劉洪超
(中鐵二十二局集團軌道工程有限公司,北京 100040)
地下車站結構的滲漏水會對結構本身造成較大破壞。地下結構滲水時會造成結構內鋼筋銹蝕、鋼筋強度降低,而且銹蝕的鋼筋體積膨脹會對混凝土造成脹裂破壞;還會因結構混凝土內可溶物流失造成混凝土孔隙率提高、強度降低,而且會造成外墻反堿、污染墻體裝修;運營后進行堵漏施工困難且對后期運營不可避免造成影響[1]。鑒于滲漏水對建筑物造成諸多破壞,因此應在施工中加強防水層施工、混凝土施工等工程的控制,做好建筑物的全方位防水,杜絕水侵入建筑物內部,防止水害的發生。
蘋果園南路站為島式車站,有效站臺寬14m,為雙層三聯拱結構,暗挖法施工。主體總長約259.65m,三跨段凈寬23.0m,車站覆土6.8m,埋深約24m。車站兩端相接均為暗挖法區間,單線單洞標準斷面[2]。
蘋果園南路站采用全包防水,結構防水等級一級。車站主體結構采用C40混凝土,抗滲等級為P10,其防水層由厚2mm的ECB防水板和緩沖層無紡布組成,其中底板部位保護層由下而上依次為400g/㎡無紡布和7cm厚C20細石混凝土,施工縫處防水由緩膨脹型遇水膨脹止水膠和注漿管以及水泥基滲透結晶涂料組成,特殊部位(指車站主體板下施工縫、車站主體結構與附屬結構接口部位的環向施工縫)施工縫防水由雙道緩膨脹型遇水膨脹聚氨酯止水膠和全斷面注漿管以及水泥基滲透結晶型防水材料共同組成;變形縫處防水由外及內依次為ECB外貼式止水帶、中埋式鋼邊橡膠止水帶和密封膠嵌縫。
本工程暗挖結構防水體系的部位包括車站主體、附屬暗挖通道及區間暗挖法隧道。車站和機電設備集中區段的防水等級為一級,不允許滲水,結構表面無濕漬。
本工程主體結構防水體系由三道防線構成:第一道防線由初期支護加背后注漿構成。第二道防線采用400g/m2土工布和2.0mm厚ECB防水板全包防水結構構成。結構自防水構成第三道防線。主體結構采用抗滲等級P10的鋼筋混凝土,且結構背后應進行二次注漿。
在暗挖結構施工中,噴射混凝土初支基面需進行必要的處理,處理完的基面應平順,不得存在尖銳凸起物,以保證防水層的鋪設質量,要求及要點如下:
3.1.1 水患處理
鋪設防水板前先檢查初支表面是否有明水流,如有應進行止水處理,待基面上無明顯水流后方能鋪設。當底板基層表面水量較大,在底面設置集水井和臨時排水溝,以保證已鋪設的防水板不浮起,集水井內水應隨集隨排。
3.1.2 基面處理
在防水板施工前基面應采取1:2.5水泥砂漿抹面的方法進行處理。基面處理后應滿足相鄰兩凸起間最低點深度/相鄰兩凸起間最短的距離≤1/10。處理完成后的基面應堅實、平整、干燥,基面上如有尖銳凸起物,應從底部割除,并用1:2.5防水水泥砂漿對割除部位覆蓋處理。變形縫兩側各50cm內的基面應全部進行找平處理。
3.1.3 陰陽角處理
結構斷面變化或轉彎處采用1:2.5水泥砂漿做成半徑R=50mm的倒角。
(1)防水板施工前應優先施工緩沖層,防水板不得與基層直接貼合,用水泥釘將塑料墊片和緩沖層釘在基面上,塑料墊片間間距應滿足規定要求,且鐵釘不得凸出刺破防水板。為避免施工防水板時出現局部過緊現象,應將所有塑料墊片設置在基層凹陷處。
(2)鋪設防水板時,為減少單位面積內的手工焊接、焊縫長度及T形接縫,應盡可能提高防水板整張鋪設面積,且嚴禁產生十字焊縫。底板防水層施工時宜沿車站長度方向進行,頂拱及側墻防水板應環向鋪設。
(3)防水板鋪設時應將防水板與塑料圓墊片間應焊接牢固,且應避免防水板焊穿情況的發生。
(4)為防止防水板對二襯結構尺寸造成影響或使防水板從圓墊片脫離,鋪設好的防水板應保持適當的松弛度,且順應基面的凹凸起伏。
(5)相鄰防水板間搭接寬度應大于10cm,接縫處采用雙縫熱熔自動焊接機焊接。每道焊縫寬度不應小于10mm,兩道焊縫中間預留充氣空腔。焊接完畢后進行充氣檢測,充氣壓力為0.25MPa,穩壓不少于15min,允許壓力下降10%,如壓力持續下降,應查出漏氣部位并進行全面補焊。
(6)鋪設完防水板后應進行全面的檢查,如有破損部位及時用圓角補丁進行補焊,破損邊緣與補丁邊緣的間距應符合要求。為了保證單焊縫的防水效果,補丁應進行滿焊,并通過塑料焊條對焊縫進行補強,避免出現空鼓翹邊現象。
(7)在防水板施工完畢后,應對搭接縫進行進行全數檢測,并對檢測針孔用噴漆做好位置標記,以便于進行抽檢。在防水層驗收完成且合格后,才能進行混凝土結構施工。
(8)為保證后期施工,防水板預留甩槎均應超過預留搭接鋼筋一定距離,并做好成品的保護工作。
3.3.1 變形縫
變形縫處防水結構由兩部分組成,由內及外分別為結構中間位置的寬鋼邊橡膠止水帶和迎水面位置的背貼式止水帶,且在頂板和側墻結構內表面應設置不銹鋼板接水盒。
澆筑混凝土時止水帶不得出現倒伏、扭曲情況,鋼邊橡膠止水帶應固定在結構兩側的鋼筋上。水平方向上設置的止水帶為保證止水帶處氣泡順利排出均應采用盆式安裝且開口朝上。混凝土時應邊振搗混凝土邊扶正止水帶,保證混凝土施工完成后止水帶順直不倒伏且位置準確。止水帶發揮止水作用的關鍵是止水帶與混凝土貼合的緊密程度,兩者貼合得越緊密,止水帶的止水效果越好,因此止水帶表面應干凈整潔且止水帶部位混凝土振搗充分且其內部氣泡全部排出。嚴禁在振搗過程中振搗棒碰觸止水帶。
ECB外貼式止水帶應將其兩端熱熔焊接在防水板表面,其焊縫寬度應符合規定,且焊接部位不得虛焊、透水。止水帶表面的雜物清理干凈后才能澆筑結構混凝土,以保證止水帶與混凝土咬合密實。
3.3.2 施工縫
施工縫澆筑混凝土前,為保證新老混凝土間粘結緊密,首先應清除老混凝土表面浮漿,再將其表面清理干凈,不得存在浮塵和虛渣,然后涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料,最后澆筑混凝土。施工縫防水由遇水膨脹止水膠和注漿管以及水泥基滲透結晶型界面劑構成,樓板施工縫采用遇水膨脹止水條防水;特殊部位(如車站主體板下施工縫、車站主體結構與附屬結構接口部位的環向施工縫)施工縫處防水由雙道緩膨脹型遇水膨脹聚氨酯止水膠和全斷面注漿管以及水泥基滲透結晶型防水材料組成。
遇水膨脹止水膠應連續、均勻地貼合在施工縫基面上;止水膠接頭部位采用對接法,接頭處應嚴密;澆筑混凝土時止水膠應已固化。澆筑混凝土前應對進行檢查,對出現破損或提前膨脹部位的止水膠應割除后重新施打止水膠。止水膠固化前應做好成品保護工作,保證止水膠不被后續工作破壞。水泥基滲透結晶型防水材料第一道涂刷或噴涂后,應養護一段時間后再進行第二道施工且施工方向與第一道施工方向相互垂直。施工縫表面的浮漿、油污、疏松、空洞、碎石團等應清除后再進行注漿的安裝,如有必要可用防水砂漿修補;注漿管間的連接應牢固、緊密。導管的末端注漿前應封堵嚴密。
3.4.1 初期支護噴射混凝土
(1)在受噴面有明水的情況下,應采取封堵或引排等措施先治水,避免帶水作業和改變噴射混凝土的配合比。
(2)嚴格把控噴射混凝土原材料、外加劑的規格質量和保證噴射混凝土配合比滿足施工要求。
(3)噴射混凝土時根據部位要求及地下水情況添加一定數量的外加劑以保證提高噴射混凝土的早前強度和防水性能。
(4)在開挖圍巖上初噴一定厚度的混凝土后架設鋼架和鋼筋網,然后由下而上分層噴至設計厚度。
3.4.2 二次襯砌模筑防水混凝土
混凝土施工應進行全過程控制,加強過程管理,嚴控施工工藝。在施工中應注意:
(1)在圍巖和初支基本穩定且防水層驗收合格后才能進行防水混凝土施工。
(2)對商混廠家進行質量抽查,確保水泥、砂子、石子、水和外加劑和商品混凝土的質量。
(3)施工中采用商品混凝土,需充分考慮在生產運輸和澆筑等待過程中混凝土坍落度的損失。
(4)防水混凝土的灌筑。
①模板應安裝牢固、嚴密,尤其是擋頭板應做到表面平整緊密,避免出現漏漿現象。②為保證新舊混凝土在施工縫處有效結合,應用與結構相同水灰比的水泥砂漿潤管,且在接茬處攤鋪均勻,攤鋪厚度在20~25毫米內。
(5)暗挖防水混凝土振搗時嚴禁觸及鋼筋和模板。
(6)混凝土澆筑完成后,應做好養護工作,并采取相應的保護措施以避免因溫度或濕度等因素造成混凝土表面出現裂縫。
防水板的成品保護是防水工程管控的關鍵環節,也是防水最難控制的環節。因此,要求各方提高意識,加強現場管理和采取有效的保護措施。(1)在防水板上施工中,應保證鞋底干凈,嚴禁鞋底帶有石子、鋼釘、鐵屑的情況下在其上行走、搬運或堆放物品。(2)車站采用PBA工法施工,涉及大量的導洞初支破除,因此要做好甩槎部分防水板的保護工作。需要保護的部位包括頂縱梁、底縱梁、車站與附屬結構接口部位頂拱處和車站與附屬結構接口部位底板處。防水保護主要采用20mm木板。(3)在結構預留鋼筋兩端處設置塑料套,以避免鋼筋施工時對防水板造成損壞。在焊接鋼筋時,應用石棉橡膠板遮擋在防水板前,避免焊接過程中對防水層造成損壞。施工現場應設專人在鋼筋安裝過程時進行看守,如發現破損及時做好標記,在鋼筋施工完成后進行全面的[3-5]。
北京地鐵6號線西延工程地鐵6號線蘋果園南路站(現更名為楊莊站)已順利完工并且已經運營使用2年,結構表面無滲漏,且無濕漬,防水效果良好。因此在防水施工過程中,應以結構自防水為根本,采取措施控制結構混凝土裂縫的開展,增加混凝土的密實性、抗滲性、抗裂性、防腐性和耐久性等性能;以特殊部位(包括變形縫、施工縫、后澆帶)防水為重點,施工過程重點管控;同時保證結構迎水面柔性全包防水層的施工質量并做好成品保護工作。