摘 要:在现阶段对于城市交通的要求,随着城市发展速度的加快而在不断提升,越来越多的人口以及不断扩张的城市版图要求交通建设必须不断加快,为城市的发展以及居民的出行提供覆盖范围更广、更加便利的交通设施。轨道交通作为城市运行中最为重要的一个环节,其运载量大,运行速度快,能够有效缓解城市交通运输压力。但是在具体轨道交通建设中经常需要进行地下工程建设,这就对相关的地下工程防水技术提出了非常高的要求,如果防水工程质量较差,必然会影响轨道交通的安全运行。因此文章分析了当下轨道交通地下防水工程的特点,并进一步探究了相关防水施工技术,以期促进轨道交通地下防水工程施工质量及施工水平的进一步提高。
关键词:轨道交通;地下工程;防水技术
引言
为了进一步加快城市发展,各大城市都在积极进行轨道交通工程的建设,轨道交通线路的覆盖范围在不断增加,但是在此过程中需要进行的地下工程建设也越来越多,只有做好对相关防水施工技术的有效应用,保防水施工质量的合格达标,才能够为轨道交通车辆以及线路的运行营造安全稳定的环境,充分发挥轨道交通的运输作用[1]。因此研究和分析轨道交通地下工程建设中所常用的防水技术有着非常重要的作用和意义。
1轨道交通地下工程防水技术的重要性
轨道交通工程的质量与防水工程质量密切相关,在现阶段国内有相当一部分轨道交通地下工程都会存在防水工程方面的问题,如混凝土裂缝、麻面、地下管道渗漏等多方面的质量问题,这就会大大增加地下隧道或者其他建筑结构产生渗漏水的几率,如果渗漏问题比较严重,就会对建筑结构产生极其严重的腐蚀,就影响整个轨道交通地下部分的安全运行。因此防水施工技术是极其重要的,通过应用各种各样的防水施工技术,能够有效保护轨道交通地下建筑结构的安全性和稳定性,为过往轨道车辆营造安全稳定的运营环境,延长轨道交通构筑物的使用周期,使其能够创造更多的经济效益和社会效益。
2轨道交通地下工程防水施工的主要特点
在具体的轨道交通地下工程建设中,防水施工的特点主要包括下述几方面: (1) 耐久性要求高,由于轨道交通的特殊性,相关主体结构及所用的防水材料耐久性都远超其他地下工程建筑,其年限需要在100年以上。(2) 防水等级要求高。轨道交通肩负着客运运输的重要责任,并且在地下轨道交通建筑中存在非常多的机电设备,因此防水标准等级非常高,这就对于地下防水施工质量有着更高的要求。(3)运营环境复杂。防水工程在投入使用后,一直都需要处于地下,地层压力以及地下水等都会影响防水工程的使用,并且还需要承受过车辆的碾压,所以防水工程的运营使用环境相对比较恶劣,容易受到磨损[2]。(4) 施工难度大,工艺复杂。轨道交通地下施工中会应用到各种各样的施工方法,并且建筑结构也不尽相同,所以需要采用与之相对应的防水施工技术,再加上施工环境的限制,这就会进一步增加地下工程防水施工的难度及工艺复杂性。
3轨道交通地下工程防水技术的施工原则
在现阶段轨道交通地下工程建设中,防水施工环节需要遵循下述施工原则:第一,封闭施工原则。在地下工程建设中,需要严格依据既定的工程要求,并结合具体施工情况,详细细致的对各个部分进行防水施工,渗漏问题的发生率降至最低,且还需要做好与排水施工的协调配合,有效应用高质量高标准的施工材料,保证防水施工质量的合格达标。第二,做好对钢筋混凝土材料的有效管控和合理运用。在地下工程建设中,钢筋混凝土材料在防水施工中发挥着极其重要的作用,施工人员必须有效结合具体防水施工要求的标准,对混凝土材料的抗压强度,抗渗性能等进行详细细致的检验和确定,确保其都能够满足相关标准和要求。第三,做好对变形缝、施工缝的合理设置。在施工中所产生的变异情况,施工缝必须完全结合具体的施工情况以及地质环境,保证施工缝密度的合理科学,并结合施工缝所处位置以及使用条件做好相关防水处理[3]。第四,强化材料管控。地下工程防水施工中所用的材料都必须具备良好的耐腐蚀、耐酸碱等能力,因此对于所选择的材料都需要经过相关耐久性实验验证,同时相关防水部分还必须做好有效连接,进一步减少地下结构产生渗漏的风险,确保其都满足既定的防水施工技术标准。
4轨道交通地下工程施工中常用的防水技术
4.1 钢筋混凝土结构自防水技术
钢筋混凝土结构自防水指的是利用混凝土自身的防水抗渗性能来提高相关构筑物的防水性能和抗渗漏能力。在应用该技术时,除了需要按照要求进行科学合理的配比,保证混凝土的性能外,还需要从以下几方面入手,切实保证技术的应用效果。首先,在进行混凝土的制备时,需要有效控制水热化,以免因此所导致的裂缝。一方面,在制备混凝土时可以选择低水热化的水泥,或者掺加相关活性矿物粉料降低混凝土中水泥的配比;另一方面,则可以进一步优化混凝土配比,做好对出气骨料的用量控制,保证胶凝材料和骨料间的有机融合。其次,做好对胶凝材料和水用量的有效管控。因为胶凝材料占比较大,则会引起较为严重的水热化情况,还会影响骨料在混凝土中的均匀性;而如果用水过多,则会导致混凝土在使用中产生泌水、离析等多种质量问题[4]。同时在选择外加剂时,需要充分考虑混凝土在使用中的性能,避免影响施工质量和施工效率。最后,强化养护管理。混凝土配比以及性能的不同,在最终凝结环节,对于养户的要求也会存在一定差异,所以施工人员必须结合具体混凝土情况,围绕保温保湿来做好混凝土养护,确保混凝土的最终凝结性良好。
4.2 工程接缝的防水处理技术
在轨道交通地下工程建设中接缝的防水处理极其关键,其一般分为变形缝、施工缝。在明挖结构中一般都为纵向水平施工缝,而采用矿山法施工的结构中,纵向施工缝也会有其他走势出现。在明挖法施工中,对于接缝的防水通常都会通过,埋设止水带、注浆管等方法来进行防水施工。在具体施工中为了保证防水的效果,需要做好对止水材料的选择。首先,对于遇水膨胀密封胶,由于止水材料在具体应用中并不会彻底侵入水中,所以该类密封胶的性能会受到一定限制,因此在选择遇水膨胀密封胶时,需要尽可能采用膨胀倍率大的密封胶,并且还需要保证密封胶在膨胀时的均匀性,能够有序缓慢的进行膨胀,从而起到止水防水的作用。该方法在应用中,施工难度低,并且施工速度快,所以应用率非常高。其次,注浆管。注浆管需要具备全断面出浆能力,这样才可以避免施工缝在投入使用后出现渗漏,如果不具备该性能,注浆管的止水能力就会非常差,根本无法满足既定的防水施工要求[5]。此外在施工中还需要考虑重复注浆的情况,因此在选择注浆材料时应选择非固化性材料,或者在注浆结束后,需要做好对管路的及时清洗,这样才可以为重复注浆营造相应条件。最后,做好密封胶以及注浆管位置的确定和控制。一般来说注浆管需要设置在结构内侧位置,而遇水膨胀密封胶则需要围绕注浆管外侧来进行设置,这样能够进一步促进防水效果的提升,并且有助于对注浆时跑浆漏浆等问题的有效管控。此外在埋设注浆管时,为了进一步促进结构稳定性性能和防水能力的提升,还可以用环氧浆材来辅助施工。
4.3 外包防水层施工技术
外包防水墙一般都是通过柔性防水卷材的铺设来确保轨道交通地下结构的防水性能。对于一般性山岭隧道可以采用塑料防水板,该类防水板既可以有效保护内衬,并且还可以将初衬和内衬进行隔离,具备非常好的防水性能,但是如果施工环境的地下水环境较为复杂,该类材料的应用效果就会非常差,渗漏风险相对较高。而对于该类情况,则需要采用高分子自粘橡胶沥青防水卷材、自粘聚合物改性沥青防水卷材等材料来进行外包防水。在利用该类防水卷材进行铺粘时,一方面需要在卷材迎水面铺设复合无纺布,另一方面则需要严格管控卷材和混凝土之间的粘结施工,在黏结完成后必须按照要求进行检测[6]。而对于变形缝位置的防水卷材铺粘,需要根据具体情况做好相应的隔离措施,确保其符合结构变形要求。除此以外,在结点位置的卷材在铺装完成后,还需要做好封口处理,这样才可以确保外包防水层的防水效果。
5防水施工技术在轨道交通地下工程施工中的具体应用
5.1工程概况
某地下3层地铁车站,层高13m,总长526m,标宽23.5m,站后设双线双列位停车线,同时在地铁车站主体和车站两侧还存在有高架桥桥墩,桥墩基础为直径1.2m的钻孔灌注桩,设计桩长长度为43.55m,桩基承台尺寸为 5400×1600×1500mm,桥墩承台与地铁车站围护结构的最短外侧间距分别为5.28m、3.35m。车站中心里程处标准段基坑宽和深分别为2.6m和23.8m,高架桥下基坑的宽度及深度分别为23.5m和24.5m,桥下车站主体基坑以盖挖法来进行建设,围护支护选择1m地连墙辅以4道砼来进行支撑。
5.2特殊部位的防水施工技术应用
在具体的地铁地下车站主体结构施工中,主要围绕下述几方面来开展相关防水技术的应用:(1)施工缝防水处理。在施工时需要用钢板腻子来开展处理,在缝隙位置建设成相应的止水带。如果无法采用钢板腻子来开展处理,这需要利用遇水膨胀密封胶来密封,在施工时需要按照要求预留密封胶所用的凹槽,并做好止水带的有效固定。 (2)变形缝防水处理。在施工中采用的是镀锌钢板止水带来进行防渗防水处理,以此来避免后浇带产生渗漏。在施工中需要事先按照要求在接缝两侧进行镀锌钢板的设置,并牢固固定,在背水侧与施工点相距20厘米位置进行平行钢板的埋设,以此来充当止水带,每隔10m需要设置一个注浆嘴,重复进行灌注,直到达到预期的防水施工标准。(3)结构混凝土自防水施工。由于地铁抗渗性能等级S8。在施工中,不仅需要严格控制整个在配比拌合过程中的粗细骨料、外加剂等的含量外,还是要结合具体车站结构来开展进一步优化,不断提高相关技术标准,确保防水结构的厚度。同时还可以适当添加有机纤维来促进混凝土韧性的提高。在本次施工中用于施工的混凝土坍落度和水灰比必须分别保证在120mm±20mm以及0.55以内。在混凝土运输到施工现场后,需要迅速按照既定的混凝土浇筑、振捣要求进行施工,在浇筑振捣完成后,则需要按照要求进行抹平和养护。在混凝土养护阶段需要切实保证养护质量,做好保湿和降温措施,及时进行洒水和覆盖[7]。(4)围护结构防水施工。在围护结构防水施工时,需要强化对垂直度的有效管控,确保围护桩位位置的准确,以免在凿除施工时出现严重的渗水问题。在施工中围护结构防水结构抗渗级别需要达到S8,迎土面和被土面主筋保护层厚度必须分别超过70mm和50mm。同时在进行地墙接缝处引水管的铺设时,需要迅速确保速凝水泥压浆以及结晶防水涂料的涂抹施工,并有效控制防水层的范围,确保其在地连墙接缝和钢筋接驳器40cm左右的位置。
6提高轨道交通地下工程施工中防水施工技术应用效果的相关策略
6.1强化防水设计,做好细节处理
在轨道交通地下工程建设中必须将细节构造作为重中之重,杜绝在施工中产生因为穿墙空洞所引起后凿、后埋问题,一旦出现出了问题,会严重影响破坏地下工程结构的防水层的整体性。同时在开凿过程中,震动剧烈也会影响混凝土结构的性能,导致混凝土产生开裂等问题,增加渗漏风险。因此在具体的地下工程防水设计中,要充分做好对各方面因素的考虑以及主体结构的实际情况,准确进行孔洞的预留设计,保证防水层的整体性。其次,对于新旧结构的连接位置施工,由于新旧交接位置会出现明显的沉降,如果没有做好交接处理,极易导致新旧交接位置出现渗漏问题。所以在工程开始前,必须对整个施工实际情况进行全面细致的调查,然后再来进行相关防水工程的设计,比如通过变形缝来有效处理不均匀沉降问题[8]。此外,对于工程中所产生的施工缝、伸缩缝等也必须在结合具体施工情况的基础上,依据既定的施工设计要求和标准来开展处理,切实保证轨道交通地下工程防水施工质量的合格达标。
6.2做好防水材料的筛选和检测
在地下工程防水施工中会应用到各种各样的防水材料,如果防水材料的性能和质量不达标必然会影响整个轨道交通地下工程的防水性能,因此做好防水材料的筛选及检验极其重要。所有防水材料必须通过相关检测认证,同时在到达施工现场后,还需要经过进一步的确认和检测,经检测合格后才允许使用。同时由于不同工程的条件及环境有所差异,在选择材料时需要综合考虑各方面的因素和条件,保证材料的适用性。在具体施工中,根据防水材料的性质不同可以分为刚性防水和柔性防水两种,前者指的是利用防水砂浆、混凝土等来进行防水层的设置,后者则是利用防水卷材、防水涂料等来设置防水层[9]。二者的适用情况和条件都是有所不同的,在具体施工中可以结合地下工程的具体情况进行科学选择。
6.3做好施工检验,加强全过程质量控制
为了切实保证轨道交通地下工程防水质量的合格达标,施工单位在施工中需要对整个施工过程开展全过程质量管理,一方面则需要结合各个施工环节的质量要求制定切实有效的施工管理制度和管理措施,明确整个施工管理流程,并将其切实落实到实际施工管理中,做好对整个防水施工过程的全过程管理;另一方面在各个施工环节完成后,都需要按照相应的施工要求进行质量检验,切实保证围护结构、主体结构、变形缝、施工缝、结构自防水、防水卷材外包等各个环节质量的合格达标。除此以外,还需要不断提高相关施工、设计人员的质量意识,积极开展相关培训教育活动,为高质量高水准轨道交通地下工程的开展奠定良好基础。
结语
轨道交通地下工程建设中防水施工极其重要,它直接关系着轨道交通车辆以及轨道交通设施在投入使用后的安全性和稳定性,与广大人民群众的安全密切相关。因此相关施工单位需要加强在该方面防水技术的研究和应用,有效把握各项施工技术要点和关键,并将其全面落实到具体施工建设中,为轨道交通行业的发展做出有效贡献。
参考文献
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