青岛地铁暗挖车站防水工程施工技术
2015-10-31张炜炜
张炜炜
(中铁二十五局集团第五工程有限公司山东青岛 266100)
青岛地铁暗挖车站防水工程施工技术
张炜炜
(中铁二十五局集团第五工程有限公司山东青岛266100)
本文通过对青岛市地铁2号线同安路车站防水施工的标准及防水施工各项施工技术的介绍,从施工过程中概括了地铁防水施工过程中需要注意的要点及保证地铁防水效果应注意的几个问题,对今后城市地铁工程的设计和施工具有借鉴作用。
地铁防水;防水板铺设;基面处理;施工缝变形缝防水
1 前言
青岛市地铁2号线同安路车站为地下双层岛式暗挖车站,主体结构型式为单拱大跨大拱脚双层复合式衬砌结构,位于深圳路与同安路交叉口,设计起点里程DK41+496.631,终点里程DK41+725.131,车站车站位于深圳路下方,全长228.5m。本车站主要采用“拱盖法”施工,半包防水方案进行设计。
2 防水施工
2.1结构防水原则和标准
2.1.1结构防水原则要求
结构防水原则遵循“以堵为主、限量排放、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理”,结构防水根本以钢筋混凝土的自防水为主,结构防水的重点放在施工缝、变形缝、穿墙管等接缝防水上,辅以柔性材料半包防水进行结构防水。
防水层采用ECB塑料防水板及土工布处理。采用无钉铺设工艺,初期支护、二次衬砌拱背后回填注浆。
2.1.2结构防水标准
车站隧道的结构防水等级为一级标准,结构不允许出现渗漏水,并无湿渍结构表面。敷设前应认真清除所有杂物在基层上。
2.1.3主体结构横断面防水图
图1 主体结构横断面防水图
2.2防水施工(如图2)
图2 防水施工流程图
2.2.1初支背后注浆施工
如图3为背后注浆施工流程示意图。
图3 背后注浆施工流程示意图
为了防水质量的提高,同时为了保证初期支护和围岩紧贴密实,确保围岩的稳定性,沿隧道纵向每4m与初支拱部预设3根注浆短管,跟随初支背后回填注浆。注浆管与注浆机连接好后,排除管内空气,调整好注浆压力,启动注浆机开始注浆。注浆应在距封闭成环的掌子面5m外进行。首次注浆应从两侧至拱顶依次进行,注浆压力应保持在0.3~0.5MPa之间,在注浆时随时进行注浆压力和流量变化观测,当流速逐渐降低,灌浆压力达到终压。稳定3min,可终止本次注浆。选用注浆泵注1:3水泥砂浆。其中若出现滴漏和湿渍,压力注浆需重复进行,直到无湿渍出现,方可封闭水路。
注浆完成后,注浆孔用棉纱进行封堵,防止浆液流出孔外。
图4 初支背后注浆
2.2.2基面处理
(1)应在无明水流的基面铺设防水板,否则进行表面刚性封堵处理或初支背后的注浆,待基面上无明水流后下道工序才可以进行。
(2)基面防水板的铺设应平整,防水板铺设前应进行基面的平整处理,可采用喷射混凝土或砂浆抹面处理,采用水泥砂浆抹面处理是常用的处理办法。处理后的基面应满足以下条件:D/ L≤1/6~1/10的规定(D应为初期支护基面相邻两凸面间凹进去的深度;L应为初期支护基面相邻两凸面间的最短距离)。
(3)为避免浇筑混土时刺破防水板,基面上不得有尖利的毛刺部位,重点是喷射混凝土表面往往会出现较大的尖锐的石子等硬物,应凿除干净或用1:2.5的水泥砂浆进行覆盖。
(4)基面上不得存在线材、钢筋等凸出物体,否则应从根部清除彻底,并在清除部位用水泥砂浆处理并覆盖。
图5 初支面无杂物
2.2.3铺设凹凸防水板带
铺设缓冲层土工布前应先铺设凹凸型防水板带,沿车站方向纵向每隔5m,设置一环1.2mm厚凹凸型排水板带,在初支渗漏水严重部位可增设1~2道,将水引流到两侧水沟,起到辅助排水的作用。
2.2.4铺设缓冲层及PVC垫片
(1)把缓冲层用水泥钉或膨胀螺栓和与防水板配套的PVC垫片呈梅花型布置固定在基面上,固定间距为侧墙800~1000mm;拱顶500mm;在基面凹坑特殊部位应加设PVC垫片,防止该部位防水板吊空而出现隐患。
(2)缓冲层选用搭接法搭接,搭接宽度50mm。采用热风焊枪对搭接部位进行焊接。
(3)铺设缓冲层时沿隧道环向进行铺设,尽可能与基面紧密贴合,预留不少于200mm的搭接余量,以防影响防水卷材的铺设效果。
图6 铺设土工布
2.2.5铺设防水板
选用无钉法进行防水板铺设。材料为厚度2mm的ECB防水板。按逐环顺序进行全断面施工。
(1)裁剪卷材时,要考虑每边的搭接长度。两块塑料防水板的搭接宽度不应小于100mm。
(2)少留设或不留设接头,当留有接头时,应做好接头保护。当再进行焊接时擦拭干净接头处的塑料防水板。
(3)塑料防水板铺设时,不能绷得过紧,应根据表面的平整度留有足够的余地。
(4)焊接、绑扎钢筋过程中应采取防止穿刺、灼伤防水板的相关措施。
(5)混凝土出料和振捣棒不得与塑料防水板直接接触。
(6)拱部混凝土浇注完成,应确保在防水层内侧填充注浆,使拱部结构密实且与防水层贴合紧密。
图7 铺设防水板
2.2.6施工缝、变形缝施工
(1)施工缝
①横向垂直施工缝以6~9m最为合适。缝中埋设中埋式止水带、外贴式止水带。外贴式止水带的材质应与塑料防水板的材质一样,且要用热风焊接与防水板连接成一个整体。
②纵向水平施工缝在缝中设置钢边止水带、背贴式止水带组合形成双道防水线。在横向垂直施工的背贴式止水带的情况下,需用止水带十字接头件与其连接。
③环向施工缝浇注混凝土时,去除表面淤泥、浆液等杂物,而后进行净浆铺设或混凝土界面处理剂涂刷工作并及时进行混凝土浇注。
④用管子夹将注浆管固定,注浆管间距为2~4m。
(2)变形缝
①变形缝主要设置于车站与区间接口处或结构与结构的边界还有有明显变化处的断面,在缝中设置中埋式止水带、外贴式止水带。
②在各接口处的辅助防水层进行各自收口,并将其两边辅助材料做过渡连接。
③增设的防水加强层在变形缝两侧各500mm宽度范围内,加强层防水层选用保持一致。
2.2.7特殊部位防水施工
(1)变化段拐角部位的防水板铺设时转角半径保证在10cm以上,并在1m范围内双层布置。
(2)转角部位不得有止水带接头,且在半径不小于20cm范围内。
2.2.8注意事项
(1)喷射混凝土表面有水时,不得进行防水板铺设。
(2)手工焊接应由熟练工人操作。
(3)绑扎钢筋时,应将破损部位应立即做标记,便于后期维修。
(4)侧墙防水层铺设完成应注意保护,避免造成防水层人为破坏。
(5)浇筑混凝土振捣过程中,请勿触及防水层。
(6)预留防水层部位的导洞进行破除时,应进行人工凿毛,尽可能避免使用风镐等机械破洞。预留防水层只要被损坏,会对防水层的后续搭接造成直接影响,防水板的连续性将无法确保。
(7)在导洞临时喷射混凝土支撑需要破除的部位,必须设置厚度不小于0.8mm的铁板保护层在预留防水板两边,以防破洞后对防水板造成机械破坏。支撑部位的钢筋烧断时,应设置软木橡胶隔离板在防水板与铁板之间。
2.3有水地段喷射混凝土的施工措施
(1)改变配合比,增加水泥用量;先将混合物喷干,等水隔离后,逐步增加注水量。
(2)当涌水地点不很多时,选用开缝锚杆进行导水处理后,再进行混凝土喷射;涌水如果严重,可设置泄水孔,边喷射,边排水。
(3)严格控制喷射机的工作风压。
(4)喷射混凝土配合比的合理选择,应适当降低最大骨料的数量,使砂石料含有一定的水分,保持潮湿状态。
(5)掺入粉尘抑制剂和采用特殊结构的喷头。
3 结构防水施工措施
3.1二衬模筑防水混凝土
(1)本工程采用C45二衬防水混凝土,抗渗标号P10。
(2)隧道拱部、边墙二次衬砌施工工序的安排,应根据不同地质、隧道断面的大小、开挖方法、侧墙和拱部的浇筑方法,以实现二衬混凝土防水的整体性。
3.2缝隙处理
(1)为使二次衬砌结构与初期支护之间贴合的更为紧密,将防水条件进行适当改善,在衬砌拱部进行注浆回填。
(2)在浇筑混凝土时,沿拱顶预埋注浆管,间距为4m。埋设前需加设止水环,环与钢管之间进行满焊处理,用无纺布包裹管头。在完成一个施工段后便进行隔孔循环注浆。浆液需用水泥浆并切割露头的注完浆的预埋管。
4 保证隧道不渗不漏的针对性措施
(1)以施工队长为组长,成立专门的防水小组,按防水规程进行严格规范施工。
(2)加强超前超前地质预报,采取相应的措施,以防隧道坍塌、涌水。
(3)开挖前及时观察掌子面有无渗水情况发生,要及时采取相应措施。对涌水段,按照水流量的大小,应埋设多根大直径塑料管将水引出。
(4)在淋水部位,可预先在该处铺设一层防水板用作引水,并在防水板背后设φ50mm软式透水管。
(5)采用混凝土输送泵进行泵送,加强混凝土的振捣,保证混凝土的密实性。
(6)衬砌施工缝处埋设橡胶止水条。
(7)混凝土施工,需要将原混凝土基面的浮渣进行凿毛处理,切除原混凝土基础并用高压水清洗。
5 总结
地下结构的特殊工作环境决定了高标准防水要求,结构自身防水是本次工程的重点和难点。
[1]刘清文.地铁工程防水技术.西南交通大学,2005.
[2]黎祥君.地下工程防水层施工.广东建设报,2000.
[3]朱忠厚.《地铁防水工程施工规范》(GB50108-2008).
U231.3
A
1673-0038(2015)15-0205-03
2015-1-15
张炜炜(1983-),女,助理工程师,主要从事试验工作。