暗挖地铁车站全包防水层施工工艺

收稿日期： 2009-02-12 作者简介： 傅志强（1975-），男，福建龙岩市上杭县人，工程师，学士， 主要从事市政 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 项目管理。 第 27卷 第 4期 市 政 技 术 Vol.27 No.4 2009年 7月 Municipal Engineering Technology Jul.， 2009 1 车站概况 北京地铁 10号线劲松站全长 191.6 m，车站主体 宽 20.7 m，为双柱两层三跨联拱结构。采用“PBA”工法 （即洞桩梁法）施工， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 为全包防水层，车站主体防 水面积 39 000 m2。 车站所处位置地下水丰富，蕴藏着 4 层地下水， 第 1层为上层滞水，水位标高 34.22 m，含水层为粉土 ③层；第 2 层为潜水，水位标高 24.86～25.73 m，含水 层为中粗砂⑤1层、粉细砂⑤2层；第 3层为层间潜水， 水位标高 17.04～17.75 m，含水层为粉土⑥2 层，遇扰 动易液化，该层分布在车站的中下部；第 4 层为承压 水，水位高 4.11～7.57 m，低于结构底板 4.0 m。 2 防水设计原则及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 车站防水设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防 线、因地制宜、综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结 构自防水体系，即以结构自防水为根本，采取措施控 制结构混凝土裂缝的开展，增加混凝土的抗渗性能； 以变形缝、施工缝等接缝防水为重点，辅以柔性外包 防水层加强防水。 该工程防水设计等级为一级，不允许出现渗水现 象，结构 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面无湿渍。 3 复合式衬砌防水机理 车站为复合式衬砌结构，即在隧道开挖后立即施 作喷射混凝土初期支护，经监控量测确认初期支护基 本稳定后，即铺设防水层，然后浇筑二衬防水混凝土。 复合式衬砌防水构成三道防线，一是初期支护，二是 防水层，三是二次衬砌模筑防水混凝土，三者相辅相 成。 防水层不仅起到防水作用，而且对于初期支护及 二次衬砌来说，能起到隔离及润滑作用。 由于初期支 护喷射混凝土表面粗糙、凹凸不平则对二衬混凝土产 生拉应力，导致二衬砌混凝土开裂，降低了其防水功 能。国内外大量工程实践证明，采用复合式衬砌结构， 在初期支护喷射混凝土和二衬砌混凝土之间采用防 水板隔离，防水效果很好。 4 车站全包防水层施工 4. 1 施工顺序及工艺流程（见图 1） 车站采用“PBA”工法（即洞桩梁柱法）施工，主体 二衬逆作，防水层先施工底纵梁后从拱部、边墙及底 板顺序施作。 4. 2 防水基面的处理 基面处理是防水工艺关键工序之一，防水层施工 文章编号：1009－7767（2009）04－0378－04 暗挖地铁车站全包防水层施工工艺 傅志强 （北京恒业源建筑工程有限公司， 北京 100141） 摘 要：防水施工作为建（构）筑物的一个重点及难点，对整个工程起着至关重要的作用，直接影响到工程的使用功能，特 别是在地下工程的施工中，因受地下水的影响，防水施工质量尤其显得重要。近年来，新型防水材料及施工工艺不断被推 广及应用，并取得了明显的效果。 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 从防水基面施工、防水板施工、保护层施工、施工缝、变形缝及其他细部处理等方面 论述了全包 ECB 防水层施工工艺。 该工艺在北京地铁 10 号线劲松站的防水施工中，取得了预期的效果。 关键词：地铁；暗挖车站；全包防水；施工工艺 中图分类号： U 453.6 文献标志码： B Construction Process of Whole Encapsulation Waterproof Layer for Shallow Excavation Subway Station Fu Zhiqiang 2009年第 4期 前要对基面进行处理。 防水基面要求平整、无毛刺部 位，表面干燥（含水率不宜大于 9 %）。 4. 2. 1 基面不平整、尖锐部位的处理 对不平整的基面，采用水泥砂浆抹面找平的处理 方法。处理后的基面应满足 D/L≤1/10（D为相邻两凸 面间凹进去的深度；L为相邻两凸面间的最短距离）。 对基面上尖锐的毛刺部位，特别是喷射混凝土表 面出现较大的尖锐石子等硬物，用 1∶2.5 的水泥砂浆 圆顺地覆盖处理。对于基面上存在的铁管、钢筋、铁丝 等凸出物，从根部割除后用水泥砂浆圆顺地覆盖处理。 两端变形缝两侧各 50 cm 范围内的基面全部采 用 1∶2.5 水泥砂浆找平，便于背贴式止水带的安装以 及保证分区效果。 4. 2. 2 基面渗漏水的处理 防水板铺设前要对基面渗漏水进行封堵处理。一 般基面渗漏水表现为面渗及点渗两种情况：1）对于拱 部或侧墙较大面积的渗水部位采用初支背后注水泥- 水玻璃双浆液进行堵漏。 采用电钻钻孔埋设 覫25 注 浆导管，导管端部封闭、管壁上钻泄浆孔，伸入初支背 后约 150 mm，采用固结时间约为 20 min的水泥-水玻 璃双浆液，水泥浆与水玻璃按 1∶1 体积比注入，采用 KBY50/70双液注浆机注浆，注浆压力控制在 0.5 MPa 以下。 2）对个别渗漏点采用快硬水泥进行封堵。 通过 以上两种方法对基面渗漏水进行处理，基本达到了预 期的效果。 对注浆后还存在渗漏的部位进行二次注 浆，最终能满足防水施工对基面的要求。 施工中由于受地质情况及降水效果的影响，初支 底板存在积水的情况，采用注浆堵漏效果不佳，成本 也会较大，可采用引排方式解决基面积水。 根据施工 实际情况，在基底最低处设置 200 mm×200 mm的排水 盲沟（见图 2），盲沟内设塑料盲管，盲沟以 5 ‰的纵 坡流向集水井（见图 3，井内放抽水泵，随时进行排水）， 积水井间距 20 m、断面 400 mm×400 mm×500 mm。 通 过引排等措施，基面上无明流水后方可进行下道工序 施工。 4. 2. 3 阴阳角的处理 对于基面上的阴、阳角，均采用 1∶2.5 的水泥砂浆 做成 50 mm×50 mm 的倒角，防止防水板吊空被挤压 破坏或顶破。 4. 3 防水层的施工 车站全包防水层采用抗拉强度高、断裂伸长率大 的 ECB防水板，厚度 2.0 mm，幅宽 2 m。铺设防水层前 先在喷射混凝土初衬表面铺设保护层（缓冲层），保护 层采用线质量为 400 g/m的短纤土工布。 由于车站主 体二衬逆作施工，故防水层施工顺序为先拱部后边墙 再底板。 ECB防水板的主要技术性能指标见表 1。 4. 3. 1 保护层的铺设 铺设防水板前先在已找平的基面上铺设短纤土 工布保护层。 土工布用暗钉垫圈（覫80 mm 特制 ECB 塑料垫圈）固定在基面上，呈梅花形布置，横竖成行， 采用固定间距：顶拱 50 cm，边墙 80～100 cm，底板或 仰拱 100～150 cm，基面低洼处增设固定点，以免防水 板在此处吊空，浇筑二衬混凝土时弄破防水板。保护层 采用搭接法连接，搭接宽度 5 cm，搭接缝采用点粘法 进行焊接，保护层铺设时尽量与基面密贴，不要拉得过 紧或出现过大的皱褶。在一些受破除初期支护混凝土 影响的部位还需在土工布与基面间加设铁皮保护层。 图 1 防水施工流程图 图 2 排水盲沟断面 图 3 集水井断面 防水 材料 面密度/ （g/m2） 拉伸强 度/MPa 断裂延 伸率/% 直角撕裂强 度/（N/mm） 耐酸 碱性 ECB ≥0.99 纵向 19 横向 17.3 纵向 748 横向 766 纵向 81 横向 77.8 稳定 表 1 ECB防水板主要技术性能指标[1] 暗挖地铁车站全包防水层施工工艺 379· · Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 矩形工具 市政技术 第 27卷 4. 3. 2 防水板的铺设 1）施工机具选择。防水板热熔焊接机是铺设防水 板的主要机具设备。 选择时考虑如下性能：①焊接温 度与焊接速度可分别无级调节，以适应 ECB材质和工 作环境；②采用 220 V、50 Hz 交流电源，无特殊供电 要求；③体积小、重量轻、结构紧凑，能一个人手持且 在空中作业，适合洞内的作业环境；④性能稳定、坚固 耐用，可在高温、低温及潮湿等条件下使用；⑤焊接搭 接宽度能达到 100 mm。 该工程选择了 SYW-50-11 型热熔焊接机，另外 配备了热风焊枪、栽剪工具、锤子、手工电钻、检漏器 等机具。 2）铺设防水板。防水板的铺设顺序为先拱部后边 墙再底板。 防水板采用底板沿隧道纵向铺设、侧墙及 拱顶横向铺设的方法，以减少十字焊缝的数量，减少 手工焊接，保证防水效果。铺设防水板时，边铺设边将 其与塑料垫圈用手动熔接器焊接牢固，热熔时间一般 为 10 s。 两幅防水板的搭接宽度为 100 mm，为确保接 缝的质量，采用双焊缝搭接缝，上部防水板压住下部 防水板，单条焊缝的有效焊接宽度不得小于 10 mm， 焊接时均匀连续，焊缝严密，不能假焊、漏焊、焊焦、 焊穿。 3）进行充气检验。焊接完毕后采用检漏器对所有 焊缝进行充气检验，充气压力 0.25 MPa，持压不少于 5 min，允许压降 20 %，若压力持续下降，必须查出漏 气部位并对该部位进行全面的手工补焊。 铺设好的防水板应与基面凹凸起伏一致，保持自 然、平整、伏贴，确保二衬混凝土的浇筑尺寸及防水板 固定牢靠。 4. 4 分区防水及注浆系统施工 分区防水是通过背贴式止水带（见图 4）把防水 板分成若干区域，有利于渗漏水部位的查找及治理。 注浆系统包括背贴式止水带施工、注浆底座及注浆导 管等施工，采用将宽 30 cm 的塑料背贴式止水带不透 水焊接在防水板表面的方法实现。背贴式止水带设置 在环、纵向施工缝部位，焊接宽度不小于 4 cm，采用手 工焊接。 焊接完毕后用检漏器进行充气检验，检测标 准为：充气压力不小于 0.1 MPa，持压不少于 3 min。止 水带固定完毕后，在止水带两侧突起的齿条之间沿止 水带通长设置 覫8 mm的注浆花管，花管的引出孔间距 8 m。当止水带埋入混凝土后，止水带与混凝土之间有 可能出现咬合不密实部位，利用注浆花管填充注浆处 理，保证分区效果。 花管采用与防水板同材质的细条 箍紧后焊接在止水带上，固定间距不大于 50 cm。花管 四周出浆孔为扁孔，孔距 1～1.5 cm。花管在结构内穿 行一段距离后集中引出并对引出导管进行临时封堵 保护。 4. 5 施工缝防水施工 施工缝防水处理，采用双道遇水膨胀嵌缝胶及一 道注浆管（见图 5）。遇水膨胀嵌缝胶成型后宽 20 mm， 高 10 mm，采用专用注胶器均匀挤出粘贴在施工缝表 面，粘贴部位为结构中线两侧各 10 cm 位置。 粘结嵌 缝胶的施工缝表面先凿毛，将疏松、起皮、浮灰等凿除 并清理干净，使施工缝表面基本平整、干燥、无污物。 嵌缝胶粘贴完毕后，尽量避免施工中提前遇水，提前 膨胀会导致嵌缝胶的止水能力下降。为填充两道嵌缝 胶范围内的空隙，达到止水的目的，在施工缝表面中 图 4 背贴式止水带 图 5 施工缝防水构造图 380· · Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 矩形工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 2009年第 4期 线位置（即两道嵌缝胶中间位置）通长设置一道 覫8 mm 注浆花管，注浆花管采用塑料空气管，在管壁上用模 刀割成长条型缝隙， 每隔 20 mm 长、180 °均匀分布， 不采用钻孔主要是防止在浇筑混凝土过程中混凝土 浆进入管中。注浆管采用专用扣件固定在施工缝表面 结构中线上，固定间距 40～50 cm，注浆管采用搭接 法连接，有效搭接长度不小于 2 cm。注浆管每隔 4～5m 间距引出一根注浆导管，利用注浆导管进行注浆，注 浆导管在结构钢筋间穿行一段距离后再引出结构表 面，引出位置应距施工缝不小于 20 cm。 二衬结构施工全部完成及停止降水后，对施工缝 渗水部位进行注浆。注浆材料一般为聚氨酯浆液或丙 烯酸树脂浆液，该站采用高固含量的聚氨酯浆液。 注 浆压力控制范围 0.3～2.0 MPa。 注浆压力选择主要考 虑以下因素：①混凝土孔隙率、裂缝宽度；②浆液流动 性或黏度；③注浆设备的流量、功率；④浆液的输送距 离；⑤注浆管的直径；⑥地下水的压力。 4. 6 变形缝防水施工 车站主体与出入口及风道之间设置变形缝，该站 共设置 7 道变形缝，变形缝宽 20 mm。 变形缝防水是 整个防水工程施工的一个重点部位，一般绝大部分渗 漏点均出现在变形缝位置，若变形缝防水处理不好将 会成为整个工程渗漏水的隐患。 变形缝采用 35 cm 宽中埋式注浆 PVC 止水带及 35 cm 宽背贴式止水带进行防水处理。为便于背贴式 止水带的安装及保证分区效果，变形缝两侧各 50 cm 范围内的基面全部采用 1∶2.5 水泥砂浆找平。 注浆止 水带采用热熔对接法连接，同时要保证对接部位注浆 管的畅通，对接部位接缝严密、不透水。 注浆止水带 的注浆导管引出间距 6～8 m，注浆导管在结构内穿行 一段距离后再引出，引出位置与变形缝距离大于30～ 40 cm。 拱部及侧墙变形缝中埋式止水带安装于结构 的中部，与变形缝位置垂直；底板变形缝止水带安装 时两侧向上翘 15 °，止水带两边用 22号铁丝固定于主 筋上，保证止水带下部混凝土气泡排出及混凝土密 实。施工缝与变形缝相交处施工缝嵌缝胶封闭成环形 （见图 6）。 4. 7 防水层的保护 4. 7. 1 成品保护 防水层施工后，成品保护是防止或减少二衬渗漏 水的一个至关重要的环节，因此，在防水层施工完成 进行下一道工序施工的过程中必须严加保护。底板防 水层设保护层，在施作好的防水板上面铺一层面质量 为 400 g/m2的土工布隔离层，再在土工布上浇筑一层 5～7 cm 厚的细石混凝土保护层，使其在绑钢筋及浇 筑底板混凝土过程不被损坏。对没有设保护层的防水 板（拱部及边墙）的保护采用安装钢筋时在钢筋端头 戴上塑料保护帽、钢筋焊接时用胶合板进行遮挡、在 破除初支混凝土时用铁皮进行保护等措施。 二衬混 凝土浇筑过程中要控制好振动棒的下插深度，避免破 坏防水板。 振动棒对防水板造成的破坏不易被发现， 也无法进行修补。 4. 7. 2 破损检查与修补 防水板铺设完毕后对其表面进行全面的检查，检 查合格后进行下道工序的施工。如在检查中发现破损 部位及时做好标识、及时进行补焊。补丁剪成圆角，补 丁边缘距破损边缘的距离不得小于 7 cm，补丁满焊， 不得有翘边空鼓部位。 补丁焊好后进行充气检查，如 不符合要求须重新进行补焊。 5 结语 北京地铁 10号线劲松站防水工程取得了良好的 效果，结构无渗漏、表面无湿绩。 实践证明，地下工程 采用分区防水施工可行，施工过程中只要控制好防水 基面、防水板施工、变形缝及施工缝等薄弱环节的质 量，并对成品采用有效的保护措施，就能达到预期的 效果。 参考文献： [1] 国家人民防空办公室. 地下工程防水技术[M]. 北京：中国计 划出版社，2001：55－97. 图 6 变形缝与施工缝相交处防水处理 暗挖地铁车站全包防水层施工工艺 381· · Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具 Administrator 线条工具