張士振
【摘要】現(xiàn)今,地鐵成為緩解城市交通壓力,提高公共交通能力的重要方式,在城市發(fā)展方面起著重要的推動(dòng)作用。因此,很多城市都已經(jīng)開始興建地鐵,明挖車站是地鐵施工中常用一種技術(shù)。在地鐵的施工過程中,保證工程質(zhì)量是關(guān)注的焦點(diǎn),尤其防水工程是從開始到結(jié)束一直貫穿其中的,它也成為現(xiàn)今地鐵施工過程的重中之重。本文主要介紹明挖車站這種工藝,并對防水施工技術(shù)進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】地鐵;明挖車站;防水技術(shù)
隨著我國城市交通建設(shè)的飛速發(fā)展,地鐵在緩解交通擁堵問題,提高城市公共交通運(yùn)輸力方面起著越來越重要的作。但隨著地鐵項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模的不斷增大,人們對地鐵施工的安全性問題越來越重視?,F(xiàn)在,為了節(jié)省地鐵所占空間,大多會(huì)采用地下施工的方式,將地鐵放置在地下水位以下,防水工程建設(shè)的好壞直接關(guān)系到地鐵的安全性、使用性和耐久性,因此地鐵防水在地鐵的建造過程中占據(jù)重要地位。如果地鐵在使用的過程中出現(xiàn)了滲漏水的問題,則很難進(jìn)行修繕。在一些比較特殊的情況下則完全無法修繕,這不僅影響了地鐵的正常使用,同時(shí)還會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,因此必須提高地下工程環(huán)境的要求標(biāo)準(zhǔn)。
1、明挖車站法介紹
北京地鐵6號線二期十六標(biāo)東部新城站位于通州區(qū)運(yùn)河?xùn)|大街與宋梁路交叉口的西北角,車站主體采用明挖順做法施工。明挖法是逐步開挖車站所有巖(土)體,再建設(shè)車站主體,然后再進(jìn)行回填土施工作業(yè)的一種方法。在地鐵施工的過程中采用明挖法包括很多具體的步驟,例如控制地下水位、土方開挖、防水工程等。明挖法具有很多的優(yōu)點(diǎn)。第一,明挖法的施工周期比較短,可以很快完成施工任務(wù);第二,采用明挖法可以有效控制施工質(zhì)量,降低工程造價(jià)。雖然明挖法具有比較多的優(yōu)點(diǎn),但它也有不足之處,比如對施工場地有嚴(yán)格的要求,施工場地必須足夠大,而在實(shí)際建設(shè)過程中往往無法滿足要求。
目前,關(guān)于地鐵車站明挖法的研究比較多,地鐵明挖的施工方法也比較多。例如圍護(hù)結(jié)構(gòu)加內(nèi)撐法、放坡開挖等。在實(shí)際施工的過程中,如果選擇了明挖法,則必須要對地鐵車站的結(jié)構(gòu)、施工現(xiàn)場的條件等進(jìn)行充分地了解,制定合理的施工方案,確保施工可以順利完成。下面將詳細(xì)介紹一下。
1.1基坑開挖技術(shù)
在基坑開挖的過程中應(yīng)將其分成若干個(gè)單元,在實(shí)際施工作業(yè)的過程中,應(yīng)注意下述的三個(gè)問題。第一,采用由上至下的分塊方式時(shí)要控制好放坡坡度,最好將放坡坡度設(shè)置為1:1.5。當(dāng)開挖到坑底標(biāo)高時(shí),應(yīng)將每層坡度設(shè)置為1:2.5;第二,每層土要設(shè)置一個(gè)長度為3米的臺階,這樣就可以保證基坑開挖的縱向綜合坡度在1:3的范圍內(nèi);第三,在基坑開挖的過程中,應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)備相應(yīng)的墊塊和支撐材料,在完成工作面開挖施工作業(yè)以后要將事先準(zhǔn)備好的鋼支撐放置在基坑內(nèi)。
1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)加內(nèi)支撐的技術(shù)
如果在明挖車站施工的過程中采用的是鉆孔樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),其具體的施工步驟如下所述。第一,要進(jìn)行鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,同時(shí)要進(jìn)行外井點(diǎn)降水,開挖上層土體,設(shè)置鋼支撐,在樁間網(wǎng)上噴混凝土。第二,開挖中間層土體,設(shè)置鋼支撐;第三,開挖底層土體,澆筑底板混凝土結(jié)構(gòu),同時(shí)要將中間土層和底層土層中的支撐拆除掉,澆筑底板混凝土結(jié)構(gòu);第四,是回填土體,完成施工任務(wù)。
2、地鐵明挖車站防水技術(shù)探究
明挖車站法對應(yīng)的防水技術(shù)主要包括混凝土結(jié)構(gòu)自防水、底板及側(cè)墻防水、頂板附加防水層三個(gè)方面。
2.1防水設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的施工順序,防水層的建設(shè)應(yīng)該從底板到側(cè)墻再到頂板。而且明挖車站法結(jié)構(gòu)的防水等級為一級,不允許有漏水的現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)的過程中要遵守一定的原則,要做到因地制宜、綜合治理。此外,如果想要疏排主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的滲水,必須要滿足一定的條件,這樣才能保證在疏排滲水的過程中不會(huì)出現(xiàn)地層下降的現(xiàn)象。
2.2混凝土結(jié)構(gòu)自防水要求
混凝土結(jié)構(gòu)比較特殊,自防水要求主要包括下述幾點(diǎn)。第一,防水混凝土的抗?jié)B等級要達(dá)到一定的要求,通常來說抗?jié)B等級應(yīng)為P10,常用的迎水面結(jié)構(gòu)采用其進(jìn)行結(jié)構(gòu)自防水。第二,防水混凝土對環(huán)境溫度的要求為不高于80攝氏度。第三,混凝土墊層使用的混凝土等級必須要高于C15,墊層厚度不能小于100毫米。在一些地質(zhì)條件比較特殊的情況下,混凝土墊層的厚度不能小于150毫米。第四,要控制好混凝土裂縫。在背水面混凝土裂縫最大寬度不能大于0.3mm,迎水面混凝土裂縫最大寬度不能大于0.2mm。而且,還不能出現(xiàn)貫穿性裂縫。第五,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)迎水面保護(hù)層的厚度要大于50mm。
在防水混凝土施工的過程中要遵守很多的標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。大致可以包括下述幾種:若澆筑混凝土的基面有水,則應(yīng)先處理掉積水,然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作,這樣就可以有效避免在施工作業(yè)的過程中受到積水的影響;在混凝土施工的過程中最好選用鋼模板。鋼模板表面比較平整,剛度和強(qiáng)度比較大,比較符合使用的相關(guān)要求。而且,采用鋼模版還可以確保接縫部位的嚴(yán)密性;在模板施工的過程中,如果螺栓需要穿透混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)該加止水鋼環(huán);應(yīng)該將混凝土攪拌均勻;灌筑混凝土的自落高度要小于2米,分層灌筑時(shí)每層厚度不能超過30厘米,否則應(yīng)該采取措施;裂縫應(yīng)該控制水泥用量,以防止初期開裂和溫度收縮;在混凝土運(yùn)輸和澆筑的過程中應(yīng)做好防水工作,不要在混凝土中加水;應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的條件控制好混凝土入模的溫度,混凝土的內(nèi)外溫差值應(yīng)該不超過28攝氏度,尤其在夏天要盡量在夜間施工;要注意不同部位的養(yǎng)護(hù),這時(shí)減少開裂的重要方法;要注意的是任何兩縫之間的混凝土結(jié)構(gòu)不能出現(xiàn)有違設(shè)計(jì)上的裂縫。
2.3底板及側(cè)墻防水
在底板和側(cè)墻施工的過程中必須要進(jìn)行防水。通常來說,選用的防水材料為SBS卷材,采用的施工工藝為熱熔鋪貼SBS卷材。即在施工的過程中先進(jìn)行大面粘貼,然后再進(jìn)行粘搭接接縫施工,采用這種施工方法可以提高卷材鋪貼的質(zhì)量,進(jìn)而提高防水的效果。具體的施工過程如下所述,要先在底板和側(cè)墻中鋪貼SBS防水卷材,鋪貼的厚度為4毫米。在防水卷材施工的過程中應(yīng)采用雙層鋪設(shè)的方法,但迎水面和背水面采用的材料是不同的,迎水面采用的是PE4類材料,背水面采用的是S4類材料。
在防水層施工的過程中應(yīng)按照一定的施工順序進(jìn)行。在進(jìn)行附加層卷材鋪設(shè)的過程中應(yīng)選擇合理的施工部位,采用點(diǎn)或條粘的方法固定在基面上,附加卷材的使用材料也有要求,一般采用寬度為40厘米,轉(zhuǎn)角兩側(cè)各20厘米的單層聚乙烯面的防水層材料。如果在施工的過程中有管線需要穿過防水層,則應(yīng)先進(jìn)行這些部位的施工,同時(shí)還應(yīng)采用滿粘法固定附加防水層。在鋪設(shè)底板時(shí),要鋪設(shè)兩層防水層。首先要在底板基面上進(jìn)行第一層防水層鋪設(shè),幅面搭接寬度應(yīng)為10cm。完成第一層防水層鋪設(shè)以后,要進(jìn)行第二層防水層鋪設(shè),通過滿粘法和第一層防水層焊接在一起,為了避免漏水,第二層和第一層防水層之間的搭接縫應(yīng)錯(cuò)開一定的距離。在完成防水層鋪設(shè)以后要進(jìn)行保護(hù)層施工,所謂的保護(hù)層是由碎石混凝土構(gòu)成的,厚度大約在50mm左右。側(cè)墻在進(jìn)行防水施工的過程中也需要鋪設(shè)兩層防水層。通常來說,在進(jìn)行第一層防水層施工的過程中會(huì)采用點(diǎn)粘或者條粘法。第二層防水層要通過滿粘法和第一層防水層固定在一起。所有的施工縫隙部位必須要有預(yù)先留下的防水層,其長度必須要長于搭接鋼筋頂部20cm。如果在實(shí)際施工的過程中沒有達(dá)到這一要求,則應(yīng)預(yù)留下部分的防水卷材,同時(shí)還應(yīng)做好保護(hù)工作,避免在施工的過程中破壞預(yù)留的防水卷材。同時(shí),側(cè)墻的防水層應(yīng)超過底板上表面,超出的高度必須要超過43cm。在一些比較特殊的部位應(yīng)做特殊的防水處理,例如在一些施工縫和變形縫中要鋪設(shè)防水加強(qiáng)層。側(cè)墻防水層鋪設(shè)完畢后,也需要做水泥砂漿的保護(hù)層。最后,要對預(yù)留洞口進(jìn)行保護(hù)處理,通常采用的是鋼板保護(hù)的方式,要將厚度大于0.8mm的鋼板放置在找平層和防水層之間。這樣就可以避免在施工的過程中破壞防水層。
2.4 頂板附加防水層
在頂板附加防水層施工的過程中通常采用的是單組分聚氨酯涂膜,其厚度為2.5mm。具體的施工過程如下所述。首先,要進(jìn)行基層處理工作,完成基層處理以后要涂底層土料,鋪設(shè)增強(qiáng)層。然后進(jìn)行第一層防水層施工。其次,要進(jìn)行第一層防水層養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)工作完成以后再進(jìn)行增強(qiáng)層鋪設(shè),然后再進(jìn)行第二層涂料防水層施工。最后,要進(jìn)行第二層防水層養(yǎng)護(hù),然后進(jìn)行第三層防水層施工,養(yǎng)護(hù)完成以后就可以進(jìn)行驗(yàn)收了。其中基層的處理是關(guān)鍵,主要包括以下幾個(gè)方面:如果基層的表面是不平整的,則應(yīng)先將基層表面的酥松鑿除掉,同時(shí)再用高壓水進(jìn)行沖洗,等到基層表面坑槽內(nèi)干燥以后就可以進(jìn)行填充壓實(shí)了,通常來說會(huì)使用聚氨酯密封膠作為填充的材料。如果是基層表面有突出物,則應(yīng)先平整突出物,然后在進(jìn)行刮平壓實(shí)施工作業(yè),采用的材料同樣是聚氨酯密封膠。如果基層表面出現(xiàn)了裂縫,且裂縫的寬度大于0.3mm,則應(yīng)先鋪設(shè)一層聚氨酯涂膜防水層,然后再鋪設(shè)增強(qiáng)層,最后再鋪設(shè)一層防水層。
2.5 特殊部位防水做法
在地鐵明挖施工的過程中,會(huì)存在一些比較特殊的部位,這些特殊部位的防水和其它部位的防水施工是不同的。首先,介紹施工縫部位的防水技術(shù)。在明挖施工的過程中,主體結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)兩種類型的施工縫,一種是縱向施工縫。在底板、側(cè)墻和頂板中都會(huì)存在縱向施工縫。另一種是環(huán)向施工縫。環(huán)向施工縫的間距一般控制在16-24米之間;施工縫部位應(yīng)該將鋼邊橡膠止水帶用鐵絲固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上,以此進(jìn)行加強(qiáng)防水;鋼邊橡膠止水帶采用的是對接的方式,其他的部位可以采用工廠接頭;澆筑和振搗施工縫部位的混凝土?xí)r,應(yīng)該注意在作業(yè)過程中用手將止水帶扶正,以免產(chǎn)生大的蛇形和倒伏;為了充分發(fā)揮止水帶止水的作用,必須要確保止水帶和混凝土是緊密咬合在一起的。在混凝土振搗的過程中也不能觸及到止水帶。
在明挖段非迎水面施工的過程中也會(huì)出現(xiàn)施工縫,在進(jìn)行施工縫處理的過程中也有很多的要求。例如,在進(jìn)行中隔墻施工縫防水處理的過程中,應(yīng)選用緩膨脹型膨潤土橡膠遇水膨脹止水條;施工縫表面應(yīng)該盡量預(yù)留凹槽;要確保施工縫表面是干凈整潔的。
在變形縫防水施工的過程中也有比較多的要求。一般來說,側(cè)墻和底板處的變形縫應(yīng)采用帶孔型背貼式止水帶,同時(shí)還應(yīng)在側(cè)墻表面預(yù)留凹槽,但是在頂板存在下反梁的所有變形縫均應(yīng)該取消結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的預(yù)留凹槽。
在中埋式注漿止水帶施工的過程中應(yīng)注意下述幾點(diǎn)。施工時(shí)選用的止水帶可以是PVC止水帶,也可以是橡膠止水帶。如果在施工的過程中采用的是熱熔對接連接方法,必須要確保注漿管是暢通的,對接的部位不能漏水,抗拉強(qiáng)度也應(yīng)該滿足要求;注漿導(dǎo)管的引出位置應(yīng)該根據(jù)后期操作來定,而且為了避免有異物堵塞注漿管,應(yīng)該對其進(jìn)行臨時(shí)封堵;注漿導(dǎo)管應(yīng)該在結(jié)構(gòu)內(nèi)穿行一段距離后再引出。
背貼式止水帶的施工要求有很多,比如,要求通常設(shè)置不得采用膠粘法對接,可以采用一定規(guī)格的橡膠止水帶或者是PVC止水帶。在進(jìn)行PVC止水帶施工的過程中可以采用熱熔對接的方式,但要控制好拉伸的強(qiáng)度;為了保證背貼式止水帶與混凝土咬合密實(shí),要設(shè)置注漿花管。
最后是不同材料(SBS防水層與聚氨酯涂層)之間的過渡搭接。頂板聚氨酯涂層應(yīng)該涂刷至頂板邊緣,而側(cè)墻SBS防水層鋪至頂板500毫米即可;在進(jìn)行頂板混凝土澆筑的過程中,應(yīng)保護(hù)好SBS防水層,可以采用5毫米厚的砂漿抹面保護(hù)或者5毫米厚的聚苯板等;當(dāng)過渡層全部施工完畢后,應(yīng)該及時(shí)澆注細(xì)石混凝土保護(hù)層并進(jìn)行回填土施工。
3、總結(jié)
近年來,各個(gè)城市為了城市的發(fā)展,都開始了地鐵工程建設(shè)。在地鐵施工過程中,必須對施工質(zhì)量和工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制,為地鐵的安全和穩(wěn)定運(yùn)行提供保障,以此來推動(dòng)城市建設(shè)和發(fā)展。其中防水工程建設(shè)是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵,但在地鐵項(xiàng)目投入使用以后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,為地鐵運(yùn)行埋下安全隱患,這就更加需要重視建設(shè)過程中的防水技術(shù),良好的防水不僅是地鐵運(yùn)營的需要,更加對減少地鐵的維修成本有重要作用,因此嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)來完成各項(xiàng)防水工作至關(guān)重要,這樣才能不為工程留下后患。
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