DHZ-I混凝土復合液在地鐵混凝土結構自防水一體化中的應用研究

王炳華 周偉 周雄威 張磊 王五洋

摘 要：地鐵混凝土結構自防水一體化技術是一項通過摻入多功能混凝土復合液至一般混凝土中，解決地鐵混凝土結構工程中因各種原因產生的裂縫、孔隙、侵蝕造成的滲漏水問題，以滿足防水、緩凝、抗凍、防腐、阻銹等綜合防水要求的技術。

關鍵詞：地鐵工程;滲漏水;DHZ-I混凝土復合液;地鐵混凝土結構自防水一體化技術

前 言

隨著建筑業產業升級，建筑市場對工程質量的要求日益提升，也對地下混凝土結構工程的防水性能提出了更大的考驗。在地鐵工程中，傳統防水技術一般是采用附加防水層外包混凝土進行防水的，與之不同的是，地鐵混凝土結構自防水一體化技術可通過摻入多功能混凝土復合液至一般混凝土中，使之澆筑的涉水混凝土區域無需依靠附加防水層，僅靠混凝土結構自身便可滿足地鐵工程防水要求。

一、技術背景

近年來，隨著地鐵工程在全國大中城市的全面建設，地鐵工程滲漏水現象顯得愈發嚴重。而造成地鐵工程滲漏水的主要原因是：首先，目前現有的工程設計等一系列標準存在剛性約束不足，體系不盡合理，指標水平偏低，國際化程度不高等問題。其次，市場中部分商品混凝土攪抖站為降低生產成本偷工減料，所生產出的混凝土達不到混凝土結構自身本應達到的防水性能，從而將防水重任全落在了附加防水層上。然而地鐵工程主體埋深較大，很難達到傳統外包型防水技術施工條件，施工時一旦稍有不慎，出現任何一處搭接不牢固或施工后保護不到位，就會出現滲漏水現象。一旦出現滲漏水，維修成本、難度極高，嚴重地影響了地鐵的使用年限。

近幾年廣西南寧市正在大力建設地下軌道交通，地鐵工程的設計使用壽命為100年，地鐵站點及隧道的混凝土結構大多處于地下水流經的潮濕環境中，遭受較為嚴重的碳化和腐蝕性物質侵蝕，因此地鐵工程中混凝土結構的防水性能顯得尤為重要，地鐵混凝土結構自防水一體化技術發展勢在必行。

二、技術原理

（一）技術定義

地鐵混凝土結構自防水一體化技術是一項通過摻入多功能混凝土復合液至一般混凝土中，解決地鐵混凝土結構工程中因各種原因產生的裂縫、孔隙、侵蝕造成的滲漏水問題，以滿足防水、緩凝、抗凍、防腐、阻銹等綜合防水要求的技術。

（二）生效原理

通過摻入的防水復合液中所含的各類功能外加劑與混凝土發生物理或化學反應，使混凝土終凝后足夠密實，不產生貫穿性的裂縫和孔隙，達到地鐵工程防水目的。

（三）生效保障

混凝土本身是一種具備極高物理和化學穩定性的無機硅酸鹽材料，防水面剛度和耐久性較高。地鐵工程竣工后，由于加載穩定，除遇到地震、撞擊等不可抗力的情況下，混凝土結構自身基本不會產生新的裂縫，也不會導致既有裂縫發育，即工程防水年限與混凝土工作年限基本相同。在工程伸縮縫、沉降縫等無混凝土且應變較大的防水區域，只需采取柔度大、延展性好的材料，如橡膠或非固化材料等，進行點面結合即可達到綜合防水目的。

三、技術特點

以DHZ-I混凝土復合液在地鐵混凝土結構自防水一體化技術中的應用為研究，與傳統防水技術做法相比，具有以下幾個特點：

（一）工藝簡單，工程質量把控點少

在工程應用中，只需將各類功能防水劑提前做好試配，然后將試配好的DHZ-I多功能混凝土復合液摻入混凝土中一并攪拌、澆筑、振搗、養護即可，整個過程工藝簡單、工程質量監管容易。

（二）可間接提升混凝土結構的安全性

摻入DHZ-I多功能混凝土復合液的混凝土更密實，從而增加了鋼筋的握裹力，充分發揮鋼筋抗拉性能，同時有效減少水及氧氣等外來介質對鋼筋的侵蝕。

（三）防水工程總造價較低、工期短

與傳統防水技術相比，由于取消了傳統防水技術中所需的大部分工序及費用，節約造價約30%，節約工期幾乎100%。

（四）具有與混凝土相同工作年限的耐久性

摻入DHZ-I多功能混凝土復合液的混凝土將防水性能融入自身，使工程防水生效年限與混凝土本身的壽命基本相同。

（五）無污染隱患

DHZ-I多功能混凝土復合液本身為無毒化合物，而摻入DHZ-I多功能混凝土復合液的混凝土主要以無機的硅酸鹽為主，幾乎不存在降解，因此不存在任何水土污染隱患。

四、工程實例

本文以南寧軌道交通集團有限責任公司負責的玉象路站2號風亭處地鐵工程防水部位作為實際施工案例對DHZ-I混凝土復合液在地鐵混凝土結構自防水一體化中的應用進行分析。

（一）施工措施

為控制混凝土在初凝時間內連續澆筑，初凝時間控制在6小時左右，不留施工縫，保證混凝土的密實度。為保障防水功能有效的發揮，應注意以下事項：

1、澆筑前，先派專職人員重復檢查鋼筋安裝的正確性，泵機操作員要詳細檢查泵的電源、電路、油路、油管等機件設備是否安全、有效，并試運轉合格，架設安裝好混凝土泵管。

2、混凝土攪拌運輸車出料前，應高速轉動筒軸1min后再反轉出料。出料時如果發現混凝土拌和物有異常現象，應立即停止出料。

3、始泵送時，混凝土泵操作人員應使混凝土低速轉動并注意觀察泵的壓力和各部分工作情況。待工作正常能順利泵送后，再提高運轉速度、加大行程轉入正常的泵送，正常泵送時活塞盡量采用大行程轉動。

4、正常泵送過程中宜保持連續泵送盡量避免中斷。若混凝土供應不及時，可降低泵送速度以保持連續泵送。

5、混凝土在泵送過程中如發生“塞管”，泵機操作員應立即反泵抽吸。如吸三次無效時應立即查清被塞管段，停機拆除塞管更換新管繼續泵送混凝土，最后清理干凈塞管內的混凝土。

6、現場嚴禁二次加水，禁止將砂漿打入底板內、嚴禁使用振動棒趕布料攤平混凝土，不準放入新澆筑的自防水混凝土中，做到坍落度波動范圍少于2cm。

7、應分層澆筑，嚴禁集中澆筑，澆筑順序：先遠后近，先低后高，嚴禁靠近支撐，防止泵管脈沖振倒支架。澆筑完畢后或中途停止澆灌時，清洗的渣水不得沖向底板、側板模板上，防止造成底板底部、側面處夾砂、夾渣。

8、預先加固模板，確保模板支撐的安全。澆筑期間安排專人人看護，發現問題及時解決。

（二）施工流程

泵機試運轉→攪拌站供貨→核實自防水混凝土配合比、開盤鑒定→檢查待澆混凝土質量、坍落度→輸送與混凝土同配合比水泥砂漿潤滑輸送管內壁→開始輸送→分層澆筑→振搗→抹面→養護→成品保護。

（三）工程節點處理

1、底板節點部位處理

（1）裂縫處理：表面裂縫，采取封堵處理，貫穿裂縫應采取注漿法處理。

（2）施工冷縫處理：在澆筑底板混凝土時若出現不可抗拒原因而造成混凝土不能連續澆筑時，應采用振動棒將混凝土振出大的波浪面以使兩次混凝土結合牢固。如果時間過長，混凝土已進入終凝期時，澆筑20mm厚防水砂漿（配合比按原自防水混凝土配合比去掉骨料）作結合層，再澆筑混凝土。

2、墻板節點部位處理

（1）水平施工縫處理：澆筑混凝土前應采用有壓力的水沖洗干凈。澆筑20mm厚防水砂漿以便新舊混凝土結合，砂漿標號與混凝土相同（去掉骨料），第一層混凝土澆筑應控制在50cm為宜加強振搗。拆摸后應沿水平施工縫做一道防水砂漿層，寬度為20cm。

（2）穿墻梅花筋頭處理：穿墻梅花筋是滲漏水的主要部位，應采取防水砂漿封堵。

五、結論

地鐵混凝土結構自防水一體化技術在地鐵工程的應用中，與傳統防水技術相比防水效果更好、造價更低、工期更短。而DHZ-I多功能混凝土復合液在其中起到了極其重要的作用，應大力發展DHZ-I多功能混凝土復合液在混凝土結構自防水一體化技術中的應用，以有效減少地鐵工程中的滲漏水問題。