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輕軌站地下結構工程的防水施工

1 工程概述

某輕軌站地下1層為站廳層,地下2層為站臺層,橫寬36~38m,縱長155m,深15.1m,建筑面積12645m2。車站有效站臺長114m,寬9~14.5m,中心軌面高程為3.177m。底板、站臺板、站廳板采用梁板結構形式,基礎采用樁—筏基礎,采用明挖法施工。基坑支護采用地下連續墻+鋼結構內支撐支護結構,地下連續墻為板壁式,厚0.8m,深13.4~34.7m,幅寬一般為4.0m和5.0m,兼作地下室側墻和上部結構的承重墻。

該工程場地土層自上而下主要為雜填土、耕土、(粉質)黏土、粗砂、礫砂、粉質黏土;下伏基層為石炭系灰巖。地下水量豐富,埋深于原地面下3.0~4.2m。整個場地屬巖溶強烈發育地區,鉆探資料顯示最高的土洞為29m,最高的溶洞為22m。微風化石灰巖的埋深在原地面以下16.2~56.5m,巖面參差不齊,起伏很大。

該輕軌站設計一級防水,不容許有滲漏水,結構表面要求無濕漬。在施工中對地下結構防水混凝土、外防水層、特殊部位防水施工等認真操作、加強監督和管理,遵循“以防為主,多道設防、防排結合,因地制宜,綜合治理”的原則,采用以提高結構本身自防水性能為主,附加防水層為輔,多道防線,層層設防。

經過多年的使用表明,其防水施工措施效果良好。

2 結構防水施工

防水混凝土結構內部設置的各種鋼筋或綁扎鐵絲,不得接觸模板,固定模板用的螺栓必須穿過混凝土結構時,要有可靠的止水措施。防水混凝土拆模時,混凝土結構表面溫度與周圍溫差不得超過15℃。在防水混凝土結構中有密集管群穿過處、預埋件或鋼筋稠密處、預埋大管徑的套管處、預埋面積較大的金屬板處,應采取切實有效的措施,確保混凝土的澆筑質量。

混凝土材料應符合下列規定:使用生產質量比較穩定的回轉窯粉煤灰硅酸鹽水泥,含堿量(Na2O)不超過0.6%;無特殊要求時,一般不宜采用高標號及早強水泥;采用潔凈飲用水;石子最大粒徑不宜大于40mm,所含泥土不得呈塊狀或包裹石子表面,吸水率不大于1.5%;除含氯離子的外加劑外,可根據需要摻引氣劑、減水劑、防水劑、膨脹劑等。混凝土必須采用機械攪拌,配合料混合均勻,顏色一致,稱量準確,外加劑溶成較小濃度溶液加入攪拌機內。

混凝土灌注應控制其自然傾落高度,如因超高而使混凝土發生離析現象時,應采用串桶、溜槽或振動流管下落;混凝土必須采用振搗器振搗,振搗時間以10～30s為宜,并以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準;插入式振搗器移距不宜大于作用半徑1倍,插入下層混凝土深度不小于5cm,振搗時不得碰撞鋼筋、模板、預埋件和水止帶等;表面振搗器移距應與已振搗混凝土搭接寬度不小于10cm;混凝土應從低處向高處分層連續灌注,如必須間歇時,其間歇時間應盡量縮短,并應在前層混凝土凝結之前,將次層混凝土灌注完畢,間歇的最長時間應按水泥品種及混凝土結合條件確定,混凝土凝結不超過規定時間。

混凝土每層灌注厚度,當采用插入式振搗器時,不應超過其作用部分長的1.25倍;表面振搗器不超過200mm。結構預埋件(管)和預留孔洞、鋼筋密集以及其它特殊部位,必須事先制定措施,施工中加強振搗,不得漏振。

底板混凝土應分層留臺階灌注,混凝土灌注至標高初凝前,應用表面振搗器振一遍后再作壓實、收漿、抹面。墻體混凝土左右對稱、水平、分層灌注,至頂板交界處間歇1～1.5h,然后再灌注頂板混凝土;頂板混凝土連續水平、分臺階由邊墻、中墻分別向中線方向進行灌注。混凝土灌至標高初凝前,需用表面振動器振搗一遍后再作壓實、收漿、抹面。柱子混凝土可單獨施工,并應水平、分層灌注。如和墻、頂板結構同時施工而混凝土標號不同時,混凝土從攪拌、運輸和灌注、振搗等方面必須采取措施,防止混用。混凝土灌注過程中應隨時觀測模板、支架、鋼筋、預埋件和預留孔洞等情況,發現問題及時處理。

頂板是地下結構最容易出現裂縫的部位,在施工過程中應采取防范措施:跨度在8m以上的結構,必須在混凝土達到較高強度時才拆模;作好頂面混凝土在終凝前的壓實、收漿、抹光以及養護工作;頂板混凝土強度未達設計強度前不得堆放設備、材料等。

混凝土終凝后應及時養護,結構混凝土養護期不少于14d。混凝土養護可采用濕麻袋、草袋、砂覆蓋以及蓄水養護。

3 附加防水層施工

采用噴涂防水層:選用的材料、施工環境溫度應符合設計和產品技術要求。噴涂防水層施工前,應按噴涂工藝進行試噴涂,合格后方可正式噴涂。

噴涂防水層基面應緊實平整、潔凈、無浮漿、無凸角和凹坑及起砂現象,采用油溶性或非濕固性涂料時,基面必須保持干燥。每次配料在規定時間內用完,分層施工,并不得少于2層,后層噴涂料必須在前層噴涂料結膜后施工,且后層噴涂方向與前層噴涂方向相互垂直。可按結構段分片進行,邊墻噴涂時宜由上向下分層進行,接茬嚴密、噴涂均勻。涂料防水保護層采用砂漿或混凝土時應及時養護,頂、底板保護層平整度允許誤差為:底板5mm、頂板10mm。

4 細部防水施工

4.1 變形縫

變形縫止水帶應無裂紋和氣泡,接頭斜面熱接,不得疊接,接|中大網校|縫平整牢固,無裂口和脫膠現象。采用鋼板止水帶時,其材質、性能、規格須符合設計要求,接頭采用搭接,搭接長度不小于10cm,搭接必須平整、粘結牢固。鋼板止水帶埋入先澆、后澆混凝土內各為1/2板寬,而且保證止水板安裝平直。對于環向或豎向施工縫端頭模板必須牢固可靠,不得跑模。先澆筑混凝土基面必須充分鑿毛、清洗干凈、排除雜物。

結構變形縫設置嵌入式止水帶時,混凝土澆注前校正止水帶位置,表面清理干凈,止水帶損壞處修補好;底板結構止水帶的下側混凝土振實,將止水帶壓緊其表面后,方可繼續灌注混凝土。止水帶必須固定牢固,內外側混凝土均勻、水平灌注,保持止水帶位置正確、平直、無卷曲現象。

4.2 施工縫

施工縫一般采用遇水膨脹止水條,其止水條材質、性能、規格須符合設計要求。

結構施工縫應留置在受剪力或彎矩最小處,并符合規定;柱子施工縫留置在與頂、底板或梁的交界處約30cm處;板的施工縫留在柱跨1/3～1/4處;墻體水平施工縫留置在底板、中板及頂板交界處約30cm處,垂直施工縫同板施工縫距預留孔洞邊緣不小于300mm。

施工縫處理工藝:(1)水平施工縫先澆筑混凝土,在初凝后、終凝前根據止水條的規格在混凝土基面中間壓磨出一條平直、光滑槽。環向或豎向施工縫采用在端頭模板中間固定木條或金屬構件等,檢驗澆筑后形成凹槽;(2)止水條安放前,其澆筑混凝土基面必須充分鑿毛、清洗干凈、排除雜物;(3)水平施工縫在進行澆筑前先在基面上敷設25～30mm與澆筑混凝土同標號的水泥砂漿,環向或豎向施工縫應控制入模點與基面有一定的距離,經均勻、充分振搗后使基面與新澆筑混凝土有25～30mm水泥砂漿,新老混凝土結合良好;(4)止水條應盡量在混凝土澆筑前3～5h安裝好,如有困難提前安裝應采取緩膨措施,止水條應粘貼在基面預留的槽內,并用水泥釘固定牢靠。

施工縫處繼續灌注混凝土時,應符合規定:按設計安置好止水帶或膨脹止水條;已灌注混凝土粘接強度在水平施工縫處不低于1.2MPa,垂直施工縫處不低于2.5MPa;施工縫處混凝土必須認真振搗,新舊混凝土結合緊密。

4.3 后澆帶

后澆帶設在應力和變形較小部位,寬度為1m。該工程后澆帶采用平直縫,鋼筋采用搭接,其防水構造見圖2。

后澆帶應在其兩|中大網校|側混凝土齡期達4d后再施工。施工前將接縫處的混凝土鑿毛、清洗干凈,保持濕潤、并刷上水泥凈漿。后澆帶應采用補償收縮混凝土澆筑,其強度等級應不低于兩側混凝土。后澆帶混凝土的養護時間不得少于2d。

4.4 穿墻管

該工程管道多,穿過地下外墻時,設穿墻防水鋼套管,該為適應現代市場發展需要,山東科技大學天盾防水建材廠自主開發研制生產的TS新型自粘防水卷材,由橡膠類聚合物經改性制成,是一種性能優良的冷自粘型高分子復合防水卷材。

5 生產工藝及原理

該新型自粘防水卷材采用線性低密度聚乙烯樹脂(LLDPE)加入色母料、助劑(抗老化劑、穩定劑、助粘劑、光屏蔽劑等)經擠出制成的高分子聚合物為主防水層,一側復合丙綸或滌綸纖維材料為結構增強層,另一側復合壓敏膠粘劑、隔離紙,通過高溫熱融(10～10℃)直壓生產工藝一次擠壓成型,其生產工藝流程見圖1。從而使防水層與增強層達到了完全融合成型,粘結牢固,不易剝離,保證了防水材料本身的良好性能。

穿墻管止水環和固定環必須連續滿焊,并做防腐和防雜散電流處理;穿墻管處防水層施工前,將固定環和管道表面清理干凈;每層防水層鋪貼嚴密,不留接茬,增設附加層時,需按要求施工;預埋防水套管內的管道安裝完畢,需在兩管間嵌防水填料,并用法蘭壓緊。

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