地铁施工风险源分析及关键控制技术

2018-03-30苏楠

设备管理与维修 2018年19期

苏楠

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300）

1 地铁施工风险源分析

1.1 施工技术和方法选择中的错误

在城市地铁车站施工时，施工单位没有将工程周边环境、地理因素、水文地质等相关因素考虑到技术和方法的选择与应用体系中，出现了3个问题：淤城市地铁车站施工前期工作不系统、信息不翔实、数据不完整的问题；于城市地铁车站施工设计的技术和方法与实际环境的差异，不得不进行城市地铁车站施工的变更，导致方法和技术上的应用问题；盂出现严重的城市地铁车站施工延误和浪费问题。

1.2 施工技术和方法分析不系统

在城市地铁车站施工中，没有将技术和方法放到系统的体系和科学机制中加以分析和研讨，无法系统而全面地考虑城市地铁车站施工的影响因素，使得技术和方法应用出现不适应、不搭配等问题。严重制约了城市地铁车站实际施工进程，造成城市地铁车站施工技术和方法缺乏安全和经济保障，实施的城市地铁车站施工技术和方法存在较大的风险和隐患。

1.3 混凝土及防水卷材质量不合格导致的渗漏水

配比不合格、和易性差的混凝土存在较为严重的质量问题，使用不合格的劣质混凝土进行工程施工，将会导致混凝土不能压实，从而为水的渗漏提供机会。质量不合格的混凝土本身强度低，防水性能差，不利于地铁施工。防水卷材是由沥青、橡胶或其他有机材料制成的成卷防水材料，俗称油毡或油毛毡，具有良好的防水性和较好的柔韧性。施工过程中如果购进不合格的防水卷材也会使得防水卷材无法发挥其应有的防水作用，最终导致渗漏水现象的发生。

2 地铁施工风险源分析及关键控制技术

2.1 地铁施工过程中防水技术

（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，在施工过程中也要严加把控，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。除采用防水能力较强的混凝土结构以外，还可在建造过程中附加防水材料以增强其防水性。在建造过程中要对地下车站的墙面采用防水材料，整体结构建造中也要添加防水材料，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（Styrene-Buta原diene-Styrene，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）防水卷材等。

（2）施工缝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有一定的弊端，如止水带接头过密等，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，利用橡胶的高弹性原理起到加固密封的作用，可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，即可做到层层密封和加固防水性能。

2.2 深基坑的开挖施工技术

车站主体基坑采用分段开挖的方式来进行操作。通过对工期和主体结构特点进行分析，结合本工程的实际情况，要求在基坑开挖工作中需采用对称、均匀的方式来进行开挖工作，确保开挖后土质的应力可均匀地进行释放，以提高基坑的安全性。土方在进行开挖过程中，需按照由南向北横向分段、竖向分层的开挖方式来进行操作，且需合理地进行钢结构的安装，确保基坑的稳定性。在开挖场地满足坡道要求的条件下，坡度跃10%的坡道可采用自卸货车来对基坑内的土壤进行运输；当场地无法满足坡道要求时，需采用分台阶的方式来进行基坑的开挖。按照从南向北的方式进行开挖，开挖至最北部位置时，土方无法有效地进行运输，可借助小型的挖掘机来开挖土方，并借助长臂挖掘机将基坑内的土方挖出装到货车内运输出。当基地开挖面跃0.3 m时，需采用人工开挖的方式来进行操作。

2.3 楼板矮支架施工技术

盖挖逆作车站各层楼板采用传统“地模”方案，容易造成结构板、梁外观质量不佳，地模易与楼板黏接，拆除时易破坏结构，且因方案限制，与楼板同期施工的部分侧墙墙体高度较短，导致后期侧墙施工时水平施工缝距离楼板净高不足，作业高度不够，不利于侧墙混凝土浇筑。采用“矮支模”方案，支模面平整度高，拆模容易，使用机械挖板下土方时，有模板保护不会出现刮擦结构混凝土面的情况，混凝土外观质量易保证。支架范围内土方以明挖的方式挖除，可降低费用，但要注意围护结构的允许受力变形，挖除深度不能过大。在保证基坑支护安全的前提下，结构板下侧墙留设长度可以保证后期侧墙浇筑的作业空间。

2.4 围护结构接驳器定位技术

盖挖逆作车站各层楼板均需与地下连续墙可靠连接，地面施工荷载、楼板及侧墙自重通过地下连续墙预埋接驳器传递，故地下连续墙施工时预埋接驳器施工质量和定位控制尤为关键。但在施工过程中经常发现接驳器失效、预埋位置偏差，接驳器锈蚀、丝口破坏等导致出现接驳器无法使用及主筋无法连接的情况，只能采取植筋的方式。地铁工程使用年限为100 a，而植筋所使用的植筋胶最高设计年限仅30 a，植筋存在质量安全隐患。因此，如何提高接驳器利用率是盖挖逆作车站需解决的一个关键技术难题。

（1）接驳器安装定位装置。根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。在钢筋笼接驳器标高处水平点焊L40伊3角钢。接驳器的高低控制以角钢的边线为标准，接驳器搭靠在角钢的一个平面上，定位后焊接固定另一侧角钢夹紧，以确保接驳器及预埋筋的预埋精度。定位在钢筋笼上接驳器的高低控制偏差臆2 mm。

（2）接驳器安装封盖板。采用铝彩钢板做成U形长条封盖，在接驳器的单独封盖拧到位置后，用条形封盖板沿一排接驳器连线方向从上往下扣紧封盖，细铁丝拧紧，起到对接驳器的保护作用。同时后期凿除表层混凝土，将封盖整体揭开即可漏出完整接驳器，减少凿除工作量，降低凿除工作对接驳器的损坏。

（3）钢筋笼吊装位置控制。为确保钢筋笼吊装下放接驳器就位准确，要严格控制笼顶吊筋长度。吊筋长度越吊筋顶部固定位置的高程(导墙顶高程垣到扁担顶的高度)原钢筋笼笼顶标高垣吊筋与钢筋笼主筋的搭接长度(双面焊5D、单面焊10D)。钢筋笼下放到位后，采用槽钢做扁担固定钢筋笼，误差控制在约1 cm。钢筋笼下放及混凝土浇筑速度要均匀适中，在混凝土浇筑24 h后方能抽出扁担。

2.5 地下结构通常采用桩支护

需对开挖完成的桩表面进行找平处理，而找平层往往采用挂网喷射混凝土的方法，即使设计要求采用水泥砂浆，但由于工程量较大，现场往往会出现由于水泥砂浆找平层厚度不足，导致基层表面凹凸不平、突出物较多的现象。所有阴阳角应平直，否则会导致接缝张开、接缝皱褶等缺陷。但高分子自粘胶膜防水卷材通过4种功能材料协同复合设计，与后浇混凝土实现完全附着结合，共同形成多道设防复合防水体系。片材表面涂覆一层高分子压敏胶自粘层；胶层上覆盖反粘结合涂层；高分子自粘胶膜层将反粘结合涂层与高密度聚乙烯（HDPE）片材牢固的粘接在一起，表面覆盖涂硅隔离膜。表面保护涂层与现浇混凝土发生多种物理及化学反应形成永久结合，剥离开后涂层与部分胶层附着在混凝土侧。测得剥离强度跃3 N/mm。形成牢固的紧密结合，能防止水分渗入防水卷材和结构之间的空隙。1.5 mm高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材提供多种搭接工法：双焊缝焊接环向搭接带（焊接型）、自粘环向搭接带（自粘型卷材）、胶带搭接（短边搭接）、对拼搭接等。