摘要:針對地下式地鐵車站的結(jié)構(gòu)防水設(shè)計,從地鐵工程結(jié)構(gòu)防水設(shè)計的設(shè)計原則、一般要求和具體措施等方面,提出了合理的做法或建議,指出了做好防水的關(guān)鍵點。
關(guān)鍵詞:地鐵車站,防水結(jié)構(gòu)設(shè)計,計原則,水要求
地鐵隧道工程屬于大型構(gòu)筑物,長期處于地下,時刻受地下水的滲透作用,防水問題能否有效的解決不僅影響工程本身的堅固性和耐久性,而且直接影響到地鐵的正常使用。地下結(jié)構(gòu)防水措施得當(dāng)與否對整個工程成敗至關(guān)重要,因此,對結(jié)構(gòu)防水設(shè)計進(jìn)行認(rèn)真的分析研究是非常必要和重要的。
1.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計原則
(l)車站結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計應(yīng)遵循“以防為主,剛?cè)峤Y(jié)合,多道防線,因地制宜,綜合治理”的原則。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)所處的不同地質(zhì)區(qū)段和所采用的不同施工方法,采取相適應(yīng)的防水措施。
(2)確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系,即以結(jié)構(gòu)自防水為根本,誘導(dǎo)縫、變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞、各型接頭、各種結(jié)構(gòu)斷面接口、樁頭等細(xì)部結(jié)構(gòu)的防水為重點,輔以柔性全包防水層加強防水,同時防水層兼作為隔離層,保證防水混凝土達(dá)到規(guī)范規(guī)定的密實性、抗?jié)B性、抗裂性、防腐性和耐久性。
2.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水一般要求
(l)地下工程的防水設(shè)計,應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、方案可靠、施工簡便、經(jīng)濟合理、使用安全、確保質(zhì)量要求。
(2)地下工程的防水是一個系統(tǒng)工程,建筑結(jié)構(gòu)與防水必須密切配合,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)與防水發(fā)生矛盾時,在保證建筑結(jié)構(gòu)適用安全的前提下,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)服從防水。地下結(jié)構(gòu)防水設(shè)計應(yīng)著重加強工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料的完整性、可靠性,使結(jié)構(gòu)防水建立在可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,各車站的防水設(shè)計應(yīng)根據(jù)其工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、地理環(huán)境、周圍建筑物、地下管線等情況確定結(jié)構(gòu)形式和確定防水體系,做到結(jié)構(gòu)與防水相結(jié)合。
(3)防水等級標(biāo)準(zhǔn)地下車站及人行通道均按一級防水等級要求設(shè)計,車站和通道結(jié)構(gòu)不允許出現(xiàn)滲水部位,結(jié)構(gòu)表面不得有濕漬。風(fēng)道及風(fēng)井防水等級為二級,結(jié)構(gòu)表面可有少量、偶見濕漬。明挖車站(包括車站、通道、風(fēng)道等)的主體結(jié)構(gòu)頂、底板及側(cè)墻必須采用防水混凝土結(jié)構(gòu),并根據(jù)防水等級要求采用不同的附加防水層。
(4)選用的柔性防水材料應(yīng)具有優(yōu)異的耐久性和較高的物性指標(biāo),并應(yīng)適應(yīng)混凝土的伸縮變形,方便施工并具有一定的抗微生物和耐腐蝕性能。避免采用施工性差,防水質(zhì)量受施工操作影響較大的材料。
(5)明挖結(jié)構(gòu)的防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不小于250mm;變形縫處砼結(jié)構(gòu)的厚度不應(yīng)小于300mm;防水混凝土裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通。其它部位不得大于0.3mm;迎水面鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于50mm。
(6)明挖車站防水混凝土的施工必須保證無水作業(yè),須采用地下水控制措施,以保證整個施工過程基坑水位均在墊層下500mm。
(7)防水混凝土的施工配合比應(yīng)通過試驗確定,并按規(guī)定取樣試驗,其試件的抗?jié)B等級應(yīng)比設(shè)計要求高一級(0.2MPa)。
(8)誘導(dǎo)縫、變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)埋件、預(yù)留通道接頭、各種結(jié)構(gòu)的接口、樁頭等部位是防水的薄弱環(huán)節(jié),必須加強防水措施。
(9)防水混凝土外加劑(或添加劑)必須摻量準(zhǔn)確,在拌制過程中須有所選定的外加劑廠的技術(shù)人員旁站指導(dǎo)。
(10)精心設(shè)計、精心施工。防水施工必須由專業(yè)防水施工隊承擔(dān),或由有防水施工上崗資格證并有類似工程成功施工經(jīng)驗的防水施工隊承擔(dān)。
3.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水措施
(l)車站內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)施工前圍護表面不得有明水流,否則應(yīng)進(jìn)行注漿或剛性抹面徹底堵漏止水。
(2)車站混凝土采用“雙摻技術(shù)”,加入膠凝材料總量的20%~30%的優(yōu)質(zhì)粉煤灰(粉煤灰應(yīng)來自燃煤工藝先進(jìn)的電廠)及抗裂(密實型)外加劑,粉煤灰應(yīng)選用來料均勻、各項性能指標(biāo)穩(wěn)定的一級或二級灰。
(3)在有侵蝕性介質(zhì)的工點,鋼筋凈保護厚度不小于50mm,混凝土的耐蝕系數(shù)不得小于0.8,水膠比不宜大于0.45.對于存在中等及以上腐蝕介質(zhì)的工點,混凝土須摻入防腐蝕添加劑或采用抗硫酸鹽水泥。
(4)選用的柔性防水材料應(yīng)保證具有優(yōu)異的耐久性和較好的物性指標(biāo),適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮變形,方便施工并具有一定的抗微生物和耐腐蝕性能。并根據(jù)不同部位設(shè)置與其相適應(yīng)的防水層的保護層。
(6)對結(jié)構(gòu)的施工縫、變形縫、誘導(dǎo)縫、穿墻管及樁頭等特殊部位進(jìn)行特殊處理,做到多道設(shè)防,防止這些部位出現(xiàn)滲漏水。
(7)頂板輔助附加外防水層采用2.5mm厚的優(yōu)質(zhì)單組分聚氨酯防水涂料,并設(shè)置350#隔離油氈,采用100mm厚細(xì)石混凝土作保護層。如頂部有種植要求,應(yīng)用抗刺穿層代替隔離油氈層;側(cè)墻在圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離式的結(jié)構(gòu)形式的下,輔助附加外防水層采用2.5mm厚的優(yōu)質(zhì)單組分聚氨酯防水涂料,外設(shè)120mm磚墻保護層。在圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)密貼的結(jié)構(gòu)形式下,輔助附加外防水層采用能倒置粘貼于主體結(jié)構(gòu)的預(yù)鋪式自粘防水材料。只做臨時保護。底板的輔助附加外防水層采用能倒置粘貼于主體結(jié)構(gòu)的預(yù)鋪式自粘防水材料,底板卷材防水層上設(shè)50mm厚細(xì)石混凝土保護層。
(8)車站明挖施工段圍護結(jié)構(gòu)如有滲漏可采用注漿堵水。注漿堵水可選用水泥漿、水泥水玻璃漿、聚氨酯漿、丙稀酸鹽漿等。達(dá)到無明顯滲漏水。
(9)側(cè)墻和底板采用“外防內(nèi)貼”法鋪設(shè)防水層,防水層宜選用與基面密貼的防水材料,同時這種防水材料應(yīng)能夠與頂板防水層過渡連接。側(cè)墻和底板不宜采用容易導(dǎo)致竄水和剛?cè)徇^渡處理較難的防水材料,特別是當(dāng)車站兩端與盾構(gòu)區(qū)間連接時,應(yīng)在明挖車站的側(cè)墻采用容易進(jìn)行收日處理的防水材料。并根據(jù)選用的防水材料種類確定基面的處理方法和采取必要的成品保護措施。
4.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水施工工藝及注意事項
(1)車站明挖段混凝土澆灌防水混凝土應(yīng)采用跳槽施工法,以減少混凝土的收縮開裂。
(2)防水混凝土所用外加劑的摻量應(yīng)準(zhǔn)確,誤差不得超過±1%并嚴(yán)格按說明書的規(guī)定進(jìn)行攪拌、振搗。在完成養(yǎng)護并達(dá)到設(shè)計強度后,應(yīng)及時施作防水層,并及時回填,防止混凝土長期日曬雨淋。
(3)各型接縫處止水構(gòu)件的安裝位置必須準(zhǔn)確。接縫必須嚴(yán)密,保證接縫處無滲漏水。
(4)對能倒粘于主體結(jié)構(gòu)的預(yù)鋪式防水卷材基面的處理要求和敷設(shè)防水卷材的施工必須滿足相應(yīng)要求。
(5)防水層應(yīng)敷設(shè)平整,固定牢靠,避免澆注混凝土?xí)r防水卷材發(fā)生脫落。對車站主體與附屬結(jié)構(gòu)接口部位防水層甩槎應(yīng)提前采取合理的保護措施。
(6)在地鐵工程中使用的防水材料應(yīng)通過國家指定的質(zhì)檢部門的檢測和鑒定。其性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且能滿足本工程施工特點、氣候條件、地質(zhì)水文條件和變形要求。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式和施工方法選用相適應(yīng)的防水材料。
5.結(jié)語
根據(jù)國內(nèi)地鐵建設(shè)的有關(guān)經(jīng)驗及對地鐵車站防水設(shè)計研究的體會,可歸納為以下幾點:
。1)工程實踐證明,地鐵車站以結(jié)構(gòu)自防水為根本,堅持“以防為主,剛?cè)峤Y(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則是正確的。今后需不斷加以完善提高。
。2)新型防水材料與工藝、新科研成果要及時而充分地應(yīng)用于車站防水工程。
。3)必須由專業(yè)隊伍負(fù)責(zé)防水設(shè)計和施工,建立包括防水咨詢和監(jiān)理在內(nèi)的監(jiān)理系統(tǒng),以保證防水效果、提高施工質(zhì)量。
。4)防水施工圖需要針對不同構(gòu)造形式給出各種處理方法,強調(diào)節(jié)點、重點部位的特殊處理。同時,也需對施工中的漏水問題提出專門的處理意見。
總之,地鐵車站的防水是一個系統(tǒng)工程,做好防水不僅需要質(zhì)量優(yōu)良的防水材料,而且還需要完善的防水設(shè)計和精心的防水施工,需要得到建設(shè)、設(shè)計、施工各方的高度重視。
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