摘要:针对地铁车站底板下翻梁和集水坑放坡开挖后,一般会形成不规则边坡,防水基面不平整,防水卷材施工过程困难,易出现空鼓、褶皱等质量问题,严重影响着主体结构的防水质量。本文以现场问题为导向,对该质量问题进行了分析,并作出了相应的处理措施。
关键词:地铁施工;基坑开挖;砖胎模;防水卷材
引言
本世纪初是城市地下空间工程大发展重要时期,近年来,许多大中城市地铁建造迅速发展。在地铁快速建造过程下,如何保证地铁车站施工的质量,特别是如何保证地铁车站的防水质量至关重要。本文以南京至句容城际轨道交通工程施工总承包项目DS6-TA02标四工区东大街站为例,介绍砖胎模在地铁车站主体结构底板防水中的应用,希望能够对地铁基坑开挖施工提供指导。
1 工程实例概况
宁句四工区东大街站为11m岛式站台,地下两层双跨(设备区三跨)矩形框架结构,采用明挖顺作法施工。车站标准段外包宽度19.7m,盾构扩大段外包宽度24.1m,车站主体结构外包总长为249.6m。结构采用采用C35P8防水混凝土自防水体系,即以结构自防水为根本,同时在结构迎水面设置柔性全包防水层加强防水。其中,底板和侧墙柔性全包防水层为1.5mm厚预铺高分子自粘胶膜防水卷材,顶板柔性全包防水层为2.5mm厚单组分聚氨酯防水涂料,详见结构标准剖面防水图(图1)。
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图1 东大街站主体结构标准剖面防水图
2 底板防水卷材施工遇到的问题
底板防水卷材施工前,需将混凝土垫层的基面处理。在底板混凝土垫层采用结构自找平,即垫层混凝土浇筑后,在初凝前,应进行提浆压实,使其表面平整,清除基层表面杂物,凸出表面的石子、砂浆疙瘩等应清理干净,对基层表面突出的砼、钢筋等尖锐物体须剔凿和切割后,采用1:2.5水泥砂浆抹平处理,保证基面洁净、平整、坚实,不得有疏松、起砂、起皮现象,底板所有阴阳角部位均采用1:2.5水泥砂浆倒角,阴角做成5cm×5cm的钝角,阳角采用水泥砂浆圆顺处理,R≥20mm。
但是,在东大街站主体结构盾构扩大端段,结构底板有集水坑和下翻梁(如图2所示),在东大街站主体结构标准段,结构底板有下翻梁(如图3所示)。这种结构设计在地铁车站中很普遍,两端盾构扩大端往往都有集水坑,车站标准段往往都有下翻梁结构。目前,底板集水坑和下翻梁区域的开挖方式都是放坡开挖,按照图纸设计要求的45度放坡开挖十分困难,往往形成极其不规则的放坡面(如图4所示)。
目前地铁车站放坡开挖的集水坑和下翻梁防水施工普遍面临的问题:(1)在集水坑和下翻梁结构施工防水卷材前需要对不规则放坡面进行处理,往往处理困难、费用高,基面质量达不到设计要求。(2)防水基面不规则,防水卷材铺设搭接接头多,易出现接头粘贴不牢、空鼓、褶皱和翘边等质量问题,严重影响着主体结构的防水质量。(3)因集水坑和下翻梁放坡面防水卷材混凝土保护层浇筑困难,往往不浇筑混凝土保护层,钢筋施工过程中常常对已经铺设完成的集水坑和下翻梁放坡面防水卷材破坏。
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图2 东大街站主体结构盾构扩大段端横剖图
图3 东大街站主体结构标准段横剖图
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图4 东大街站主体结构下翻梁放坡开挖边坡面不规则图
3 砖胎模在底板防水防水施工中的应用
针对底板集水坑和下翻梁开挖放坡后,放坡面不规则,防水基面处理费用高且达不到设计要求的问题,结合砖胎模在房建地下变截面结构施工中应用较多,项目部决定砌筑砖胎模,作为防水卷材的基面,以提高底板集水坑和下翻梁外包防水卷材的施工质量,详细施工步骤如下:
1)下翻梁和集水坑开挖时每侧净空尺寸外放240mm(砖胎模墙的厚度是240mm),边坡开挖不需按照设计要求45度进行开挖,开挖至设计开挖面底标高后,浇筑150mm厚C20素混凝土垫层封底。
2)待垫层混凝土强度达到3.0Mpa后,人工砌筑240mm砖胎模墙。开始砌筑前,将砖胎模墙的边线放出来,砖胎模墙的内边线为下翻梁和集水坑主体结构的外边线,砖胎模墙的砌筑高度比底板垫层低20-50mm。砖胎模墙要求灰缝饱满、墙面平整,所使用的砖为实心混凝土标准砖(尺寸为240mm×115mm×53mm)砌筑砖胎模墙砌筑完成后,需等墙的强度稳定后方可进行下一步施工。(如图4所示)。
3)砖胎模墙背后回填前,需在砖胎模墙内部架设横撑,防止墙体背后受力向内侧发生收敛变形。砖胎模墙的强度稳定后,在下翻梁和集水坑内部采用方木进行横撑,防止砖胎模墙背后回填混泥土压力过大,引起墙体收敛变形。方木横撑背后衬垫模板,增强整体刚度和稳定性,横撑间距为500mm一道。
4)砖胎模墙背后回填密实,做好阴阳角。砖胎模墙背后采用C15混凝土进行回填,回填的混凝土需振捣密实,表面做好收面,保证基面洁净、平整、坚实、无突出的混凝土石子尖锐物,不得有疏松、起砂、起皮现象,阳角做圆顺处理,R≥20mm,阴阳角部位均采用1:2.5水泥砂浆倒角,阴角做成5cm×5cm的钝角。(回填后效果图如图5所示)
5)待背后回填和阴阳角混凝土到达一定强度后,施工防水卷材。防水基面平整,防水卷材铺设效率高,而且质量易保障(防水卷材铺设完成效果图如图6所示)。
图4 东大街站主体结构下翻梁砖胎模横撑图
图5 东大街站主体结构下翻梁处砖胎模墙施工完成效果图
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图6 东大街站主体结构下翻梁外包防水卷材施工完成效果图
5 总结
总结集水坑和下翻梁开挖到结构底板施工完成整个过程,同时对比以往放坡开挖方式施工,总结如下:
(1)经济方面:减少因超挖引起没必要的混凝土浪费,节约了施工成本。
(2)实施方面:砖胎模施工工艺简单易懂,砖胎模墙砌筑易操作,只需几个瓦工就能实施,操作性、实施性低。
(3)施工质量方面:1)作为一层砌体墙,增加结构的防水性能;2)提供平整的防水基面,减少了防水接头,消除了接头粘贴不牢、空鼓、褶皱和翘边等质量问题,增强防水卷材铺设质量;3)防止了集水坑和下翻梁钢筋施工过程对已铺设完成的防水卷材的破坏,间接提升了结构的防水质量。
5 结论
砖胎模板在南京至句容城际轨道交通工程DS6-TA02标四工区东大街地铁车站基坑开挖中得到了应用,防水卷材铺设效果良好,成型得到混凝土结构底板无渗漏水,取得了好的效果,得到了业主单位和劳务到位一致认可,宜于推广应用。
参考文献:
[1]防水施工技术在地铁施工中的应用[J].祝伟博.建筑技术开发.2020(03)
[2]城市地铁暗挖隧道防水施工技术研究[J].隋宇.工程技术研究.2020(03)
[3]地铁工程地下车站防水施工技术探究[J].邢焕丽.建材与装饰.2020(02)