浅谈地铁暗挖工程全封闭防水施工技术

来源:岩土工程师    发布时间:2013-04-22    岩土工程师辅导视频    评论

  地铁东单车站设计衬砌为复合式衬砌,在初期支护与二次衬砌之间设全封闭柔性防水层,初期支护为C20早强喷射混凝土,二次衬砌为C30防水混凝土,抗渗等级为S8.柔性防水层采用两种防水板,车站主体采用1.2mm厚的ECB防水板,出入口、风道工程采用0.8mm厚的EVA防水板,缓冲垫层均为4mm厚的聚乙烯(PE)泡沫塑料板。
  1、防水混凝土衬砌结构包括初期支护和二次衬砌,初期支护一般采用喷射混凝土,二次衬砌一般采用模注混凝土。
  喷射混凝土的防水性能较低,在渗水量不大的地段一般不考虑其防水性能,把防水的重点放在二次衬砌上。二次衬砌一般设计为抗渗混凝土,是结构自防水的重要部分,应从材料的检验、配合比设计、运输与灌注、拆模及养护等各方面严格控制把关,才能确保混凝土的防水性能。
  1.1材料要求
  (1)水泥为≥425号的普通硅酸盐水泥,含碱量≤0.6%;
  (2)砂宜采用中砂,含泥量≤3%;
  (3)石子最大粒径≤40mm,并满足泵送和钢筋净间距要求,含泥量≤1%,吸水率≤1.5%;
  (4)外加剂为UEA膨胀剂,掺量由限制膨胀μ=0.5%来确定;
  (5)水为无侵蚀性洁净水。
  1.2配合比设计
  (1)防水混凝土配合比必须经试验确定,其抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa;
  (2)每立方混凝土的水泥用量≥320kg(包括UEA膨胀剂);水灰比宜为0.55;
  (3)砂率为35%~40%,灰砂比为(1∶2.5);
  (4)坍落度为180~210mm;
  (5)为提高混凝土的和易性,减少水灰比,适当掺入高效减水剂,掺量控制在水泥用量的0.8%;为了降低混凝土水化热可适当惨入粉煤灰。
  1.3运输地铁隧道结构混凝土采用商品混凝土,混凝土输送车运输,泵送灌注。由于受到交通管制的影响,地铁混凝土浇注施工一般在夜间进行,而且一次性浇注方量较大,泵管通过竖井垂直运输,弯头较多,运输距离一般较远,因此混凝土输送泵管应采用高压管,其接头应严密不漏气。在泵送前应先打一盘与灌注混凝土灰砂比相同的砂浆,一者湿润管路,二者检验管接头是否漏气。
  搅拌站至工地一般距离较远,运输时间较长,混凝土的和易性将发生很大变化,从罐车向泵的料仓卸料前,应将罐车反转3~5min,使罐内混凝土再次搅拌均匀。如果和易性仍不能满足泵送要求,可以适量掺入同品种的高效减水剂溶液,但应严禁加水。
  1.4灌注当边墙混凝土灌注高度>2m时,应采用串筒、溜槽,采用插入式振捣器,振捣时间为10~20s,并以混凝土开始泛浆或不冒气泡为准。每层浇注厚度≤300mm,振捣器插入下层混凝土≥50mm,移距不大于作用半径1倍。当浇注拱部混凝土时,应在两侧模板上预留浇注窗口,两侧水平均匀灌注。采用表面振动器,每次浇注厚度为200mm,移距应与已浇注混凝土搭接100mm.
  1.5拆模和养护防水混凝土应严格控制拆模时间,不仅应保证混凝土的强度,而且拆时混凝土的表面温度与周围气温的温差应≤20℃.这一点非常重要,经常由于抢工期往往忽视这一点,过早拆模使混凝土过早暴露在大气中,由于与周边温差过大而产生内部应力使混凝土开裂。拆模后应及时洒水养护,并保持表面湿润,养护期≥14天。
  2、柔性防水层柔性防水层分两层,缓冲垫层铺底与初期支护表面接触,对防水板与初期支护接触的一侧形成保护,其表面再铺挂防水板。
  柔性防水层不仅起到防水的作用,由于防水板光滑将初期支护与二次衬砌隔开,它们之间基本不传递剪力,只传递压力,使二衬均匀受压受弯,减少由于局部应力使二衬出现裂纹。所以防水层对基面的要求很高,不能有突出物和明水,在施工防水层之前先对基面进行处理。
  2.1基面处理初期支护完成后对基面进行处理,割除钢筋头、锚杆头,在割除部位、断面变化处或转弯处的阴角应抹成R≥10mm的圆弧。明显凹凸不平的应分层喷射找平。基面如有明水,应采取措施注浆封堵或引排,方便防水层施工。
  2.2铺挂缓冲垫层用75热塑性塑料圆垫片和射钉将聚乙烯(PE)固定在初期支护上,钉距拱部50cm,边墙100cm,呈梅花形布置,位于变化断面和转角部位的钉距应适当加密。从拱顶向两侧依次铺贴平顺,长短边搭接长度≥50mm,做到平顺、无隆起、焊缝牢固。
  2.3铺设防水板将ECB、EVA板由拱顶开始向两侧环向铺设,边铺边与圆垫片热熔焊接。防水板铺设时不得拉得太紧,应留出适当搭接余量。防水板与圆垫片之间用电压焊器或热风塑料焊枪焊接。防水板之间用双焊缝自爬式热合焊机焊接,长、短边搭接宽度10cm,焊缝宽度≥10mm,且均匀连续,不得有假焊、漏焊、焊焦焊穿等现象。
  2.4质量检验用5#注射针与压力表相接,用打气筒在双焊缝间充气。当压力达到0.1~0.15MPa,保持时间≥1min,说明焊缝合格。如压力下降,证明有未焊好之处,应实施补焊。

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