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1、地铁车站主体结构防水技术研究摘要:近年来“地铁热”的出现,而地铁又是主要修建于经济高速发展的滨江地区,经常出现地铁车站与江河相邻或是交叉重叠,在这些区域所建的地铁车站往往出现渗漏水现象,防水也是工程最重要的一点。本文结合工程实例(地铁车站正处于河流下方的情况),就工程中防水问题进行分析,提出处理措施,对类似工程具有一定的借鉴意义。关键词:结构防水;处理措施;工程实例ResearchonnewtechnologyofwaterproofingofmainstructurewaterprooflayerYangJingangNingboRailTransitGroupCo.,Ltd.Constru
2、ctionBranch,NingboZhejiang31501OChinaAbstract:Inrecentyears,withtheMetroIIeatnemerging,thesubwayismainlybui1tintheriversideareawheretheeconomyisdevelopingatahighspeed.Itisoftenthecasethatthesubwastationisadjacenttooroverlappingwiththeriver.Thesubwaystationsbuiltintheseareasoftenhaveleakagephenomenon
3、.Waterproofisalsooneofthemostimportantpointsoftheproject.Thispapercombinesengineeringexamples(thesubwaystationisundertheriver),analyzesthewaterproofproblemintheproject,andproposestreatmentmeasures,whichhavecertainreferencesignificanceforsimilarprojects.Keywords:structuralwaterproofing;treatmentmeasu
4、res;engineeringexamples引言目前地铁主要修建于经济发达的滨海地区,城市中多河道,江渠等水质环境,地下水位较高,且土质多为软弱土,车站易出现漏水现象。车站漏水小则影响后期运营,大则影响工程质量,因此防水也是工程中需要考虑的最重要的影响因素之一1工程背景宁波市轨道交通3号线钱湖北路站主体位于永泰公园北侧前塘河下,沿前塘河东西向设置,具体如图1所示。图1车站平面布置图Fig.ITheplanerelationofstation车站采用明挖顺作法施工,主体及附属围护结构为0.8m地下连续墙,围护结构与侧墙的结合型式为复合墙型式。地下车站、出入口和机电设备集中区段的防水等级为一级,
5、不允许渗水,结构表面无湿渍;连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级,不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000,任意IOOiB防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2m25o2问题与措施结构防水设计遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。根据环境条件、结构形式、施工方法,选择有效的、可靠的、环保的防水措施。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,提高混凝土的抗渗性、抗裂性和耐久性;以诱导缝、施工缝、变形缝(包括诱导缝)、后浇带、穿墙管、桩头、预留洞口、各种结构断面等细部构造的
6、防水为重点,同时在结构迎水面设置柔性全包防水层。2.1结构自防水结构自防水主要指的是混凝土的自防水,防水混凝土自防水结构是以调整混凝土配合比或掺外加剂等方法,来提高混凝土本身的密实性和抗渗性,使其兼具承重、围护和抗渗的能力,还需满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。主要有普通混凝土、外加剂防水混凝土和补偿收缩防水混凝土。2.2顶板防水车站顶板是上部结构的主要承重构件,在材料、荷载、环境等多方面因素影响下,产生裂缝而出现漏水现象6-8。对于这类裂缝是可以通过施工工艺适当的减小裂缝宽度,但是无法避免裂缝的产生。产生裂缝的主要影响因素:(1)环境方面:混凝土温度、湿度等变化(主要是温差变化)引起裂缝。(2)
7、材料方面:混凝土原材料质量不良,配合比设计不当或者收缩引起裂缝。(3)车站不均匀沉降。(4)设计方面:如结构选型不当或荷载估算与真实偏差较大时,造成混凝土等级及配筋设计方面的失误,造成钢筋混凝土结构的抗裂性能不足而产生裂缝,但在荷载设计范围内影响较小;(5)施工方面:混凝土的拌制、变形缝、伸缩缝的设置位置,应避开结构薄弱处,宜设置在结构剪力较小的部位。本车站处于河道正下方,必须做好顶板防水工作,具体防水措施如下图2-图5所示。图2车站标准段顶板结构防水层次Fig.2Thewaterproofleveloftheroofstruetureofthestationstandardsection注:
8、本文中隔离层均指350#纸胎油毡。图3车站顶板后浇盖板防水构造图Fig.3Waterproofstructurediagramoftheroof图4车站顶板涂料防水层做法Fig.4Thepracticeoftheroofcoatingwaterprooflayer图5车站顶板压顶梁防水构造图Fig.5Waterproofstructurediagramofthestationtopplategirder2.3侧墙防水侧墙在地连墙成槽过程中相对偏差较大,致使侧墙厚薄不匀,在沉降和温度应力作用下,较薄处产生应力集中,产生结构裂缝引起漏水,除了间隔一定距离设置变形缝之外,需做好防水措施,具体防水措施
9、如图6-图8所示。图6车站侧墙与通道顶板接头防水构造图Fig.6Waterproofstrueturediagramofthejointbetweensidewallandchannelroof图7车站侧墙与通道侧墙接头防水构造图Fig.7Waterproofstructurediagramofthejointbetweensidewallandchannelside图8车站侧墙与通道底板接头防水构造图Fig.8Waterproofstructurediagramofthejointbetweensidewallandchannelfloor2.4施工缝防水因设计要求或施工需要分段浇筑,而在先
10、、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝,而使漏水概率大大增加。宋萌等9认为原因主要包括:(1)混凝土表面凿毛不规范,新老混凝土的连结差;(2)止水带敷设不牢,灌注混凝土时跑偏、变形;(3)遇水膨胀胶带在灌注混凝土前受水浸泡先行膨胀;(4)遇水膨胀胶带与基面不密帖;(5)胶条接头处理不当;(6)模板缝隙处理不好,混凝土跑浆。未保证施工缝的防水性能,环向垂直施工缝和水平纵向施工缝均采用镀锌钢板止水带(断面尺寸为300nmi*4mm,厚度20um)+注浆管。特殊施工缝(均指无法安装止水带的施工缝)采用止水胶(聚氨酯止水胶)+注浆管+止水胶。施工缝迎水面均设置500mm宽的柔性防水加强层,具体措施如图9-图
11、11所示。图9车站施工缝顶板结构防水层次Fig.9Thewaterproof1eve1ofconstruetionjointofthestationroof图10车站施工缝侧墙结构防水布置图Fig.lOThewaterprooflayoutofconstruetionjointofthestationsidewall图11注浆管与止水胶安装示意图Fig.1ITheinstal1ationdiagramofgroutingpipeandwaterstopglue2. 5变形缝防水为消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害而设置的沉降缝,伸缩缝,防震缝,施工完成后仅用泡沫等弹性材料堵
12、塞而不浇实,无法形成完整封闭的防水圈,自然的增加了漏水概率。顶板变形缝采用迎水面嵌缝(采用20*10mm聚硫密封胶嵌缝密封)+中埋式钢边橡胶止水带+背水面嵌缝。侧墙、底板变形缝采用外贴式止水带+中埋式钢边橡胶止水带+背水面嵌缝,顶、侧墙变形缝均应设置排水盒,具体措施如图12-图17所示。图12车站顶板变形缝防水构造图Fig.12Waterproofstructurediagramofthedeformationjointofthestationroof图13车站侧墙变形缝防水构造图Fig.13Waterproofstructurediagramofthedeformationjointofth
13、estationsidewal1图14车站底板变形缝防水构造图Fig.14Waterproofstructurediagramofthedeformationjointofthestationfloor图15车站顶板变形缝防水加强构造图Fig.15Waterproofreinforcemcntstrueturediagramofthedeformationjointofthestationroof图16车站侧墙变形缝加强防水构造图Fig.16Waterproofreinforcementstructurediagramofthedeformationjointofthestationsidew
14、all注:变形缝迎水面均设宽度Im的柔性防水加强层。图17车站底板变形缝加强防水构造图Fig.17Waterproofreinforcementstructurediagramofthedeformationjointofthestationfloor2.6 角部接头处防水角部接头处由于其特殊的构造,常出现难支模的问题,导致许多成熟的施工工艺无法在此处施工,施工难度比较大,而且施工后施工质量也难以保证。角部的“各异性,很强,施工时应综合考虑影响各种因素。图18-图22未工程中的角部防水处理措施。图18车站顶板连接防水构造图Fig.18Waterproofstructurediagramofst
15、ationroofconnection图19车站阳角部防水构造图Fig.19WaterproofstrueturediagramoftheStationexternalcorner注:底板和侧墙铺设防水层的阳角应做成的圆弧或20*20mm2的钝角,倒角处采用1:2.5水泥浆。图20车站阴角部防水构造图Fig.20WaterproofstrueturediagramoftheStationinternalcorner注:底板和侧墙铺设防水层的阴角应做成的圆弧或50*50mm2的钝角,倒角处采用1:2.5水泥浆。图21预铺防水卷材平面铺设方法Fig.21The1ayingmethodoftheplanepre_1aidwaterproofingcoil图22预铺防水卷材立面固定方法Fig.22Thefixingmethodofthefagadepre-laidwaterproofingcoil注:找平层采用1:2.5水泥浆。2.7 其他防水(1)桩头防水。桩头破除时,基坑周边并未硬化,若桩头表面混入杂物或夹泥,在冠梁浇筑后,夹泥处易产生渗水通道。由于基坑