浅谈地铁车站结构防水体系

来源:用户上传      作者:

　　 摘要：地铁车站的防水问题是当今地铁建设的突出问题，是研究者和施工者长期以来颇为棘手的难题之一，由于大部分车站是修建在岩土体内的，其结构不可避免地长期被水浸泡和渗透，像南京这样遇到暴雨地下水位升高较快的地区更加严重。本文结合南京某地铁车站实例，就地铁工程的防水设计和施工问题进行探讨。
　　关键词：地铁；结构；防水；治理
　　 随着城市建设的飞速发展，地铁的施工工艺已经较成熟。但是，其防水工程在施工、设计及防水材料等方面仍不理想，每年都要花费巨额资金来处理地铁工程的渗漏水。由于大部分地铁车站是修建在岩土体内的，其结构长期被水浸泡，渗透也就不可避免。因此。防水工程设计与施工的质量关系到建设的成本，更重要的是影响工程本身的坚固性和耐久性，也是影响地铁工程能否正常使用的关键。
　　一、工程概况
　　 本市某站车站全长312.3m，标准段净宽25.9m。站台中心顶板埋深地面下2.50m。车站主体结构标准段为地下二层双柱三跨现浇钢筋混凝土框架结构；侧墙采用地下连续墙加内侧浇筑钢筋混凝土内衬组成叠合结构；车站及人行通道的顶板均按防水等级为一级的要求设计，地下车站风井、空调机房按防水等级二级处理。车站所处部位由地表以下2.5m至约15.5m深的范同内第②1层、②3-l层、②3―2层的黏质粉土与砂质粉土组成，其中第②层粉性土的砂性严重，透水性较强，含水量也较大。地下水位主要受大气降水、蒸发的影响而变化，地下水位深度一般为O.50m-0.70m，相应的绝对标高为+3.50m-+3.30m左右，含水量较大，对结构防水不利。
　　二、防水施工原则
　　 结构防水在施工中遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的设计原则，确立钢筋混凝土结构自防水体系，并以此作为主体形成系统工程。以钢筋混凝土结构自防水为根本，以诱导缝、施工缝、变形缝等接缝防水作为重点，并辅以结构外防水层作为加强防水。车站主体结构防水体系的设计见图l。
　　
　　
　　三、防水施工
　　 1、围护结构防水
　　 围护结构采用防水混凝土。抗渗等级s8，地墙迎土面主筋保护层为70mm。背土面主筋保护为50mm。地墙接缝采用混凝水泥处理，渗水较大部位先预埋引水管，最后进行压浆处理。地墙接缝急预埋钢筋接驳器部位400 mm范围涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料作刚性防水层，用量为1.5kg/m2。
　　 2、结构自防水混凝土采用防水混凝土，抗渗等级S8，依靠混凝土本身的密实性达到自防水目的。混凝土要起到防水作用，除混凝土本身具有较高的密实性、抗渗性以外，还要求混凝土施工完后不开裂，特别是不能产生贯穿裂缝目。防水混凝土应选用掺有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等活性外加剂，减少水泥用量，降低水泥水化热。同时根据工程抗裂要求配制混凝土可加入一定量的钢纤维或合成纤维。泵送混凝土坍落度一般控制在l20mm±20mm为宜，水灰比一般不大于0.55。城市地下工程施工混凝土浇筑时可能在层与层之间出现冷缝，缓凝时间的长短与诸如城市交通状况、搅拌站到工地距离、天气状况、混凝土质量、工程量大小等很多因素有关，施工时也应综合考虑。防水混凝土的养护至关重要．如混凝土养护不及时，混凝土内水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全。水分蒸发后造成毛细管网彼此连通，形成渗水通道，同时混凝土收缩增大出现龟裂，影响混凝土抗渗性。冬季施工混凝土需采取一定技术措施，诸如掺加化学外加剂．防止冻裂，同时应注意早期养护。
　　 3、结构外防水施工
　　 传统施工缝构造形式为凹缝、凸缝、阶梯缝等．施工难度大，防水效果不理想。诱导缝是上海地铁近年来采用的一种方法，在原设置伸缩缝的地方在结构受力许可的条件下，减少这部分位置上的结构配筋，有意削弱这部分结构的强度，使因混凝土伸缩而产生应力造成的裂缝在这一位置上产生。在该部位地墙用水泥基渗透结晶型防水材料找平，外部预设外贴式止水带。中埋式止水带有钢板和橡胶两种，选用带钢边的止水带可大大增强与混凝土的黏结力。中埋式止水带埋设位置应准确，用专用钢筋套或扁钢固定。顶板附加防水层采用聚氨酯涂料．施工前必须对基层表面的缺陷和渗水处进行认真处理。涂料尚未凝固时，如受到外水压力的作用会使涂料无法凝固或形成空洞，形成渗漏水的隐患。阴阳角处地下墙面先凿毛后再旅做抗渗微晶水泥砂浆找平层，并用抗渗微晶水泥砂浆做成40cmx40cm倒角。每层涂料应顺向均匀涂布，且前后层方向应垂直。分层涂布的片与片之间应错接80mm-100mm。涂布顺序由上而下，并采取防腐措施。
　　 四、防水施工存在的问题及改进措施
　　 城市地铁工程防水施工存在问题的原因很多，常见的一般为主体结构裂缝、施工缝及细部渗水等，详见表1。
　　
　　五、渗漏水治理
　　 1、地铁下程的渗漏水是普遍存在的现象，渗水形式也多种多样。渗漏水治理是一个综合过程，治理的原则为“堵排结合，因地制宜，刚柔相济，综合治理”。
　　 2、大面积渗漏水应首先疏通漏水孔洞，引水泄压，在分散低压力渗水基面上涂抹速凝防水材料，然后涂抹刚柔性防水材料，最后封堵引水孔洞。
　　 3、裂缝渗漏水一般根据漏水量和水压力来采取堵漏措施。对于水压较小和渗水量不大的裂缝．可将裂缝剔成一定深度和宽度的“V”槽，槽内用速凝材料填压密实即可。对于水压和渗水量都较大的裂缝，可采用注浆方法处理。
　　 4、穿墙管与预埋件部位渗漏水应将穿墙管或预埋件四周的混凝土凿开，找到漏水点，用快凝胶浆或注浆的方法堵水，然后涂刷防水涂料或嵌填密封防水材料，最后刚掺外加剂水泥砂浆进行表面保护。
　　 结语
　　 地铁工程防水设计及施工是一个综合性的工程，在设计和施丁时应严格控制各种参数，采取严格的管理措施。地铁工程防水主要作好结构自防，重点对结构诱导缝、施工缝、穿墙管等特殊部位措施处理，加强对附加防水层选材及工艺的管理控制，只有这样才能做好地下防水工作。
　　 参考文献
　　 [1]地下工程防水技术规范(GB50108―2001)[M]．2009．
　　 [2]张立群，崔宏环．建筑材料与施工[M]．北京：中国建材工业出版社，2008．
　　 [3]中华人民共和国住房和城乡建设部．GB50108--2008 地下工程防水技术规范[s]．北京：中国计划出版社，2008．
　　 [4]中华人民共和国国家标准．GB50208--2002地下防水工程质量验收规范[s]．北京：中国建筑工业出版社，2002．
　　 [5]中华人民共和国国家标准．GB50299--1999 地下铁道工程施工及验收规范[s]．北京：中国计划出版社。1999．
　　 作者简介：张万龙，男，江苏省交通科学研究院股份有限公司,助理工程师.
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-562890.htm