及焦油聚氨酯等。就拿广州地铁二号线纪念堂站的设计来说,其在顶板上、底板下涂非焦油聚氨酯防水涂料,在外防水施工前先用砂浆整,确定施工平面的干燥和平整,完成外防水施工后,再浇筑5cm小石子混凝土作为保护层。再拿广州地铁二号线鹭江站来说,它是采用复合式衬砌结构(初支+防水层+二次衬砌),用连续挖孔桩作为围护结构,在基坑开挖后桩间有较严重的漏水现象,为了保证防水施工质量,先进行封堵渗漏,再做防水层,然后模筑二次衬砌混凝土。这个工程在附加防水层施工时均采用了有效措施保证供给在无水条件下施工,实践证明,这种方式是极其有效的,防水效果非常好,值得其他地铁施工工程借鉴学习。
(四)地下工程基坑支护形式不同的处理 由于地铁施工时地下工程,因此需要加大对基坑支护形式的考虑。当基坑采用喷锚网支护或采用大开挖放坡时,在条件允许的情况下,地下工程防水施工前,可在结构外围设置排水沟或者降水井,降低地下水到结构以下,确保在无水条件下进行防水施工,这种办法是极其经济的,同时还保证了防水施工质量。当采用连续墙或排桩等作支护结构时,有条件在地下结构外围设置降水,尽可能在外围设置。如果結构外围没有条件且地下水位又高,可以在结构地板上设置降水井来降低地下水位,等到地下工程完工后再进行集中封堵降水井的方式,可以很好的保证施工防水工程质量。如果受到周围环境条件限制不适宜设置降水井的地方,则应在围护结构外围增设止水帷幕,确保在无水条件下开挖基坑、施工主体结构。
四、防水施工技术中还要注意排水措施的应用
地铁渗漏水整治早就成为国内外重视的关键问题,这就需要加大综合治理的力度。在地铁的建设过程中,还应该加大注意力度的是排水。排水的目的也是为了更好的防止水灾影响,更好的保证地铁工程中所有建筑良好的排水性能。在遭遇洪水或者暴雨时,可以更好防止水流进入,最大程度的降低因为水灾而造成的损失和伤害。可以保障地铁工程的安全有效运行,所以加大综合防水功能和良好的排水措施,最大程度的做好防水工作。首先,采用化学注浆法,多用于处理局部集中漏水及三缝的部位;面层法,主要用于修补衬砌大面积渗漏水,使用氯化铁防水砂浆、水泥砂浆、EVA聚合物、膨胀水泥砂浆等材料能够更有效的防止漏水;喷涂防水法可以用于整治大面积漏水;特殊堵漏法主要用于修补混凝土工程中特殊部位的渗漏水,其中包括水玻璃拌成塑胶泥、应用由水泥、各种防水剂及石膏水泥类的快速堵漏法。在水下堵漏时,常用弹性聚氨脂和柔性油膏等柔性材料,这样可以更有效的解决水下堵漏问题。
五、结语
随着我国经济迅猛发展,现代城市地上交通工程远远不能满足人民群众日益加大的交通需求,因此,加大地下条件的利用,地铁建设要合理优化的任务仍十分艰巨。在地铁施工过程中,应该采用多元化,科学化的防水技术。因为防水施工直接关系到地铁工程的使用寿命及质量。加大当下防水材料和技术水平的应用,解决各种地铁工程防水问题,才能取得理想的效果。采取综合措施仍然是防止渗漏的关键,而且尤其是施工缝、变形缝、构造节点、出入口、穿墙管件、预埋件等部位的防水,更应该达到施工的精细化,从而促进地铁施工防水处理技术的不断完善不断改进。
参考文献:
[1]张遥,张恒洋.试论地铁工程中防水施工技术[J].黑龙江科技信息,2011,21:266.
[2]张哲.地铁工程中防水施工技术探讨[J].科技资讯,2009,03:42.
[3]王培义.浅谈地铁工程防水施工技术[J].山西建筑,2007,04:301-302.