摘要：地下渗漏问题一直是地下防水工程的棘手问题, 采用新材料、新工艺、新方法对提高地下防水效果起着关键的作用。本文介绍了某地铁车站的防水处理细部技术, 所阐述的各项施工方法和措施曾应用在防水要求较高的地铁车站工程中, 工程中采用了刚柔结合、防排结合的方法, 重点介绍了外防水的细部的处理几个有效方法, 取得良好的效果, 为提高地下室外防水的施工质量提供了借鉴。
关键词：地下工程; 伸缩缝; 防水处理
随着人们对生态环境保护意识的不断提高,地下环保工程的广泛应用越来越受到大家的重视,过街隧道、地下停车场、高层建筑地下室、地铁工程等地下工程的建设越来越多。采用新材料、新工艺、新方法对提高地下防水效果, 保证设备安全和外观观感, 延长结构寿命起着很关键的作用。本文所阐述的各项施工方法和措施曾应用在防水要求较高的地铁车站工程中, 取得了良好的效果。
1 工程概况
某地铁车站工程以结构自防水为主, 外包防水采用外防法全包式防水为辅, 为柔性防水层和防水钢筋混凝土内衬组成的防水结构, 防水面积约 18500m2。车站的主体结构防水标准为一级, 即结构不漏水, 结构表面不得有湿渍; 出入口通道结构防水标准为二级, 即结构不漏水, 结构表面允许有少量的、偶见的湿渍。结构顶板采用2.5mm 厚 YN 非焦油聚氨酯涂料防水层; 底板和立壁采用 4mm 厚 YN 自粘型弹性体沥青卷材防水层。防水层采用 “外防内贴”法施工。立壁采用 YN卷材防水层聚氨酯膜面粘 5～6mm 厚聚乙烯泡沫塑料板作隔离层保护。
2 防水设计原则及标准
我国《地铁设计规范》 [1]、 《地下铁道工程施工及验收规范》 [2] 以及 《地下工程防水技术规范》 [3] 对地铁工程结构防水作出了专门规定, 规定如下:
(1) 地下工程的防水设计应遵循 “以防为主,防排结合, 因地制宜, 综合治理”的原则。
(2) 防水工程设计应该遵循 “防排结合”、“迎水面设防”的原则, 并采用 “多道设防”、“复合防水”、 “节点密封”等措施。
3 防水施工优化方案
3.1 防水层施工基层的预处理
由于本工程围护结构是采用 “咬合”人工挖孔桩附加三道水平钢管支撑作为支护结构, 防水层是采用 “外防内贴”法施工, 也就是说, 在绑扎底板和壁板的钢筋之前, 必须将外防水卷材先粘贴在底板垫层和桩间回填混凝土层上。
YN 自粘型卷材属于冷粘贴式卷材, 和大多数的防水材料施工条件一样, 对施工的基层要求混凝土的基面含水率不得大于 9%。对于车站的顶板或 “外防外贴”式防水的基面相对容易做到, 但对于车站的底板和层迭式结构侧墙的施工基面就存在一定的困难。由于车站的围护桩随着基坑土方的开挖和钢支撑施工, 桩身会产生错位变形,使原本咬合的挖孔桩间产生裂缝, 地下水很容易就沿着裂缝渗入基坑内部。如果此时不作桩间处理或作桩间堵漏处理, 照旧施工桩间混凝土回填,渗水将会沿着桩边和回填混凝土最薄弱的地方渗出, 形成基层表面到处渗流的结果, 变得更难处理。
采用有组织的引流的处理方法, 可以解决这种盲目封堵而造成渗水四散的尴尬局面。具体做法是: 在桩间找平层施工前, 先用剖开的 PVC 管片或竹片顺着桩的凹位做一引水的通道 (见图 1) ,将桩间的渗水引到环绕基坑内周边基底的有组织排水盲沟和集水井中, 在集水井位置将水抽走,降低地下水水位, 可解决基坑地面和桩间找平层的渗水问题, 满足底板和壁板 YN 防水卷材施工的干燥度条件, 保证防水施工的效果。
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3.2 伸缩缝的防水施工处理
伸缩缝是防水的薄弱部位, 主要由于该部位的钢筋和混凝土完全断开, 仅仅靠环型橡胶止水带直接抵挡地下水压力。首先橡胶止水带和钢筋混凝土是两种完全不同的材料, 伸缩率相差较大,两者粘结能力较差, 渗水通常会绕过橡胶止水带的设置范围, 渗入结构内部只是时间上的问题。其次橡胶止水带的接驳质量也直接影响到伸缩缝处的防水效果, 如橡胶止水带埋设位置不准确。再者埋设橡胶止水带的部位由于固定止水带的端头模板刚度不够, 当混凝土浇筑时, 模板发生变形, 止水带易被挤到一边。最后混凝土不能充分振捣, 造成密实度不足也是伸缩缝常出现漏水的原因。
3.2.1 伸缩缝预埋 PVC 注浆花管处理
浇筑混凝土前检查和清理橡胶止水带, 防止混凝土和橡胶止水带存在夹渣形成空隙; 加强伸缩缝的混凝土振捣, 使橡胶止水带与混凝土粘结密实, 防止橡胶止水带底部混凝土产生空离而漏水。另外在混凝土浇筑前, 在伸缩缝橡胶止水带迎水面增设预埋注浆 PVC 花管。花管的制作可以采用 Φ20 的 PVC 管, 用直径 Φ8mm 的手枪钻,在 PVC 管上每隔 20～30cm 交错钻孔, 并用水泥袋纸将钻孔缠住封口, 以防止未注浆前, 混凝土浆将钻孔赌塞, 待结构混凝土收缩到一定阶段后,对花管进行压力注浆, 注入柔性防水材料水溶性聚氨酯, 以填充混凝土和橡胶止水带之间的微细缝隙, 加强防水薄弱部位 (见图 2)。
实践证明, 这是一种填补微小孔隙的好方案,不仅可以应用于伸缩缝中, 还可以应用于施工缝处的防渗堵漏措施中, 被设计部门参考应用于车站与区间施工缝和伸缩缝施工处理中。
3.2.2 顶板伸缩缝位置空铺处理 [Page]
某地铁车站外防水壁板采用 YN 自粘型卷材, 顶板采用非焦油聚氨酯防水涂料, 这是一种较为明智的选择, 可以充分发挥聚氨酯与主体顶板粘结力强的特点, 充分发挥两种材料的优点, 做到扬长避短。由于自粘式卷材和顶板的粘结力不足,土方回填时, 容易使卷材产生起卷和拱起的现象,从而导致卷材接口被拉裂, 产生渗漏。顶板采用非焦油聚氨酯, 既可以发挥聚氨酯粘结力强的特点, 防止防水材料因起卷而造成破坏, 又可以达到全包防水的效果。
伸缩缝处预留 20mm 宽度缝隙, 由于该处的聚氨酯延伸率不足以适应整体结构的收缩变形量,因此聚氨酯涂料被拉裂的情况时有发生。利用 YN卷材纵向抗拉强度比聚氨酯强的特点, 采用先沿伸缩缝纵向空铺 400mm 宽 YN 防水卷材, 并预留20mm 折叠痕埋入伸缩缝内, 预留一定的伸缩量,再施工聚氨脂防水涂层, 这样可以大大减少伸缩缝处防水材料被拉裂而造成地下水渗入伸缩缝的情况 (见图 3)。
3.3 结构自防水的处理
混凝土是一种非均质的多孔材料, 经常受温度变化和湿胀干缩而产生体积变化。频繁的温度、湿度变化使大体积的混凝土构件不可避免地产生裂缝和渗漏, 结构物的裂缝是不可避免的, 对结构的自防水设计要求增加难度; 施工缝是结构自防水的薄弱部位, 若处理不当, 很容易产生渗漏现象。
(1) 对主体结构混凝土采用分段、跳块不连续浇筑, 待混凝土有 4～5 天的预干期, 再进行浇筑中间块混凝土, 减少混凝土收缩应力, 可达到减少裂缝产生的目的。 [Page]
(2) 在施工缝采用钢板腻子止水带, 取代传统的 BW 止水条, 由于钢板腻子止水带的宽度, 延长了地下水的渗流的路径, 增强了施工缝的防水能力。
(3) 对于水平、垂直施工缝作出特别处理, 水平施工缝严格按照规范凿毛处理, 垂直施工缝采用 “快易”收口网, 以此加强新旧混凝土的粘结和咬合能力, 减少裂缝的产生。
(4) 经科学调配后的混凝土, 严格控制了水泥的最大用量, 水灰比<0.45, 另外对混凝土采用“双渗”技术, 掺入了适量的优质粉煤灰和普蜀里减水剂, 减少了水泥用量, 降低水灰比, 减少水化热产生, 使得混凝土凝固后, 内外温差缩少,减少混凝土出现裂缝的可能性。
(5) 采用加冰自来水搅拌混凝土, 直接降低混凝土坍落度和入模温度, 减少混凝土降温收缩,提高了结构自防水的能力。
4 结束语
该地铁车站工程以结构自防水为主, 外包防水采用外防法全包式防水为辅, 为柔性防水层和防水钢筋混凝土内衬组成的防水结构。结构顶板采用 2.5mm 厚 YN 非焦油聚氨酯涂料防水层, 底板和立壁采用 4mm 厚 YN 自粘型弹性体沥青卷材防水层。防水层采用 “外防内贴”法施工。立壁采用 YN 卷材防水层聚氨酯膜面粘 5～6mm 厚聚乙烯泡沫塑料板作隔离层保护。由于采用了多种防水优化方案, 对照以前的地下室工程, 该地铁车站结构内部结构的裂漏情况对比同类型的地下室明显减少; 特别是施工缝和伸缩缝的防水, 通过放松处理和加压注浆处理, 防渗取得了较理想的效果, 为今后同类型的大型地下室外防水施工提供了借鉴的方法。
