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      地鐵工程施工質量控制中防水技術的作用與實踐

      2021-03-31 09:33:47趙藝博
      工程質量 2021年5期
      關鍵詞:防水材料卷材混凝土

      趙藝博

      (中鐵十五局集團第五工程有限公司,天津 300131)

      0 引言

      我國的工程數量在逐漸的增加,地鐵工程的施工變得越來越重要,在地鐵工程施工的過程中要重視施工質量控制,將防水工作做好,提高施工質量控制中的防水技術,可在一起程度上延長整個地鐵的使用壽命。通過做好防水技術實踐階段的監(jiān)督管理工作,對于降低施工質量問題發(fā)生幾率,提升地鐵工程施工質量有著積極地意義。

      1 影響地鐵防水技術應用效果的因素

      1.1 工程設計因素

      在工程設計階段,部分設計師對于防水技術的認知存在著一定偏差,突出表現便是過度注意結構外部防水設計,對于結構自防水的重視程度較低。這也導致在設計時,更注重的內容為防水材料,而忽視了防水混凝土。對于使用到的防水混凝土結構,對細部結構與鋼筋的搭配不合理,未能將防水設計與工程結構有機結合起來,設計的結構形式也不夠簡單有效。這也導致工程施工階段出現較多的質量問題,影響到設計結構的防水效果。

      1.2 施工環(huán)境因素

      相比于地面上的開闊帶作業(yè),地鐵工程的作業(yè)區(qū)域主要集中在地下,作業(yè)區(qū)域的局限性相對較大,很容易受到施工環(huán)境的影響。地下水在地層中的存在形式主要有自重水、結合水和毛細管水,不同類型的地下水所帶來的影響性也存在一些差異。例如,自重水的靈活性較大,若作業(yè)區(qū)域距離含水層較近,在水位上升期間,很容易出現作業(yè)面涌水的情況。結合水和毛細管水則存在于巖體或巖體裂縫中,在破壞掉存儲平衡后,很容易出現結構滲水的情況,影響到圍巖結構的力學性能。除此之外,施工環(huán)境照明系統(tǒng)的亮度、通風狀態(tài)、用電安全性等,也都會影響到施工作業(yè)的正常進行,降低防水技術的施工效果。

      1.3 人員操作因素

      地鐵工程施工期間所使用到的防水技術,根據施工部位的不同,可以分為穿墻管防水、頂層防水、圍巖防水、施工縫防水等內容。人員操作作為防水技術的主要載體,其操作水平也將影響到防水技術的應用效果。部分施工單位所選擇的施工人員部分屬于“無證人員”,即沒有獲取相應的從業(yè)資格證書,這樣在防水技術應用階段,受到不專業(yè)人士水平的影響,很容易出現施工紕漏,埋下相應的滲漏隱患。有時為了追趕施工工期,施工人員有時會跳過一些施工步驟,如施工縫處理階段,沒有做好鑿毛、清理、干燥等工作,造成防水材料貼合度較低,或被尖銳物體刺穿,進而降低了防水技術的施工質量。

      1.4 施工材料因素

      現階段,在地鐵工程施工過程中,經常使用到的防水材料有防水卷材、土工布、混凝土等,其質量的合規(guī)性這也是工程能夠順利進行的基礎。以防水卷材為例,防水卷材的耐久性、抗拉強度、厚度等參數,都需要結合區(qū)域實際情況進行選擇,如果其中某一項指標沒有達到要求,如厚度不足、耐久性較差、材料表面破損嚴重等,那么也將直接影響到材料應用后的防水效果,從而影響到防水結構的使用壽命。

      2 地鐵工程中應用防水技術的作用

      2.1 避免地下水侵蝕

      地鐵工程的建設區(qū)域一般距離地表較深,大多數都在 10 m 以上,而且還存在著雙層或多層的地鐵,如北京地鐵車站多數都是三層車站,深度的增加,也提高了和地下水接觸的幾率。地下水的侵蝕會增加區(qū)域土層的含水量,使其理化性質變弱,這樣也會影響到基礎作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)固性。而防水技術的應用,可以避免地下水的向上滲透,如使用注漿法將地層中裂隙進行封閉,使地鐵工程作業(yè)區(qū)域形成一個密閉空間,這樣可以有效避免地下水對地鐵工程內部進行滲水侵擾,降低了地下水滲漏所帶來的負面影響,從而提高了地鐵工程整體的施工質量。

      2.2 延長結構使用壽命

      所有工程在建設初期,都會進行預期壽命的設計,如橋梁工程的設計壽命一般維持在 100~150 年,民用建筑工程在 70 年左右,而地鐵工程在設計初期,對于設計壽命的要求基本上都在 100 年以上。在工程投入使用后,受到不可抗力因素(地震、洪水等)、地下水侵蝕、突發(fā)重大事故(列車脫軌、爆炸等)等因素影響,地鐵工程的使用壽命也會縮減,進而影響到工程帶來的綜合效益。除卻不可抗力和突發(fā)重大事故內容,地下水侵蝕控制的可操作性最高,借助結構自防水、外部防水等技術,可以延緩地下水對工程結構的侵蝕速度,使工程結構的應用效果能夠得到最大限度地發(fā)揮,以此來提高結構應用環(huán)境穩(wěn)固性,延長地鐵結構的使用壽命。

      2.3 減少維護成本支出

      地鐵工程完成防水工程施工之后,會進入到維護管理階段,該階段的主要工作是對結構防水工作情況進行檢查,對于存在施工問題的區(qū)域,及時進行返工處理,從而提高地鐵工程的整體性。而防水技術在前期應用中,做好質量管理工作,可以降低后續(xù)施工問題的發(fā)生幾率,并且在檢修過程中,也會節(jié)約許多時間成本,這樣可以減少維護成本支出量,提高地鐵工程所帶來的經濟效益。

      2.4 提高運營環(huán)境安全性

      地鐵工程具備橫跨區(qū)域較多、施工環(huán)境復雜、施工難度高等特點,這也對施工組織管理體系的完善度提出了要求。地鐵作為電力驅動的交通工具,在地鐵上方存在著許多的用電線路,其運行穩(wěn)定性也將會影響到地鐵行駛的安全性,如果此時頂層出現滲漏問題,那么在滴落到線路絕緣皮破損位置或弓網位置處時,很容易出現線路短路、局部放電等問題,從而威脅到運營環(huán)境的安全性。而防水技術的應用,能夠大幅度提升地鐵工程各結構的防水性,降低滲漏病害的發(fā)生幾率,結合合理的檢修管理計劃,也可以有效提升運營環(huán)境的安全性和可靠性。

      3 地鐵工程防水技術的實踐要點

      3.1 施工前準備

      在地鐵工程防水技術應用前,需要先做好施工前的準備工作,這也是進行施工計劃調整,優(yōu)化施工技術參數的重要依靠。在實踐過程中,需要注意以下幾點:①根據施工圖紙中標注的施工縫位置、車站細部位置、防水等級要求等,對于本次施工所需要使用的防水材料參數、防水技術應用要點做好梳理,以此來營造安全可靠的施工作業(yè)環(huán)境。②對于施工組織成員,應根據要求做好篩選,對于無證人員,不允許其參與到本次施工,同時也需要落實責任管理制度,在出現質量問題后,能夠及時進行追責工作,以此來提高相關人員的重視程度,約束工作階段的操作行為。③設計人員和施工人員需提前做好技術交底工作,同時參與到防水作業(yè)當中,及時給出改進建議,以此來穩(wěn)定作業(yè)環(huán)境。

      3.2 防水材料的選擇

      目前在防水技術應用階段,可供選擇的防水材料種類繁多,如防水卷材、土工布復合膜、混凝土、防水板等。不同防水材料的適用環(huán)境也存在差異,如土工布復合膜可以用作基礎防水,同時也需要搭配地下連續(xù)墻、濕噴混凝土技術進行使用,使結構的防水性能能夠提到進一步提升。因此,在防水材料選擇中,可以借助信息技術的應用優(yōu)勢,組建防水材料選擇體系,在選擇體系中對于相關參數進行提前明確,內容包括了防水材料厚度、強度、抗拉伸強度、耐久性、耐腐性等,結合其前期勘察資料得到的參數數據,明確本次施工所需要的材料,對其性能進行校驗,滿足要求后再進行使用,從而提高材料選擇的可靠性和合規(guī)性。

      3.3 材料拌合比控制

      在防水技術應用階段,混凝土材料屬于較為基礎的防水材料,如干噴混凝土技術、濕噴混凝土技術、注漿施工技術等,都是以混凝土為主材料的防水技術。那么混凝土拌合比例也將影響到最終的應用效果。混凝土的拌合比例需要在實驗室內完成,并且在拌合現場,也需要結合作業(yè)區(qū)域的空氣濕度、溫度、拌合水水質等,作出適當調整。而拌合材料的添加量需要控制好誤差范圍,如水泥、集料、粉煤灰的單次添加量誤差應控制在 2 % 以內,而拌合水、外加劑單次添加量誤差應控制在 1 % 以內,集料含泥量不超過 3 % 等,這些都是拌合過程中需要重點關注的問題。另外,在攪拌操作時,需要先將材料放入后(拌合水、外加劑除外),干攪 1~2 min,待材料混合均勻后再放入拌合水和外加劑,攪拌至混合均勻,以此來確?;炷涟韬腺|量,提高混凝土材料的拌合質量。

      3.4 結構外防水施工

      在防水技術應用過程中,結構外防水施工屬于常用的處理技術。在該技術應用階段,應注意以下幾方面。①做好地鐵工程基層結構的處理工作,將基層表面的附著物、突出物體、鐵絲等材料進行提前處理,同時對于基層面的標高情況進行查看,對于存在的問題進行及時處理,如一些凸起的鋼管、鐵絲需要深入到材料根部來完成清理,并且對于破壞的部位重新灌注混凝土,以此來提升基層結構的可靠性。②在防水卷材鋪設的過程中,需要先利用處理劑對基層進行處理,同時檢查卷材上是否有孔眼、材料破損的情況,待處理劑干燥之后,可以進行防水卷材的鋪裝。因為地鐵工程所需要鋪設的卷材總面積較大,因此在鋪設階段也需要提前做好基準線的測量放樣工作,基準線相互之間的間隔可以參考防水卷材的寬度來進行設計,在搭接處理中,卷材之間的搭接寬度不低于 10 mm,以此來提升鋪設結果的整體性[1]。

      3.5 施工縫防水施工

      在施工縫防水施工處理過程中,應注意以下幾點。①做好前期的預處理工作,一般會將止水帶作為主要的施工材料,并且在施工縫預處理階段,可以參考 3.4 節(jié)中的內容,將施工縫表面的雜物清理干凈,隨后利用清水清洗施工縫,將灰塵、泥土等清理干凈。②針對地鐵工程的施工特點,可以選擇鋼邊防水膠帶來完成結構的密封處理,若在含水量較為豐富的區(qū)域,還可以搭配防水膠來進一步提升施工縫的防水性。③對于地鐵工程中的一些接口,可以選擇雙道止水膠+優(yōu)質水泥的方式進行處理,進而提升結構整體的密封性[2]。

      3.6 穿墻管防水施工

      地鐵工程的修建是為了服務城市居民,同時很多地鐵工程都是后期修建,因此很容易出現工程交叉的情況,這也意味著地鐵工程施工期間也會存在許多的穿墻管結構。在對其進行防水施工時,需要在穿墻管外側涂刷防水層材料(如聚氨酯材料),涂刷厚度控制在 1 mm 以內,隨后進行加強層處理。加強層材料主要以厚丁橡膠為主,加強層厚度控制在 1.5 mm 以內,并在外圍繼續(xù)附著一層隔離膜(如 PE 膜),搭配襯墊板(如聚乙烯板材)結構的使用,以提升穿墻管結構的防水性[3]。

      3.7 混凝土自防水施工

      在混凝土自防水施工過程中,首要任務便是做好施工材料的篩選和混凝土拌合比例的控制,這些內容的具體操作可以參考之前章節(jié)中提到的內容進行。為了加快混凝土內部氣體的排出速度,通常情況下,會選擇膨脹混凝土來作為防水結構,即向混凝土中添加適量膨脹劑,以此來提高混凝土顆粒物之間的密實度。在具體的施工過程中,所使用的混凝土材料為商品混凝土,這也要求控制好澆筑混凝土的運輸時間,而且對于注漿管道離作業(yè)面高度(<1.5 m)、振搗時間(單次<30 s)、養(yǎng)護周期(超過 7 d)等內容做好控制工作,以此來提高混凝土結構的凝結效果,提高結構本身的防水能力[4]。

      3.8 其他接口防水施工

      在對其他接口展開防水施工時,需要提前做好預處理工作,所使用的防水材料主要是止水膠和水泥材料,要提前攤鋪在作業(yè)面表層,提高結構的處理效果。同時對于結構內部輪廓線進行合理處理,并在防水卷材的鋪設前,提前設置好保護結構,使其能夠對結構完整性進行保護,從而提高結構本身的防水性能,提升地鐵工程結構的防水性。

      4 結語

      綜上所述,對于地鐵工程來說,防水一直是重要的質量考核標準,地鐵的防水如果出現問題,后果不容小覷,不僅對地鐵運行帶來影響,也會有事故隱患,對人們的生命財產安全產生威脅。因此為了能夠保障地鐵工程的正常運行,必須要加大質量監(jiān)察力度,提升施工水平,讓我國地鐵工程的防水技術水平不斷提升,從而促進我國地鐵事業(yè)的不斷發(fā)展。Q

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