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摘要:随着社会经济的不断发展和城镇化水平的不断提高,城市交通压力日益增大,地铁的出现缓和了城市交通压力,为城市有序发展做出贡献。由于地铁是位于地下的交通工具,其施工过程具有特殊性,施工安全方面需要考虑的因素也更为多样,其中地铁施工过程中的防水技术是需要注意的重点,地铁防水工作的失误会影响地铁正常运行,对钢筋混凝土造成腐蚀,缩短地铁寿命,甚至造成严重的生命财产损失,产生恶劣的社会影响。
关键词:城市地铁;施工渗漏水;原因;防水措施
一、地铁施工工程的渗漏水原因
1、纵向施工裂缝渗漏水
在地铁纵向施工过程中,施工人员使用混凝土对地铁隧道左右壁面进行分段浇筑,使用分段浇筑一定会在接缝处留下凹槽,这一凹槽遇水将会产生膨胀效应,最终出现裂缝,导致渗漏水现象发生。产生裂缝的另外一个原因就是地铁隧道混凝土结构中的钢筋封条由于老化、质量低下等原因而脱落,导致裂缝的产生,进而产生渗漏水情况。一般地铁两边都会设有止水带,当止水带的施工质量不能满足施工要求时也会产生裂缝,进而发生渗漏水情况。
2、变形缝处理不当引发渗漏水
建筑物在外界因素下常常会产生变形,导致开裂或崩坏的现象。变形缝有伸缩缝、防震缝、沉降缝三种,地铁在施工过程中隧道的混凝土结构需要具备一定的变形能力,要实现这一目的就需要进行在施工中建造变形缝,变形缝的建造需要止水带以及填缝板的填补,在填补过程中对其衔接有较高的技术要求,如果在这一过程中技术达不到规范导致变形缝处理不当,可能会引发渗漏水现象。
二、地铁施工过程中防水技术分析
1、混凝土结构防水技术
混凝土结构防水技术是一种较为基础的防水技术,从源头上加强钢筋混凝土的防水能力,防止裂缝的产生和渗漏水现象的发生。为了加强混凝土结构的防水技术,需要在钢筋和混凝土的原材料采购时对质量严加把控,在施工过程中也严加把控,改进施工技术,加强施工管理,尤其要加强对于分段浇筑接缝和变形缝处的施工监管,运用先进的施工技术防止裂缝的出现,改进变形缝的处理。
除了采用防水能力较强的混凝土结构以外,还可以在建造过程中附加防水材料以增强其防水性。在建造地铁的过程中要对地铁地下车站的墙面采用防水材料,整体结构建造中也添加防水材料,为防水工作提供双层保护。常见的防水材料有高分子自粘胶膜防水卷材、聚合物水泥基防水涂料、sbs防水卷材等等。
2、施工缝以及变形缝的防水施工技术
分段浇筑所产生的接缝渗漏水治理是地铁施工防水工作的重点内容,目前我国对于施工缝防水主要采用镀锌钢板止水带防水技术,镀锌钢板止水带是工程施工中常见的材料,在浇筑下层混凝土时,预埋镀锌钢板,其中一部分钢板漏于地面,在下次浇筑混凝土时再一起浇筑进去,能够阻止外面的压力水渗入。镀锌钢板止水带防水技术包括环向施工缝防水、变形施工缝防水以及后浇带防水等。但镀锌钢板止水带防水技术也具有一定的弊端,这一技术止水带接头过密,这就使得其密封性难以达到标准。利用双道的水性膨胀嵌缝胶并埋置注浆管的方法也能够实现地铁施工的防水工作。
对于地铁变形缝的防水工作也是一项重点工作,为此需要大力加强防水层的铺设,可在变形缝处的混凝土模筑外侧设置背贴式止水带和中埋式止水带,背贴式止水带以天然橡胶及各种合成橡胶为原材料,掺加了各种助剂及填充料,利用了橡胶的高弹性原理起到加固密封的作用,可以有效防止渗漏水现象。再在顶板和侧墙处放置不锈钢接水盒,再在背帖式止水带两侧齿条底部固定注水管,如此一来可以做到层层密封,加固防水性能。
三、地铁渗漏问题处理措施
1、双液灌浆措施
在基坑开挖环节,若在坑底位置出现渗漏情况,则会从施工变形缝到坑底土层向上渗漏。这种情况下就需要采用桩内封堵、桩外灌浆的措施,即双液灌浆措施。在实际防水堵漏措施实施过程中,双液灌浆措施主要采用静压灌浆法,首先使用钻机在桩的外部进行水位通道的开设。在具体工程实施过程中,主要使用KD-200钻机,其局部150.0m的钻探深度;然后将配置完毕的浆液在压力泵的作用下输送到渗漏位置,本次工程采用YSB-2型的挤压式灌浆机,设定灌浆压力为3MPa,排量为50.0l/min。而在浆液拌和环节主要选择强度等级为C42的普通硅酸盐水泥、模数及浓度分别为28/40Be’的水玻璃,两者比例为1/1,该浆液可凝结时间为30s-60s,且结石体抗压强度为5.1-20.0MPa;最后在规定时间内,配置浆液会出现瞬间凝固情况,并逐渐形成较为坚固的结石体,可有效堵塞漏水裂缝。在具体施工过程中主要包括放点、钻机就位、成孔、浆液配置、灌浆、封闭浆孔等几个方面。其中在钻孔过程中,应控制钻孔水平偏差在5.1cm以下,钻孔垂直偏差在0.01cm以下,深度偏差在20.0cm以下;而在浆液配置环节应保证水泥浆液拌和时间在6min以上,其在具体防水封堵灌浆时,应将每次搅拌好的水泥浆,依据施工标准,进行试点试验,并根据试验结果进行水泥砂浆拌和配比的合理调整;在成孔环节可在双液结石体形成后,依据实际情况,进行双液、或者单液的补强措施,结合泵送压力的提升,可实现有效的防水堵漏效果。若在双液补强环节出现较大的孔洞或裂缝,可首先使用水不漏进行封堵。在水流减小之后,可在渗漏位置外部进行双液浆的灌注。通过外部封堵、内部补强的措施,可保证有效的防水堵漏措施。
2、化学灌浆措施
在基坑开挖环节,双液灌浆堵漏方式并不适用于所有渗漏位置处理。特别是对于缝隙较小的裂缝或孔洞,而针对裂缝较小的渗漏问题,就可以采用化学灌浆的措施进行。化学灌浆主要利用水溶性聚氨酯材料,水溶性聚氨酯材料与水结合会在50s之内形成较为稳固的不透水固结层,对于强烈漏水、基础流水等问题可达到有效的防漏封堵效果。在具体施工过程中,主要采用电动灌浆机,设定灌浆压力为24.0MPa,流量为1.9L/min。在施工环节可将使用电锯在渗漏位置进行V字形沟槽的开设,整体沟槽深度为75cm左右,在沟槽开设完毕之后需采取适当的清洗措施。然后将灌浆管合理设置在沟槽底部,根据渗漏情况每距离1.5m处进行一个灌浆嘴的安装。同时用水不漏进行灌浆嘴封堵,在确定灌浆嘴密闭性良好的基础上,可采用配置完毕的灌浆液进行多次灌浆。一般来说,对于地铁工程而言,化学灌浆次数应为4-5次左右,灌浆压力为0.8-10.0MPa。
3、防渗加固措施
防渗加固措施主要针对地铁施工中的平移渗漏问题。其主要是在平移变形缝处进行水泥浆补强措施。水泥浆补强措施的实施,可在一定程度的加强区域土体密度,从而促使其抗渗漏能力得到有效的提升。防渗加固措施主要应用强度等级为C33的普通硅酸盐水泥及3.0%的膨胀剂。实际灌浆环节灌浆流量为35L/min,灌浆压力为1.25MPa;浆液扩散深度及扩散半径为16-22m、1.0m;单孔最大灌浆量为11.9m3;平均灌浆量为7.88m3;平均灌入速率为22%。
结束语
地下工程的防水施工是一个复杂的系统工程,牵涉的面广,工序繁琐,施工过程中任何一个环节出现偏差,都有可能对整体防水效果产生很大的影响,因此在整个施工过程中,防水施工是一项重点内容,也是施工控制的关键因素。施工缝、变形缝、混凝土结构中的穿墙管位置等特殊部位的防水处理是防水工程施工的重中之重。
参考文献:
[1]吴世喜,城市地铁施工渗漏水原因与防水措施.工程技术,2016(9):101-102.
[2]]刘清文,地铁工程防水技术研究[D].西南交通大学,2010:32-33.