地铁明挖车站防水施工技术 薛永兴

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:薛永兴
[导读] 摘要:地铁车站结构大部分都是混凝土结构,在开挖基坑的过程中需要时刻注意地下水对于车站结构的影响。
        中铁北京工程局集团(天津)工程有限公司  天津  300350
        摘要:地铁车站结构大部分都是混凝土结构,在开挖基坑的过程中需要时刻注意地下水对于车站结构的影响。当车站混凝土结构之间裂缝处理不好时,容易产生漏水现象,这不仅影响车站结构的质量和外观,同时对地铁的正常营运也带来了安全隐患。
        关键词:地铁明挖车站;防水施工;技术
        1地铁明挖车站施工技术
        地铁明挖车站施工的主要施工工艺如下:首先从地表层逐步向地下进行开挖,然后在基坑中按照从下至上的顺序建立车站的主体建筑结构,最后再进行回填和路面恢复。明挖车站施工基坑中常用的支护方式有围护桩+钢支撑、地连墙、锚杆支撑和土钉墙支护。针对地下水较多的地铁基坑开挖区域,为了避免基坑开挖过程中水土大量流失,导致基坑塌陷和结构失稳等危险,需要在地铁车站开挖过程中考虑基坑的降水。明挖法地铁车站施工中重要的环节是其支撑体系的选择,一般情况下,第一道支撑会选择钢筋混凝土支撑,后续的第二、三道支撑会选择钢支撑。
        2防水工程施工技术要点
        防水工程技术要点主要体现在施工前期准备、结构自防水、砼质量控制等方面。
        2.1准备工作。做好图纸会审,明确施工图中的不足之处,对其采取优化措施。技术主管要发挥引导作用,向所有施工人员技术交底,详尽阐述工程的目标、可选方法、操作规范以及注意事项。
        2.2结构自防水。采取的是防水砼材料,将其用于车站主体结构施工中,要求其抗渗等级至少达到P10。全面保证结构自防水效果的关键在于严格控制防水砼的质量,具体要从密实性、抗渗性、耐久性等指标入手,做出综合评价。
        2.3防水砼质量控制要点。防水工程中,防水砼材料对整体效果的影响较为显著,必须与设计及规范要求相符,正式投入使用前应全面检查。施工中要严格控制原材料称量精准度,要求每班组至少完成2次称量,并按照此频率检测坍落度;对于防水砼生产中掺入适量引气剂的情况,每班组至少完成1次质量检查。
        3地铁明挖车站防水施工技术相关要求
        3.1结构自防水施工技术
        1)明挖车站主体设计应考虑其结构特点作为典型的超静定结构,再加上明挖施工后其基底土质结构基本属于软土,存在较大的沉降风险。车站结构复杂且承载力不同,更易因不均匀沉降而发生变形、开裂等问题,造成自防水失效。而且,明挖车站混凝土体量大,在自防水设计中还需考虑车站混凝土围护结构裂缝的预防,以免降低其结构自防水效果。所以在设计时要保障车站主体结构强度及刚度,尤其是底板部位。同时应加强特殊构造设计,如翻梁,以提高车站结构自防水效果。
        2)自防水施工要注意如下问题:①混凝土材料及配合比要符合明挖车站施工设计要求为达到较好防水效果,一般需要掺加胶凝材料。对于材料成分、用量及配合比,应当交由具备相应资质的设计机构通过配合比试验明确胶凝材料等外加剂与其他材料的配合比要求。一般对于混凝土抗渗等级要求较高,配合比试验时应当比明挖车站设计中所要求的抗渗等级高一个级别。同时,抗裂、抗腐蚀也是车站混凝土自防水施工所要达到的要求。此外,还要将耐久性列入车站结构防水混凝土施工的约束条件,确保胶凝材料、水泥、外加剂等的用量合理且不会影响其耐久性。②车站自防水混凝土的施工控制由于混凝土施工环节众多,在明挖车站混凝土施工中需把好各环节质量。

在搅拌环节,应在达到混凝土泵送要求的同时,对其坍落度加以限制;在浇筑环节,要注意入模温度的控制,通常要求不得高于30℃,尽量避开高温环境,并可通过冷却管等方式,将混凝土内部温度限制在80℃以下,并且其内外温差不得高于25℃,以保证其防水性能;在养护环节,要依据明挖车站混凝土施工要求,保证足够长的养护时间(通常为14d),主要养护手段为覆盖湿润;还需采取必要的收面压光作业,主要是为预防或消除表面龟裂问题;对于车站内混凝土结构防水薄弱位置,如穿墙管、变形缝等,要明确其防水施工要求,预先设置相应的止水措施,为后续特殊部位的防水施工提供便利。
        3.2结构外包防水施工技术
        1)防水卷材的选择及基面处理在明挖车站外墙防水中,主要选择预铺式材料,其厚度约为1.5mm,属于高分子材料,不应选择传统沥青防水材料。防水卷材的施工方式为内贴外防,要保证其粘贴牢固。在防水卷材施工前,需要处理好侧墙结构基面,明确明挖车站所选用的围护结构形式,主要有地下连续墙、旋喷桩止水帷幕结构等,其基础流程较为复杂。以旋喷桩止水帷幕结构为例,主要有如下内容:①围护桩侵限处理要在明挖车站基坑施工中做好相应的跟踪测量工作,以便实时把握基面处理效果,尤其是对于桩间挂网喷混工序而言,应使其足够平整且达到设计厚度要求;②堵漏处理在明挖车站围护结构中,渗漏的发生主要是以点或者面的形式存在。若出现渗漏点,应及时予以封堵,其材料主要为具有速凝效果的水泥材料,若出现大面积渗漏,则需采取注浆封堵的方式,其材料主要为聚氨酯,若单次封堵效果不佳,可增加注浆次数。
        2)防水卷材铺设待明挖车站外层围护结构基面处理完毕,则需进行防水卷材的铺设作业,还要以机械方式使卷材牢牢固定。①在铺设前,检查外墙基层是否达到相关要求,要保证适当的湿润度,但不应存在明水;②在卷材固定时,要控制好固定点的位置及钉位的分布,不应处于其边缘2cm内,起固定作用的主要是钉子与垫片,要防止因浇筑而产生滑落;③控制好卷材搭接的宽度,对于搭接部位通常要将上幅置于上层。
        3.3重点防水处理部位
        1)变形缝防水处理由于明挖车站主体结构规模较大,而且存在不少车站附属结构,因此二者同样存在沉降差的问题,使变形缝的使用成为必然,但须保证通道内变形缝的防水处理质量。车站内变形缝防水措施主要有:①止水带的使用在迎水面使用的止水带主要是外贴式,而中埋式的止水带需用于整环布置,其材质多为橡胶,此外,有的止水带是沿变形缝水平方向布置的,需设计为盆式形状,以使振捣作业中的气泡得以有效逸出;②通道内部变形缝位置的处理对其内侧缝隙主要采用密封胶处理,其主要材质可选聚氨酯,同时接水盒也需按要求安装于预设部位;③除变形缝上述防水措施外,还应再次进行防水卷材的铺设,以强化变形缝防水效果,其覆盖面积通常要达到1m的覆盖宽度。
        2)穿墙管部位防水处理明挖车站中一般有大量的管线布置,通常会存在较多的穿墙管部位,而其作为防水施工的薄弱点,是明挖车站防水处理的关键,应当切实保证穿墙管防水的有效性。以底板部位的穿墙管为例:①基础防水处理需要增设止水环,其结构宽度约100mm,主要安装在混凝土内部,并且需设置起固定作用的钢板,通常其厚度要大于8mm,同时,还要以焊接的形式将其固定在穿墙管预设位置,应采取双面满焊的形式;止水胶的使用可强化穿墙管防水效果。②对穿墙管部位加强防水处理所选择的底板防水材料需具有双面黏结效果,再借助金属箍以使其贴合更加牢固。
        结束语
        地铁车站的防水工程直接关系整个车站的良性运行,也可以在一定程度上延长地铁车站的使用寿命,增加车站的经济效益。但是现阶段对地铁车站的防水施工仍处于初级阶段,施工技术尚不完善,随着技术的不断进步,尤其是薄弱环节的防水工作一定能有效解决,地铁的防水效果会呈现更好的状态,整个地铁项目也将更加健康稳定地运行。
        参考文献:
        [1]田野,沈渤,田茂海.探究地铁明挖车站施工防水技术[J].建设科技,2018(4):114.
        [2]白由林,段小辉,李孝存.明挖浅埋湖底隧道重点防水施工技术研究[J].中国建筑防水,2016(20):42-44.
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