地铁车站侧墙施工缝处渗漏水预防控制措施

(整期优先)网络出版时间:2020-08-22
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地铁车站侧墙施工缝处渗漏水预防控制措施

任俊

中国水利水电第十一工程局有限公司 河南省郑州市 450000

摘要:在我国快速发展过程中,经济在迅猛发展,社会在不断进步,城市化进程的不断加快,我国已全面进入了大规模的地铁工程建设以及地下工程的阶段。但在地铁车站施工过程中,面临的一个重要问题是侧墙施工缝处渗漏水的问题。所以,首先对地铁车站侧墙渗漏水的主要原因进行了详细的分析;然后针对所存在的问题提出了相应的策略,可有效解决地铁车站侧墙施工缝渗漏水的情况。

关键词:地铁车站;侧墙施工缝处;渗漏水;预防措施

引言

地铁车站作为我国的重要基础设施工程,和其他的基础工程相比,在后期维修工作上相对困难,因此,这就需要地铁工程企业在前期施工时就做到尽善尽美。地铁工程在建设过程中,影响工程使用寿命的最主要因素就是地铁工程的防水工作。为此,我国地铁工程企业应该加大对地铁车站防渗漏施工技术的投入,研究地铁车站常见的渗水位置,分析相关的防渗漏施工技术,进而保障地铁工程的质量,促进企业的长久发展。

1施工防水方案

车站建设会使用四道防水防线:地下连续墙外侧三轴搅拌桩地基处理是第一道防水防线,地下连续墙体自防水是第二道防水防线,柔性全包防水层的防水是第三道防水防线,如防水卷材、喷涂沥青等,主体结构混凝土的自防水是第四道防水防线。在以上四道防水防线中,重要且决定性部分是第三、四道防水防线,由于车站侧墙防水基面是地下连续墙,所以在防水细部处理时由专业的凿墙人员铲除墙面凸起的混凝土,再用砂浆将墙面找平。为了确保防水层施工的质量,将速凝橡胶沥青喷涂在防水卷材交叉的位置。

2地铁车站常见的渗水位置

2.1顶板收缩缝

地铁项目的施工跨度往往非常大,为了提高顶板的稳定性,避免发生坍塌的事故,在地铁项目建设中,顶板位置通常都要设置施工缝,这个位置成为了主要的渗水位置之一。顶板是地铁项目中的重要结构,需要承受很大的荷载,但是顶板的荷载承受能力是有限度的,如果实际的荷载超出了顶板的额定荷载,就会造成顶板形变,产生渗水的情况。为了减少这种情况的发生,可以在地铁项目顶板的施工环节,加强伸缩缝的防护,或者减少伸缩缝的产生,降低渗水问题的发生几率。

2.2设计因素

设计因素造成防水失效的原因主要包括两方面:一方面由于设计人员对结构防水重要性认识不足,在设计过程中忽视了渗漏水对结构整体安全性的影响,在确定设计方案时,不能与地铁车站结构特征充分结合,过于局限在规范要求中,导致设计针对性不足,不够合理。另一方面,在防水施工中,根据防水技术规范,采用防水卷材、止水条、注浆管等建立防水模式,主要以“防”为主,但是施工缝、变形缝位置的防水设置随着使用时间不断增加而逐步失效,从而导致防水效果变差。

2.3混凝土防水缺陷

(1)混凝土自身收缩以及变形导致混凝土的内部有缝隙产生。由于地铁车站属于大型工程,其浇筑主要是采用泵送的方式进行混凝土的浇筑。在这种方式下,混凝土在凝结的初始阶段,大流动性泵在运送混凝土时就会出现沉缩裂缝的情况。主要原因在于,在混凝土初凝之前,其中的粗骨料、胶凝材料以及细骨料等经过振动器的处理后,虽然内部的缝隙已经大部分消失,但由于受到粗骨料自身重量的影响,将会出现缓慢下沉的情况。当对混凝土进行浇捣结束后,该拌合物中的一部分材料将会被水进行泥水化,泥水化后的物质的总体体积将会有所减小,促使混凝土收缩产生一定的裂缝。大型体积的混凝土的浇筑速度非常快,从而将会导致水泥过热而引起温度升降变化过快,从而导致裂缝的出现。当混凝土浇筑后,后期的维护保养至关重要,如果维护和保养缺乏科学性和合理性,最终将会导致局部的裂缝延伸至整个结构,导致渗水现象非常严重。(2)侧墙自身厚薄缺乏均匀,导致裂缝的出现。在地下连续墙墙体成槽的过程中,由于受到多方面原因的限制和影响,将会导致成槽出现严重的偏差,最终导致墙缝会出现相应的裂缝。在施工期间,由于受到工期等多方面因素的影响,当对地下开始开挖之后,没有采取相应的措施对凹凸不平的围护结构进行相应的处理,从而导致成型以后的侧墙厚度将会出现严重的不均衡现象。当该墙体施工完成后,由于受到温度以及沉降等多方面因素的影响,出现侧墙整体缺乏均衡性,导致在墙体较薄的地方就会出现应力集中,从而产生一定的裂缝,出现渗漏水的情况。(3)施工方法不当导致质量出现问题。在浇筑过程中,如浇筑的方法缺乏科学性和合理性,未能够严格遵循浇筑方案进行浇筑,这也是施工过程中经常会出现的问题。对于施工缝需要暂停浇筑时,但是对该位置预留时存在着较大的偏差,导致浇筑不合规,从而导致和施工缝一致的裂缝出现。又如,当进行混凝土浇筑时,操作人员缺乏责任意识,导致漏振和欠振等情况发生,则会导致混凝土出现蜂窝麻面的情况。同时,根据施工方案,对于施工缝应该预先埋入中埋式的钢边止水带,混凝土面需要进行凿毛处理。但通过对实际施工现象进行分析,钢边止水带预埋的位置出现偏差的现象普遍存在,凿毛也未能够严格按照相关标准进行。这些均可以导致侧墙渗漏水的情况发生。

2.4拆模太早引起渗漏水

侧墙模板拆除较早,砼强度未达到设计拆模条件,造成侧墙外部约束条件改变,造成墙体贯穿裂缝,造成渗漏水。基坑中板和顶板未浇筑前,因侧墙施工,内部支撑拆除,围护结构墙体常有水平移动现象,拆模较早,侧墙强度较低不能抵抗围护结构变形作用力,造成墙体裂缝,形成渗水现象,由于施工缝位置处于分段最边缘,该部分侧墙位移较大,该处裂缝发育较其他位置处严重,引起侧墙施工缝渗漏水。

2.5防水卷材失效

在对车站侧墙施工过程中,应该严格按照下述的次序进行施工:先对防水卷材进行施工,然后在对侧墙的钢筋进行绑扎,然后安装相应的模板,再浇筑混凝土,最后将模板拆除并实施一定的养护。一般情况下,当防水卷材铺设及其他工序施工完成后,必须要等待一周后才能够进行后续的浇筑工作。在该期间内,如果对防水卷材的保护不够到位,将会导致防水卷材提前被浸泡后而导致防水失效。此外,如果钢筋绑扎过程中出现刺破现象或者刺穿的情况,以及钢筋焊接过程中未设置挡板而导致防水卷材烧伤出现开裂等情况,均会导致防水卷材出现失效的情况。

2.6地铁车站的地下连续墙夹缝

地铁车站出现地下连续墙夹缝的原因多半是质量问题。因此,地铁车站工程企业在进行地铁工程施工前,要注意施工材料的选购、混凝土的配合比设计。另外,如果地铁车站已经形成了地下连续墙夹缝,并出现了渗水现象,就需要先找出准确的渗漏位置,然后通过在渗漏位置旁边安装注浆孔,来实现水泥浆的注入和排出。利用注浆完成地下连续墙夹缝的填充工作,进而解决地铁车站的地下连续墙夹缝问题。

2.7砼浇筑振捣不密实引起渗漏水

由于侧墙采用“分层、对称、分段”浇筑方法,每层浇筑高度不大于50cm,每次浇筑高度约3-5m,浇筑过程中侧墙常规采用插入式振动棒,由于侧墙钢筋骨架间距仅0.6m,人无法在钢筋骨架内作业,振捣常在侧墙顶部作业平台进行。振捣过程中很容易出现漏振、振捣不密实或过振等现象。尤其施工缝的位置,因振捣距离长,振捣位置不可控,振捣过程中易造成模板变形,止水钢板错位等原因,经常出现振捣不足或者漏振现象,引起车站施工缝处渗漏水。

3侧墙施工缝渗漏水预防控制措施

3.1接缝防水措施

(1)施工缝。合理设置遇水膨胀止水胶(条),其应当与接缝表面紧密贴合,材料的缓胀性能要足够好,7d净膨胀率需在最终膨胀率的60%以内。部分施工缝设置在车站与附属结构接口处,可使用进口水泥基渗透结晶型防水涂料,根据现场实际情况,用量控制在1.5kg/m2左右。(2)变形缝。基于变形缝的基本特点,可使用中置式钢边橡胶止水带进行防水,或是通过预埋注浆管等方式加以处理。设置不锈钢接水槽后,可以汇集渗水并将水转移到车站侧沟处。车站与区间的连接区域会形成变形缝,该处的变形差应≤5mm。(3)穿墙管。引入套管式防水法,完成穿墙管的施工作业,同时套管处需要增设止水环。(4)抗拔桩。根据抗拔桩的不同位置采取针对性处理措施。使用遇水膨胀止水胶对桩头钢筋根部进行密封。关于桩头的防水处理,首先要刷涂水泥基渗透结晶型防水涂料,在此基础上再刷涂一道环氧浆。针对各个拐角处,可预埋注浆管。(5)膨胀加强带。完成待施工区域的混凝土浇筑施工后28d再次浇筑,在此期间需采取防护措施,不可出现钢筋被污染或践踏现象。为确保膨胀加强带的浇筑质量,需在施工前清除杂物、砂石等,做好混凝土截面的凿毛作业,用清水冲洗,使其处于湿润状态(持续时间至少为24h)。浇筑作业完成后,需在表面刷涂水泥基渗透结晶型防水材料。(6)车站与预留接口产生的接头区域所有辅助防水层都采取收口处理措施,并通过辅助材料达到过渡连接的效果(要求所用材料与两边相容)。

3.2快干水泥封堵法

地铁车站结构施工为大体积混凝土浇筑,在施工过程中,通常会由于散热不均导致混凝土温度应力裂缝产生,经过长时间静水侵蚀,会产生应力裂缝或潮湿、沁水等情况。这种多为无压力的小型洇渗点,可以采用快干水泥封堵配合U型小槽治理。在裂缝两侧15mm处应用电动切割机切割两条缝,深度在30mm左右,长度长于裂缝两端约200-300mm。采用电锤凿除缝隙间的混凝土,形成U型小槽,槽体平整度、尺寸需要符合要求,不能侵入槽体之外的混凝土,在槽帮两侧100mm之内凿毛。清理槽体与槽帮,涂刷防水材料灰浆层,并用清水拌和快干水泥,填平U型小槽,同时在槽帮两侧混凝土面抹3mm改性环氧聚合物水泥胶粉。应用该种方法在材料选择中,通常选用初凝时间在1.3min,终凝时间在4-5min。

3.3设置地铁车站构造外包柔性防水层

通过外包柔性防水层,可以有效的降低地铁车站渗水问题的发生几率。在外包柔性防水层的设置过程中,要注意以下几点:第一,在地铁车站项目的侧墙施工中,改变原有的施工模式,采用复合墙构造施工方法,提升墙体的防水能力,减少渗水问题的发生。在地板前做防水垫层,在卷材的选用上,要保证卷材的性能可以达到地铁车站的防水标准,要尽量的选择粘性比较大的卷材,为后续的施工打下一个良好的基础;第二,在防水材料的选择上,管理人员要对地铁车站所在地的地质情况进行深入的分析,结合这方面的内容,来确定防水材料的类型和性能,保证防水材料与当前的地质情况相符。

3.4面渗漏

密集的点渗造成面渗。假如渗漏区域的直径在5cm以下,首先按照点渗处理,再从渗水面向内凿进3cm,然后将工作区域清洗干净,涂抹速凝水泥,等到基面干燥后刷上聚氨酯防水涂料,最后用防水砂浆封闭好。假如面渗区域的直径在5cm以上,从基面向内凿进6cm,将暴露出来的钢筋清刷好。将速凝水泥涂抹在基面。由于基面的湿度不同,速凝水泥的调配稠度也要适当改变,由调配人决定稠度。待基面风干以后,在基面再涂刷1mm的聚氨酯防水涂料,但是在涂刷的过程中要为最后的防水砂浆留出2cm的位置。

3.5防止水囊形成对策

①底板和侧墙处水路封堵,设计时可在围护结构周边增加裙边加固,加固常采用三轴搅拌桩或高压旋喷桩加固,降低接缝处土体渗透系数,隔断结构和围护结构之间水源补给。②顶板与侧墙间接缝处可采用阴角处增加三角腋角,腋角内预埋注浆管,后注双液浆,有效封堵围护结构与顶板间间隙。③基坑开挖过程,围护结构出现渗漏水现象时,及时封堵,保证围护结构表面干燥。

3.6地铁车站工程的变形缝防水施工技术

在地铁车站工程的变形缝防水施工上,施工企业可以采取以下几种防水施工措施:(1)加强对地铁车站侧墙与底板结构状况的研究,在构造外侧变形缝中镶嵌缝密封并且在侧墙上张贴柔性止水材料,通过过渡连接来实现防水效果;(2)在变形缝中设置柔性防水层,保证地铁车站工程中变形缝的施工质量,最大限度地发挥地铁车站内部结构的功能。

3.7注浆

等速凝水泥凝结后,使用轻型电动泵进行压力灌注改性环氧浆液,将注浆压力控制在1.0MPa,采用逐步分次升压的方法进行灌注,将压力稳定10min,做扎管闭浆处理。用从深到浅和自上而下的方法对垂直裂缝和倾斜裂缝进行灌浆。当裂缝接近水平状时从低端和吸浆量大的孔开始灌浆。等到浆液全部凝固好后将注浆管凿下来,把注浆缝面恢复到原来的样子,在注浆的过程中时刻观察各地方是否存在串漏浆的现象,不能污染墙面和地面的环境。

3.8优化设计

针对地铁车站出现的施工缝渗漏问题,在设计阶段优化改进中,需要充分考虑防水设防高度及形式,结合后浇带设置卷材防水。借助预埋注浆管、中埋式止水带、嵌缝式止水填缝材料等,形成多道防水防线,坚持“防、排、截、堵”相结合,因地制宜,制定综合性防水设计方案。针对离壁沟等部位防水设计优化中,挡水坎进行上翻梁施工,与中板整体设计、配筋,并进行同步浇筑,确保设置接续合理性,形成结构自防水,以混凝土的自防水功能实现主动防水,水沟中设置防水材料,增加地漏设计,并根据其分布分段找坡。

3.9补强修复

(1)顶板:全面清理界面,通过打磨的方式使其平整,刷涂适量底胶,刮腻子并使其足够平整,粘贴芳纶纤维布,经过一段时候后待底胶完全干燥,再刷涂芳纶专用胶,做好养护工作。(2)侧墙:深度清理裂缝表面灰尘,做好钢筋除锈工作,根据现场实际情况设置钢筋网,选取快干型封胶缝并将其均匀刷涂至接缝处,设置灌浆器,检验封缝胶状态,待有效凝固后向其中灌注树脂,当其达到固化状态后,及时将灌浆器拆除,对表面进行清理并养护。(3)道床混凝土裂缝:沿裂缝方向依次凿除混凝土道床,此项操作的深度需达到底板处,于裂缝的两侧开设斜孔,以免埋入注浆管,为后续注浆施工作业提供支持。当浆液达到固化状态后,可将注浆嘴敲掉并辅以适当的养护措施。

结语

综上所述,随着时代的发展,在出行方式上选择地铁的人数越来越多,在很大程度上促进了我国地铁车站工程企业的发展。与此同时,地铁车站工程数量的增多也无形中增加了施工防水的建设难度。因此,应该加大对防渗漏工程的投入,在遵循防渗漏工程技术准则的基础上,通过设置地铁车站构造外包柔性防水层,采取合适的技术加强地铁车站的施工缝、变形缝、诱导缝等方面的防水施工,来提高地铁工程的整体质量,保证列车的运行安全。

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