深圳地鐵科學(xué)館站防水施工技術(shù)摘要:通過(guò)深圳地鐵科學(xué)館站的工程實(shí)例,介紹了地鐵車(chē)站針對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)主體內(nèi)、外不同的防水要求,采取多種防水方式,并介紹了其施工技術(shù)。該工程取得了良好的防水效果,達(dá)到國(guó)家地下工程防水標(biāo)準(zhǔn)。為其他地鐵車(chē)站成功防水提供了經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:地鐵車(chē)站防水施工技術(shù)1工程概況 深圳地鐵科學(xué)館站位于上步路與松嶺路之間,深南中路行車(chē)道下方,外包總長(zhǎng)222.5m,外包寬度18.7m,埋深2.55~3.65m,最大開(kāi)挖深度16.7m,車(chē)站主體為雙層雙跨(局部三跨)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),雙線(xiàn)島式站臺(tái),車(chē)站主體、出入口通道為一級(jí)防水,風(fēng)道為二級(jí)防水。 科學(xué)館站地層從上到下依次為人工堆積層(Q4ml),第四系殘積層(Qel),燕山期花崗巖(r53),地下水為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水。深圳地區(qū)氣候濕潤(rùn),雨量充沛,地下水豐富、水量大、壓力高,滲透快是影響科學(xué)館站滲漏的主要因素。2地鐵車(chē)站防水技術(shù) 深圳地鐵科學(xué)館站防水體系由圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水、結(jié)構(gòu)外防水、結(jié)構(gòu)內(nèi)防水組成。圖1為車(chē)站主體結(jié)構(gòu)防水橫剖面圖。2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水 圍護(hù)結(jié)構(gòu)防水由挖孔咬合樁、樁間止水、樁基面防水和樁間滲漏水治理組成。 1)科學(xué)館站采用φ1200mm密排人工挖孔樁咬合防水,咬合樁樁身相切,護(hù)壁咬合,樁身為C25S8防水鋼筋混凝土,護(hù)壁為C20混凝土,厚15cm,車(chē)站主體與出入口通道及風(fēng)道拐角處采用橢圓形人工挖孔咬合樁。 2)先施工I序樁(與III序樁相接處綁有泡沫),再施工II序樁(與III序樁相接處綁有泡沫),最后施工III序樁。III序樁開(kāi)挖時(shí),同時(shí)鑿除相鄰“I、II”序樁上綁扎的泡沫,且使凹槽順直,并在凹槽內(nèi)安設(shè)兩條20mm×30mm的BW-96型緩膨型橡膠止水條,間距150mm,用鋼釘固定。 3)樁基面首先人工鑿除樁身護(hù)壁,然后模筑150mm厚C15細(xì)石混凝土,涂刷滲透結(jié)晶型防水涂料PQ-200進(jìn)行防水處理。施工時(shí),受中間鋼支撐的限制,將模筑細(xì)石混凝土改為130mm厚同等級(jí)噴射混凝土和20mmEVA砂漿找平層。 4)由于樁身不咬合、樁間混凝土不密實(shí)、樁間止水條膨脹失效、鋼筋接駁器安放位置不正確等諸多原因,站臺(tái)層樁間滲漏水較為普遍,采用水不漏剛性速凝材料止水效果理想。2.2結(jié)構(gòu)主體外防水 地鐵科學(xué)館站由PVC復(fù)合防水板半包防水、雙組份聚氨酯涂料柔性防水、C15細(xì)石混凝土剛性防水組成結(jié)構(gòu)主體外防水體系。 1)車(chē)站底板采取PVC復(fù)合防水板半包防水,復(fù)合防水板采用雙焊縫無(wú)釘冷風(fēng)熱合技術(shù),由2mm厚PVC板和雙層400g/m2無(wú)紡布組成,PVC板起隔水作用,無(wú)紡布起緩沖和導(dǎo)水作用。 2)車(chē)站頂板采用雙組份聚氨酯涂料作為外防水材料。該涂料由A、B兩組份組成,按體積比A：B=1：2的比例將B組份摻入到A組份中。對(duì)頂板與圍護(hù)樁之間1200mm范圍內(nèi),在涂刷完第三遍聚氨酯涂料終凝前,鋪設(shè)三油一丙自黏性防水卷材,用鋼抹子刮平、壓實(shí)、密貼,并用120磚墻壓邊,要求防水層表面平整,不得有漏涂、翹邊、開(kāi)口、空鼓等現(xiàn)象。雙組份聚氨酯涂料終凝3d后,用高壓風(fēng)沖冼干凈,灌注C20細(xì)石混凝土保護(hù)層,厚80mm,采用泵送商品混凝土,掛線(xiàn)攤鋪,平板振搗器振搗密實(shí),10mm鋁合金直尺刮平,人工收光,蓄水養(yǎng)生14d。2.3結(jié)構(gòu)主體內(nèi)防水 地鐵科學(xué)館站以結(jié)構(gòu)自防水為主,由防水鋼筋混凝土、二襯壁后回填注漿、水平及豎向施工縫防水處理組成結(jié)構(gòu)主體內(nèi)防水體系。2.3.1防水鋼筋混凝土施工技術(shù) 地鐵科學(xué)館站主體底板、側(cè)墻采用C30S12防水鋼筋混凝土,頂板、中板、出入口通道、風(fēng)道采用C30S8防水鋼筋混凝土。 1)防水混凝土施工配合比選定:防水鋼筋混凝土采用商品混凝土。水灰比控制在0.5左右,但不大于0.55;水泥用量不大于280kg/m3;為了防止混凝土干縮開(kāi)裂,在防水混凝土內(nèi)摻加優(yōu)質(zhì)高效VEA膨脹劑,具有含堿量低(不大于0.75%),早期膨脹大,強(qiáng)度高,干縮應(yīng)力小,塌落度損失小,收縮落差小等優(yōu)點(diǎn)。混凝土細(xì)骨料采用中粗砂,砂率為35%,粗骨料最大粒徑不大于40mm,含泥量不大于1%,吸水率不大于1.5%。高性能粉煤灰或礦碴等其他活性物質(zhì),粉煤灰的級(jí)別不低于二級(jí),摻入量不小于水泥用量的20%,其含碳量應(yīng)低于3%。 2)防水混凝土運(yùn)輸:防水鋼筋混凝土采用泵送混凝土。商品混凝土使用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸,為防失水,在工地配備與混凝土同成分的水泥砂漿。泵送前,先用同成分水泥砂漿潤(rùn)滑輸送管壁,要求輸送管線(xiàn)順直,轉(zhuǎn)彎平緩,接頭嚴(yán)實(shí),以防堵管和漏漿。 3)防水鋼筋混凝土澆注:采取分段、分層、對(duì)稱(chēng)灌注。施工時(shí)嚴(yán)格控制水灰比和塌落度,一般塌落度控制在100～120mm,不得超過(guò)140mm。人工攤鋪,插入式搗固器振搗密實(shí)。嚴(yán)禁混凝土在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中外加生水或添加劑。 4)防水鋼筋混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土終凝后,開(kāi)始噴水養(yǎng)護(hù)3d,每天不得少于8次,以后蓄水或覆蓋養(yǎng)生14d。2.3.2二襯壁后回填注漿防水施工技術(shù) 科學(xué)館站二襯壁后回填注漿,按照從低到高、先無(wú)水后有水、逐孔注漿的原則,采取縱向擠密式多序注漿技術(shù)。 1)二襯壁后回填注漿順序確定:注漿孔的孔序?yàn)?I是奇數(shù)排的奇數(shù)孔;II是偶數(shù)排的偶數(shù)孔;III是奇數(shù)排的偶數(shù)孔;IV是偶數(shù)排的偶數(shù)孔。注漿時(shí),按照I、II、III、IV注漿孔布置順序(見(jiàn)圖2),由低到高逐孔注漿。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓漿試驗(yàn),注第1排I號(hào)注漿孔時(shí),打開(kāi)后面30～35m第7排I號(hào)注漿孔,作為第1排注漿時(shí)的排氣、排水孔,有利于水泥漿帶壓充填,注第3排I號(hào)孔時(shí),打開(kāi)第9排的注漿孔,依次類(lèi)推。 2)清孔、壓水、壓氣檢查:逐孔檢查二襯預(yù)埋注漿孔,清除注漿孔內(nèi)充填物,確保注漿孔通暢。然后進(jìn)行壓水、壓氣,檢查灌漿設(shè)備和管路運(yùn)轉(zhuǎn)情況,疏通裂縫,進(jìn)一步選定灌漿參數(shù)。壓水時(shí)可采用顏色水或肥皂水,以便于觀察裂縫漏水和貫通情況,記錄各滲漏點(diǎn)漏水情況,漿液凝膠時(shí)間可參照從開(kāi)始?jí)核骄嘧{孔最后一個(gè)出現(xiàn)顏色水的間隔時(shí)間確定。壓水或壓氣時(shí)壓力維持在0.3~0.4MPa。 3)二襯壁后回填注漿漿液的選擇:對(duì)無(wú)水區(qū)采用單液水泥漿,注漿濃度(0.8:1)~(0.6:1);對(duì)多水區(qū)采用水泥- 水玻璃雙液漿,濃度一般控制在20~25Be(波美度)。 4)注漿壓力的選擇與控制:二襯壁后回填注漿采取分級(jí)升壓法,先以1~1.5MPa進(jìn)行試壓。如吸漿量較大或出漿壓力很小時(shí),工作壓力調(diào)至1.5~2.5MPa;當(dāng)出漿壓力為0.3~0.5MPa時(shí),壓力維持10min,即可終止注漿。5)凝結(jié)時(shí)間的確定:凝結(jié)時(shí)間與滲水量大小、水的流速、混凝土裂縫大小、深度、混凝土壁厚等因素有關(guān)。水泥-水玻璃漿液凝結(jié)時(shí)間,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。一般在無(wú)外漏的細(xì)小裂縫中灌漿,漿液凝結(jié)時(shí)間要大于試水時(shí)間;在有外漏、混凝土壁厚較小的情況下,漿液凝結(jié)時(shí)間要小于試水時(shí)間。6)漿液注入量Q的確定:一般根據(jù)漿液擴(kuò)散半徑及混凝土裂隙率進(jìn)行粗略估算。Q=3.14r2Hηβ(m3) 式中:r為漿液擴(kuò)散半徑,m;H為壓漿段長(zhǎng)度,m;η為混凝土裂隙率,一般取0.2%~1%;β為漿液在裂隙內(nèi)的充填系數(shù),取0.3~0.9。 二襯壁后回填注漿采用注漿壓力控制注漿量,盡量一次性注滿(mǎn)。 7)二襯壁后回填注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓,出漿壓力達(dá)0.3~0.5MPa,對(duì)水泥-水玻璃雙液漿的吸漿量為50L/min;對(duì)單液水泥漿為20L/min。穩(wěn)定10min即結(jié)束注漿。 在正常的情況下,一般采用定壓注漿。當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)結(jié)束注漿,而當(dāng)壓力接近終壓或達(dá)到終壓的80%時(shí),如出現(xiàn)較大的跑漿,經(jīng)間歇注漿后,達(dá)到或接近終壓時(shí)結(jié)束注漿。2.3.3施工縫防水處理施工技術(shù) 1)車(chē)站橫向施工縫采用鋼邊橡膠止水帶止水。先將鋼邊止水帶按設(shè)計(jì)要求安放在內(nèi)襯墻厚度H的1/2處(見(jiàn)圖3),利用鋼邊橡膠止水帶兩邊的安裝孔,用鐵絲將鋼邊橡膠止水帶與鋼筋捆扎定位。鋼邊橡膠止水帶定位應(yīng)兩邊外側(cè)高于中間橡膠止水帶成U字形。定位水平段止水帶兩翼也可以用φ6mm短鋼筋與安裝孔綁扎牢固。施工時(shí)用人工將止水帶側(cè)翼上翹達(dá)到排除汽泡的目的。 鋼邊橡膠止水帶采用對(duì)接接頭施工方法。先用502膠水將鋼邊止水帶橡膠部位黏結(jié),在黏結(jié)后的上、下部位用寬30mm、厚1.5mm左右的橡膠薄片黏結(jié)。然后,預(yù)制兩塊鋼板等距鉆孔φ3.5mm,止水帶兩邊兩鋼板按預(yù)制鋼板鉆孔φ3.5mm,用鉚釘將兩端鋼板及預(yù)制鋼板連接鉚住。2)車(chē)站縱向施工縫防水構(gòu)造圖見(jiàn)圖4,H為混凝土內(nèi)襯墻厚度。采取在二襯混凝土厚度內(nèi)埋入二道緩膨膩?zhàn)有陀鏊蛎浿顾畻l,其寬×高為30mm×20mm。二襯混凝土先澆段施工時(shí),預(yù)埋35mm×25mmPVC膩?zhàn)雍谢蚍侥緱l;后澆段二襯混凝土灌注前,先用鋼刷清理接縫表面,并用高壓水或風(fēng)沖洗使混凝土易產(chǎn)生收縮裂紋、受力裂縫。為此,箱體側(cè)墻混凝土的澆筑及養(yǎng)生采取如下措施:(1)在混凝土中摻入一定劑量的散熱劑;(2)混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)選擇在當(dāng)天溫度較低時(shí)進(jìn)行,且底板和側(cè)墻澆筑溫度應(yīng)力求一致;(3)適當(dāng)減小側(cè)墻分布鋼筋直徑,增大密度;(4)增加混凝土澆筑后的澆水養(yǎng)生頻率。4質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)遵照《市政工程施工及驗(yàn)收的技術(shù)規(guī)程》、《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及《上海市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)條文。5安全措施 1)圍護(hù)樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后方可進(jìn)行基坑開(kāi)挖。 2)土方開(kāi)挖應(yīng)自上而下逐層放坡開(kāi)挖,及時(shí)支護(hù),做到隨挖隨撐。 3)做好施工監(jiān)控,布置垂直觀測(cè)點(diǎn)和側(cè)向變形觀測(cè)點(diǎn),定期監(jiān)測(cè),及時(shí)分析并指導(dǎo)施工,確保周邊建筑物、地下管線(xiàn)安全和工程質(zhì)量。6施工效益分析 新華路改建工程采用SMW圍護(hù)體作為外模的施工工藝,實(shí)踐證明是可行的,盡管該工藝增加了部分施工工序難度,但提高了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。1)該工藝縮小了基坑開(kāi)挖寬度,施工占地面積縮小近一半,減少拆遷近1/3。2)基坑開(kāi)挖寬度的減小,增強(qiáng)了圍護(hù)體的可靠性。減少對(duì)周邊建筑及地下管線(xiàn)的不良影響,節(jié)省了保護(hù)、保修的費(fèi)用。3)減少土方的開(kāi)挖及回填數(shù)量,降低工程造價(jià)。4)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)代替主體結(jié)構(gòu)施工外模,大大降低了工程的材料成本。5)縮短工期,盡早恢復(fù)路面交通,減少對(duì)周邊的環(huán)境影響,提高了社會(huì)效益。