地铁车站暗挖隧道防水施工技术应用研究

2020-11-06 05:25:13 中国房地产业·上旬 2020年10期

郭建勇

【摘要】地铁是城市交通建设的重要工程之一,可以有效缓解高密度人口城市的交通压力,是城市发展、便民利民的重点。在地铁建设过程中,由于施工处地质的限制和地下水侵入隧道结构的风险,为严格确保地铁车站的工程质量和防水功能,延长地铁隧道的使用年限,地铁车站普遍采用暗挖隧道的施工方案,本文通过对暗挖隧道施工中出现的防水问题和对应措施的深究和探讨,拟对防水技术应用进行研究分析。

【关键词】地铁车站;暗挖隧道;隧道防水

在地铁建设过程中,隧道开挖环节是必不可少的,明挖隧道虽然简单直接、施工快、花费小,但是由于地质的限制,施工处常常不能直接明挖隧道,因此采用暗挖隧道法。在含水松散的地层,采用暗挖隧道施工,要采取积极有效的防水措施,实现对地下水侵入的有效预防,保全地铁车站功能寿命的同时,又保证了工程的外观质量和良好的经济运营效益。

1、地铁车站暗挖隧道防水的设计内容

我国地铁车站工程的防水施工主要有初期支护防水、地下结构混凝土自防水、结构外防水、“三缝”(施工缝、变形缝、后浇缝)防水、二次衬砌防水等技术环节。防水施工方案的设计理念突出“综合治理”,在以预防为主的原则下,设置多道防水线。强调地下结构混凝土的自防水功能同时,地下结构外包防水材料、设置防水涂层,避免工程投入使用后出现渗水漏水现象。主要通过对多道防水线的着重建设,多方面、全方位的提高地铁车站暗挖隧道的防水质量。

2、地铁车站暗挖隧道防水施工中的常见问题

2.1防水层衬砌不到位

如果衬砌的混凝土喷射工艺不达标,隧道表面平整度不够,便会出现防水层PU紧挂、焊缝较薄的现象,该现象是导致隧道渗水漏水的主要因素。因此衬砌防水层的混凝土质量直接决定了隧道防水层的质量。为避免防水层被压坏,衬砌过程中需要实施两次浇筑,留出防水层的放松空间。

2.2“三缝”防水不严密

“三缝”指的是施工缝、变形缝、后浇缝,在“三缝”的对槽密封安装过程中,如果未能严格执行施工工艺,把控施工标准,便会出现隧道渗漏的问题。对槽密封材料对应安装在止水带或背贴式止水带上,但如果安装工艺不到位、密封材料质量不符合工艺要求或“三缝”填充不足,便会出现隧道接头处发生渗漏的情况。

2.3防水层保护意识不足

由于地下作业的条件限制、复杂施工程序的阻碍、再加上恶劣环境的影响,隧道防水层的保护难度非常大,而且极易遭到交叉作业人员的破坏。

2.4防水层补砌不到位

在混凝土施工过程中会,所喷射混凝土的配合比若不符合实际施工要求,强度不达标、自防水性能不足或支护过程中喷射不均匀、平整度不够、养护不到位等,防水层的防水性能便会大打折扣,容易出现裂缝渗漏等质量问题。

3、地铁车站暗挖隧道多道防水线的施工要点

3.1初期支护防水

暗挖隧道防水措施的第一步便是初期支护防水。初期支护不仅可以稳定周边低层、防止地层变形,还可以通过喷射密实的混凝土、在外層注浆,达到防水的效果。在施工前,根据对施工处的地质综合考量,制定相应的施工措施,以在施工过程中提高隧道初期的抗渗能力。

(1)选择适合施工地质的水泥填充缝隙以形成对围岩的注浆加固圈。需要根据实际情况科学选择水泥,如根据地下结构埋深和地下含水层的水位水压情况,配置合理配合比的喷射混凝土,并且结合实际情况不断试验以优化配合比例,把控好喷射混凝土的粒径大小和外加剂比重。

(2)喷射压力合理适中,必要时根据实际情况调节,采取湿喷工艺,保证混凝土可以和基岩位置处紧密结合以提高喷射混凝土的密实度。

(3)为避免因施工作业条件的限制而导致的初支背后空洞、不密实,及时加强背后注浆,可选择水泥浆或水泥浆加水玻璃以作补充。

3.2地下结构混凝土自防水

地下结构混凝土的自防水性能来自合适的配合比和外加剂参量,混凝土的自防水是暗挖隧道防水施工的基本前提。而前面提到防水层补砌不到位的主要因素便是混凝土不达标,其主要原因有以下几点:配合比中骨颗粒不达标、质量把控不到位,如骨颗粒径大小不合格、骨料碱活性超标、粗骨料中的细小颗粒过多等。混凝土密实度达不到工艺标准。为巩固混凝土自防水的性能,需要不断对配合比进行试验,优化混凝土的配合比。对此有以下要点:①选择低水热化的水泥,必要时可以选择掺加外加剂,如减水剂或优质粉煤灰,尽一切可能降低混凝土的水化热、弱化热膨胀效果;②根据实际情况的综合考量,严格控制混凝土中所掺骨料的质量参数,其中混凝土氯离子含量<0.06%、碱含量<3kg/m?,细骨料含泥量<3%、泥块含量<1.0%、三氧化硫含量不得超过凝胶材料总量的4%;③根据工程的工艺要求,严格控制防水层的混凝土坍塌度,避免防水层被挤压;迎水面的钢筋厚度以及配筋率也需严格按照工艺标准执行,避免出现裂缝。

3.3结构外包防水层

结构外包防水层的质量直接决定了地下结构防水的整体效果。结构外包防水层是综合防水措施的最后一道屏障,也是防水效果的直接体现。结构外包防水层的施工过程中有一下几点需要严格控制:①防水层表面保持平整洁净,防水卷材的喷涂基面不得出现油污、灰尘、水珠等污染;②防水卷材的喷涂必须严格按照工艺流程和施工规范进行,铺设顺序、搭接宽度、焊接质量、喷涂厚度及遍数等技术环节需一再控制质量;③外包防水层一旦施工完成,应立即组织人力投入到保护工作中。

3.4接缝防水施工

(1)施工缝施工

尽量避免施工缝位于地下水以及裂隙水的发育段,完成初凝后将其洗刷干净,铺上3~5cm厚度的水泥砂浆,最后在中间部位设置3mm厚度的镀锌钢板,在预埋特殊部位的地方重复注浆。

(2)变形缝施工

在环形缝表面贴上防水带,必要时在其中加入注浆管,并且设置接水槽,同时将变形缝的内侧密封,对变形缝中可预埋部位重复注浆止水,注浆过程中保证气孔位的中间位置。

结语:

本文通过对暗挖隧道施工中出现的防水问题和对应措施的深究和探讨,总结了该类工程防水施工技术的质量控制和施工经验,强调了暗挖隧道关于防水施工的“综合治理”原则,并就此浅析了防水施工技术的要点难点,以期同类工程中先进的防水施工技术能够在施工中贯彻落实,把好质量关。

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