地铁明挖车站防水施工技术分析
2022-08-18任红杰
任红杰
(北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部,北京 100029)
0 引言
如今,在现代化城市轨道交通之中,地铁的作用尤为关键,其可以很好地缓解交通压力,依照有关部门所公布的数据显示得知,2020年,国内一共有32 个城市已经拥有地铁线路,总里程已达4511.3km。地铁覆盖面积也在逐步扩大,不仅可以达到交通需求,且还可以对地铁施工技术提出更为严格的要求,施工企业可以应用防水技术来将外部环境因素对于地铁施工方面的影响降到最低,确保地铁车站等附属设施的正常运行,最终从根本上提升地铁工程的安全稳固性。
1 工程概况
地铁11 号线的某一地铁站位于北京石景山区的繁华地段,会选择明暗挖联合的端头厅设计方案。车站南北两端都选用的是暗挖法施工,应用Φ159mm 大管棚超前支护。车站明挖主体主要是箱形框架现浇混凝土结构,结构设置的是外包防水层。基坑水位第一层主要是地下滞水层,水深埋深大约在3.7~7.6m之间;第二层为潜水层,水位埋深在16.5~20.1m;第三层是地下承压水,水深埋深大约在19.8~22.3m,车站埋深则在3~16.3m 之间,由此可以得知,其处于潜水层。那么在实际对明挖基坑周边布设深孔降水井的过程之中,井深处在31~34m 之间,井位布置情况具体见图1所示,安装高扬程潜水泵,其主要设置的是自动限位抽水系统,且通过专人定期性的实施水位监测,并实时化进行跟踪信息,将其控制到预期的理想水位,真正实现无水施工的最终目标。
图1 井位布置图
明挖基坑围护结构,先用旋挖钻机钻Φ800mm,孔深在19.2~21.3m 之间,桩中心间距在1.2~1.5m之间。针对明挖基坑而言,围护桩定位十分重要,所以选用较为先进化的自动校正钻杆的GZX—12 型旋挖钻机。在完成围护桩施工之后,通过冠梁施工进行加固。基坑以分步逐层向下开挖的方法,另外应用三道Φ600mm 钢管进行支撑,其具体情况见图2所示。
图2 基坑钢支撑布置图
2 地铁明挖车站中对防水施工的具体要求
如今,各工程项目建设都有相应的防水体系与标准,那么在地铁明挖车站施工的过程中,内部各结构的防水等级要均衡,但是车站内的各结构表面不得存在水渍和湿渍的情况。在工程项目施工完成之后,相关管理人员进行全方位的检查工作,从而最大限度地规避结构引发渗漏水的情况。
在针对车站主体结构进行防水设计时,要严格遵照“以防为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则,通过复合防水来规避,第一道防线是全封闭式的新型化膨润土防水毯,第二道防线则应用的是自防水,墙厚500mm,底板厚700mm,其中会有两道底纵梁,梁高1800mm,混凝土选用C30;施工缝通过新型化钢边橡胶止水带来实施,变形缝则选用的是橡胶止水带。结构防水施工工艺为底板、侧墙膨润土防水毯施工工艺、顶板单组份聚氨酯涂膜防水施工与独特的结构防水施工。
3 地铁明挖车站内防水施工技术分析
3.1 施工前的准备
3.1.1 技术准备
在地铁车站施工前的设计阶段,勘查设计单位要做好相应的技术准备工作,需对项目所处位置进行详细的水文、地质勘查调查,依照勘查和调查结构的具体情况来选择适宜的防水设计方案,并针对所应用到的防水材料提出相应的规范标准,在通过一系列的论证后,要保障防水工程设计与地铁防水标准一致。在工程项目建设的过程中,建设单位的相关管理人员要科学分配各人员的工作,并明确自身职责,严格监督管理施工材料,最大限度地保障防水施工质量达标。
3.1.2 材料准备
因为地铁明挖车站工程项目对防水等级标准相对严格,那么在实际选择防水卷材时也自然会更加严格,具体而言,优先选择聚氨酯防水材料,止水带则优先选择背贴式钢板或镀锌钢板,防水卷材则选用高分子预铺防水材料。在具体选择防水材料时,要实现符合施工标准的数量与质量,因此部门在材料采购时,会按照设计部门所提供的材料标准来予以验收,达标之后才可进入施工现场。在施工现场不仅要准备性能达标的防水材料,还要预先备好铁锹、扫帚、剪刀、弹线盒、挂板、毛刷与卷尺等,管理人员来为施工人员分配具体的工作内容,例如材料的搬运、固定碾压、处理基层、铺设防水层,从根本上来推动整个地铁施工现场的有序施工。
3.2 采用结构自防水技术
在具体应用结构自防水的过程之中,施工人员得要优先选择混凝土结构,究其原因,主要是为了可以直接性的强化地铁车站的防水性,因此在施工之前得要对混凝土结构做出十分严格的标准。车站内部的混凝土结构也得要适当降低内部收缩性,以此来通过改变性能的方式来提升抗渗、抗裂的水平,最终来实现改善整体防水性能的目标。
具体而言,地铁车站之中的混凝土要尽量多选择应用收缩补偿性混凝土,在搅拌时可以适当多加膨胀水泥,那么在彻底凝固后可以显著减小裂缝出现的概率,由此便可以全方位地提高防水性。与此同时,在搅拌与浇筑混凝土之前,为了加强混凝土的防水性,可以优先选择添加适量的添加剂,性质、原理与收缩补偿类混凝土大致相同,值得注意的是,该类添加剂中自带防水成分。
3.3 防滴膨润土防水毯的施工工艺
3.3.1 施工机具
在施工时,优先选择应用膨润土防水毯机具,其主要是因为应用起来相对简单,其主要为用于裁割防水毯和用于固定防水毯的27~40mm 的水泥钉和垫块,射钉枪或铁锤,此次选择的是临时性防水毯,应用的是厚1mm 的LDPE 塑料防水板或厚1mm 的白铁皮,除此之外,还会应用到抹子,其主要作用是涂抹膨润土防水浆。
3.3.2 基面处理
基坑要秉承自上而下的原则来进行开挖,在基坑冠梁间距3m 的距离设置垂直吊线装置,在每下挖基坑1.5~2m 时,则要选择应用垂线法来严格管控净空,并全方位地检查喷浆面,可以借助2m 靠尺来予以协助。
3.3.3 膨润土防水毯铺设标准
在针对朝向面施工的过程之中,高密度乙烯(HDPE)属于迎水面,则很有可能出现纺土工布朝向现浇钢筋混凝土的一边。搭接要求:防水毯的搭接尺寸为150mm,按“品”字形铺设。
对于钉子固定间距的标准而言,用来搭接接缝位置钉子固定的间距要合理的控制在300mm(通常情况为500mm)。通过射钉枪进行固定,在此阶段中要重视联合基面硬度来调节射钉枪的火力大小,这样做可以有效预防发生钉子穿透防水毯的现象。值得注意的是,针对穿透的位置,要应用同类型的膨润土防水浆来进行封填。
低板应用的是细石混凝土来予以临时防护,为了避免在进行下一步结构施工的时候损毁甩头部位(为了方便施工,甩头必须要大于甩筋50cm)。
修补损坏防水毯依旧可以再次利用,其具体修补方式为:重新裁取一块防水毯补在损坏的孔洞部位,通过钢钉来进行固定,值得注意的是,另裁防水毯的边缘部位,得要比孔洞边大出30cm 以上。
关于防水毯铺设顺序,主要是由于该防水毯规格相对较大(4.4×30m,重量达800kg),每平方米有6kg,因此要借助吊车或者垂直运输机械来进行吊运。在施工现场来进行施工可以任意裁切,但必须要遵照相应的原则,以机械或是人力施工方便的形势下,来直接性的规避减小搭接和阴阳角进行搭接的情况。
侧墙防水毯为了避免雨水的浸泡与淋湿而出现早期水化,在完成铺设之后应用塑料薄膜来予以防护,在浇筑混凝土之前得要取掉薄膜。
3.4 进行侧墙防水施工
在针对侧墙进行防水施工之前,有关施工人员得要选择相应的防水材料,如今该部位基本上应用的是高分子和铺设防水卷材,在实际应用的过程之中,厚度适宜控制在约为1.5mm。侧墙施工流程为:侧墙施工流程主要就是围护结构表面应用厚20mm1∶2.5 砂浆来实施找平,在基面平整之后再铺设厚1.5mm 的沥青基聚酯胎预铺防水卷材。
一般情况下,在应用水泥砂浆的过程中,相关施工人员得要应用刷子、打磨机与钢丝刷等设备来全方位清扫基面的灰尘与杂物,在该环节之中,得要重视铺设水泥砂浆的平整度与均匀必须要性。另外,也可以通过上述的刷子与钢丝刷来协助清理,由此从根本之上来确保材料内部可以达到防水标准,更为关键的是还可以有效预防损坏侧墙的防水层。但是选择沥青基聚酯胎来预铺设防水卷材的过程之中,施工人员得要严格遵照先前的施工计划,卷材尺寸和图纸设计数据相同。
除此之外,在具体进行侧墙施工的时候,得要时刻注重降水沉降,由于地铁车站施工的时候选用的是明挖法,施工人员考虑到会影响到地铁周边的因素,避免因为降水倾斜或降水沉降而损坏到高层建筑和古建筑。那么在具体进行施工的过程之中,得要将该类沉降所带来的影响降到最小,随即便可以强化外围建筑物的安全可靠性。
4 结语
在对地铁工程进行建设的过程中,提升地铁明挖车站防水施工技术的探索、分析以及实践应用力度,才可以在对地铁建设渗水问题进行合理控制的与此同时,提升地铁建设质量,以此为地铁日后运行的稳定性与安全性提供良好的保障。那么上述则就是以地铁明挖车站施工为背景,来重点探讨防水施工技术,整理施工流程,并提出其中的关键施工工序,以期来后续工程提供建议与参考。