(中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司,北京,100026)
【摘要】隨著經濟的發展,地鐵工程建設逐年擴展,地鐵施工技術越來越受建設者的關注。本文主要從地鐵工程施工以及滲漏治理的經驗出發,論述了地鐵工程防水設計在施工中存在的一些問題與同行共同探討。地鐵工程防水效果直接影響建筑的使用功能與設備的使用安全,甚至影響結構的使用壽命,因此一直受到行內各方的重視。
【關鍵詞】地鐵工程; 柔性防水層; 裂縫; 防排結合
前言
隨著中國城市的發展,許多大中型城市都建設了或者正在建設地鐵工程。地鐵在現代城市發展的過程中占據著重要地位,地鐵施工的安全性也隨著城市地鐵建設的擴展而越來越受到人們的關注。城市地鐵工程防水施工存在的問題很多,常見的一般為主體結構出現裂縫、施工縫及細部滲水等。地鐵工程滲漏水是普遍存在的現象,滲水形式也多種多樣。滲漏水治理原則為“堵排結合,因地制宜,剛柔相濟,綜合治理”。以下本文就對地鐵工施工中的滲漏治理提出了一些自己的觀點,
1 地鐵工程施工中防水措施分析
1.1 第一道防水是基坑支護結構。為達到止水效果,往往采取圍護樁咬合,外加深層攪拌止水幕墻,連續墻每片間用型鋼連接,使用微膨脹砼,內側批防水砂漿找平層等措施。但該結構主要作用是保證基坑安全,防水上由于接口多,屬剛性防水,本身的防水能力就比較弱,加上在基坑土方開挖過程中支護結構變形大,因此止水效果差,一般只能滿足施工要求,同時起到一定的減小水壓作用。第一道防水不是主要防水層。
1.2 第二道防水是支護結構與結構內襯間的附加柔性防水層。這是由底板、側壁至頂板實行全包防水,但施工實際工況復雜,施工延續時間長,全包防水難以真正實現。
1.3 第三道防水是地鐵工程結構自防水。底板、內襯墻、頂板等迎水結構采用抗滲砼,設置施工縫、后澆帶、伸縮縫,以減少砼收縮裂引起的漏水。
結構自防水是最完整、最可靠、最耐久的主要防水層。但如何更好地處理砼收縮裂縫,減少因設縫而增加漏水點,本文在此與同行共同探討一下看法。
2 全包柔性防水層施工中的一些問題分析
2.1 節點細部、收口處理不明確。柔性防水層主要分為涂料、卷材兩大類,品種眾多,設計上往往根據使用部位以及基層干燥條件的不同而選用不同材料。以某地鐵線為例,底板、側壁采用卷材,頂板采用聚氨醋涂料,因而存在兩種不同材料接口的防水薄弱點。側壁卷材已粘在圍護樁面,不可能轉向頂板,即使重新剝出也不能用背面粘在頂板面上,同時加強層也不可再施工到側面上去。此節點的防水能力已打了折扣,成為滲漏的薄弱點。此外,在地鐵工程施工過程中,一些接口附加防水層處理不明確。如地鐵工程的車站與區間分別由不同單位設計、施工,接口處的附加防水層如何連接往往在圖紙中未能明確下來。后施工的單位在附加防水層接口處理上很被動,往往效果不理想,普遍滲漏。
2.2 預留口、分段施工使全包防水難以真正實現。地鐵工程支護結構與結構內襯緊貼,須先完成附加防水層后做內襯結構砼,附加防水層與內襯砼間屬非粘連型,并夾一保護層,若有水進人,容易形成串通水道并儲存起來。在以某地鐵線工程為例,車站主體結構往往與出入口、隧道區間非同步施工,需沿支護結構預留洞口,施工過程中砼養護產生的水及支護結構滲人的地下水從各個預留口滲人,相互聯通,形成串通水道,并在聚乙稀保護層間儲存起來。只要有一個預留口未能接通,這種情況就持續存在。地下室結構施工有其工序要求,即必須分段施工,不能一次完成,每段砼澆筑完畢,必須澆水養護,側壁必然存在積水,水由水平縫處滲人到防水層與內襯之間,并在保護層中儲存起來而無法排出,只能沿內襯結構微細貫通性裂縫滲出,形成滲漏現象。由于流量少,這種滲漏若不處理,將持續很長一段時間,甚至達1~2年。
3 結構自防水問題分析
3.1 提高砼品質。由于砼收縮裂主要由干縮和冷縮組成,因此改善防水砼品質措施主要有:選用低水化熱水泥,降低人模溫度,減少水泥用量,優化配合比設計,摻加磨細粉煤灰、磨細礦碴、緩凝劑,加強養護等,但這種常規措施仍未能根本改變材料的特性,避免不了貫通性裂縫的出現。如某地鐵線工程,對砼水泥用量、水灰比、入模溫度等都有明確的指標限制,但不規則分布的收縮裂縫普遍存在,并伴有滲漏現象。
3.2 通過人為設縫控制砼收縮裂縫的分布。一是施工縫、后澆帶被廣泛采用。這種措施既有利于組織施工安排,又能減輕收縮開裂,容易被接受。但由于砼結硬收縮持續時間長,達20年以上,且有前期發展快,后期慢的特點,而后澆帶在兩側結構完成后45天即灌注砼,因此難以消除砼收縮裂縫。二是伸縮縫的設置是人為將結構完全斷開,使結構自由收縮,能有效地減少甚至避免砼收縮裂縫。但伸縮縫的設置需考慮對結構受力有無影響,且須作縫間止水處理,一般是埋橡膠止水帶。在工程實踐中,伸縮縫漏水普遍存在,橡膠止水帶固定不牢,模板變形固然是一個施工質量上的原因,但更重要的原因是橡膠止水帶底砼難以保證振搗密實,是變形縫滲漏的根源。
4 提出幾點措施
4.1 柔性防水層的設置值得商榷。一是地鐵工程柔性防水材料一般為深色彈性復合材料,容易老化,耐久性差,通常使用壽命僅十多年,與地鐵建筑設計正常使用壽命相差甚遠。二是柔性防水層由于不能單獨承受壓力,一般用于迎水面防水,但城市施工條件的限制,外防水只能粘附在基坑圍護結構上,與主體結構分離,使得外防水能力大大降低。三是地鐵工程處于地下水位以下,防水層基底難以保證足夠的干燥度;施工過程中,材料的搭接口多;結構預留口、分段施工等原因使全包防水難以實現,形成串通水道,并將水儲存起來,因此,柔性防水層施工質量難以得到保證。四是柔性防水造價不低,且對氣候、現場止水、基層干燥度要求較高,為達到要求,往往需采取措施,增加投入,減緩工程進度。可見,柔性防水層使用壽命短,防水效果難保證,增加工程造價,其設置與否值得商榷。
4.2 設誘導縫以減少砼收縮裂。砼自防水是最可靠、最耐久的防水層,但鹼收縮不能避免,而且持續時間長,施工縫、后澆帶雖起一定的作用,卻不能根本解決問題,不到一年,在砼收縮作用下就會出現明顯的滲漏現象。誘導縫是減少砼收縮裂縫的一種有效措施。以某地下工程為例,設誘導縫后,砼收縮裂縫得到明顯控制,滲漏大大減少。誘導縫形式很多,本人建議在側壁上、下兩道水平施工縫間沿縱向每隔20m設一道誘導縫,誘導縫處側壁水平鋼筋全部斷開,并作防水處理。
4.3 應設計有組織的“排”水系統。在結構施工時設暗溝或明渠、集水井等,有組織地將微滲水集中起來,用自動泵排出。建議具體做法:地下室底板內預埋暗管,或砼面找坡5%,上鋪50mm厚素砼,素砼分塊,塊與塊間設小集水溝;地表水通過地漏匯入暗管,或由找坡面匯入明溝,再流入集水井后由自動泵排出。經上述措施處理后,工程可不設外防水,由砼自防水及內排水系統組成永久可靠的防水體系。
5 結語
總之,防水施工是地鐵等地下工程施工中的重要環節,應引起足夠的重視,防水工程需要從設計、施工上共同努力。尤其在重要節點部位采取有針對性的施工措施,加大控制力度,提高地鐵車站工程的防水性能,確保地鐵車站工程整體質量。
參考文獻
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