关于地铁车站暗挖区间隧道防水施工技术分析

关于地铁车站暗挖区间隧道防水施工技术分析

朱平

中铁六局集团北京铁路建设有限公司北京海淀100089

摘要;目前中国的许多一线等城市都有了地铁,还有许多二、三线城市也在大力修建之中。地铁交通特点就是到达的快捷性和可靠性,运载能力强能够在很短的时间运输大量的人群。运行中不塞车,是城市中最具可靠性的交通工具。文章通过对重庆轨道交通十号线鲤鱼池车站~红土地站区间防水采用全包防水方案,并设置排水系统的实际工程情况进行分析,保证高效及时地完成该站的施工任务。

一、前言

目前我国许多城市都在开始急锣密鼓的开始大规模的修建地铁,由于我国大规模新建地铁在施工过程也面临着越来越多的问题。地铁车站断面大在暗挖过程中受地质条件影响。本文主要分析了地铁车站暗挖区间隧道防水施工技术,并对地铁车站暗挖区间防水施工的措施进行深入探讨。

二、工程概况

鲤鱼池~红土地区间隧道,区间总长873.131m。本工程区间隧道埋深在60~90m,全部为深埋隧道。鲤鱼池站站后设单渡线,该处区间与车站相接为一个标准单洞单线和一个大断面,其余段均为单洞单线隧道。区间隧道采用复合式衬砌结构,钻爆法施工。本区间采用重力流排水方式,不设排水泵房。本区间为排水区间,采用全包防水方案,并设置排水系统。

三、区间隧道防水设计

隧道采用全包防水主要是指在混凝土初支与二衬之间用防水板做一道隔离层将初支和二衬分割,把通过隧道初支的渗水阻隔在防水板外。受到多种因素影响,初支混凝土拱部有时不能喷满,拱部很容易形成积水通道。如果防水板出现破损,就会在防水层与二次衬砌之间形成地下水连通,全包防水就形同虚设。本工程地铁区间隧道在全包式防水设计中要求防水分区及设置排水系统相结合,在施工过程中防水排水效果显著。

区间采用三道防水措施,在初衬与二衬之间设置夹层防水层,夹层防水层包括塑料防水板和无纺布衬垫,塑料防水板均为1.5

mm厚的ECB防水板,采用热风焊枪热熔将防水板焊接在塑料圆垫片表面上,焊接应牢固、可靠,避免脱落。短纤土工布缓冲层作为第一道防水措施。

区间隧道采用重力式自排水方式。其中纵向排水管沿隧道两侧布置,采用外直径约100的双壁波纹管;环向排水管采用直径50的不锈钢弹簧软式透水管;横向导水管采用直径50的PVC管并在二衬结构中预留。纵、环、横向排水采用三通连接,需保证排水通畅。纵向排水管表面现场打孔,并有防泥沙、混凝土堵塞措施(可外包无纺布过滤层)。横向导水管在二衬上引出长度不小于100,位置为轨面标高;或直接引入道床两侧排水沟内。环向透水管间距8~10米。横向导水管间距10米。遇排水量大的区段,先进行注浆处理后,再将环向透水管间距适当加密为4~5米。排水系统需长期有效、横向导水管的岩层析出物需定期清理,保证排水畅通。结构设计需满足最不利因素下衬砌抗水压能力。作为第二道防水措施。

二衬混凝土采用防水混凝土,抗渗等级按埋深确定,具体为0<埋深H<20m,抗渗等P8;20≤埋深H<30m,抗渗等级P10;≥30m,抗渗等级P12。作为第三道防水措施。

四、区间隧道防水施工技术

4.1初期支护加强防水技术

鲤鱼池站区间隧道初期支护喷射混凝土施工完成后,利用初支表面预留的注浆管,对初支结构背后存在的空进行泥浆注浆,增强初支的防水性能,减少初支表面漏水情况出现。在铺设防水板前需对喷射混凝土表面进行空洞检查、平整度检查,如发现空洞需要及时进处理。对初支表面渗漏水情况进行检查,并采用注浆或引排等措施进行处理。

4.2防水板固定与分区防水技术

以前暗挖隧道的防水施工,大多采用自粘式防水板,防水板是利用自身的自粘性能与初期支护表面固定,防水板接缝采用热熔粘接,由于暗挖隧道初支表面渗水较多,初支喷射混凝土表面有水渍,利用防水板自粘性能固定效果差,实际施工现场为了方便施工大多采用水泥钉钉穿防水板固定,接缝焊接质量差,防水作用失效。

本工程区间隧道全包防水采用的1.5mm厚ECB塑料防水板,防水与初支表面采用热熔垫片无损固定,在初支表面上首先铺设缓冲层,采用铁垫片、水泥钉和防水板相配套的塑料圆垫片将缓冲层固定在初支表面上,固定时完成后水泥钉钉头不得冒出垫片表面。塑料圆垫片按梅花形布设,侧墙上防水固定按间距80~布设,起拱线以上拱顶防水按间距为80cm布设,仰拱防水板按间距1~1.5m固定。

侧墙与仰拱连接位置的防水板固定间距需要进行加密50cm布设。熟料垫片固定位置均应选择初支表面凹坑的地方,减少了浇筑混凝土时挤压防水板过紧产生拉裂现象。缓冲层土工布采用接宽度5cm,搭接缝位置采用水泥钉加塑料圆垫片固定。缓冲层土工布铺设时应与初支表面密贴,不得出现过大的皱褶或拉得过紧现象,避免影响防水板施工。防水板之间需采用爬焊机热熔焊接双焊缝的搭接形式,焊缝搭接度100mm,焊缝间供充气试验以检验焊缝的密实性。不能采用焊机焊接的部位采用热风枪焊接,焊接宽度不小于30mm。

4.3变形缝施工防水处理技术

变形缝在防水施工过程中是重中之重,在施工中存在一定难度。变形缝止水带通常有粘贴式、埋入式、嵌缝式及附贴式橡胶止水带。这几种材料单一使用防水效果不好。

本工程为满足变形缝施工的功能要求,变形缝采用350mm宽中孔型外贴式止水带设置在迎水面侧环向布置,变形缝中间部位采用350mm宽中孔型中埋式钢边橡胶止水带整环设置,中埋式钢边橡胶止水带仅用于变形缝部位,宽度均为35cm,橡胶厚度均为10mm,钢边采用厚度为1mm镀锌钢板;止水带均为中孔型止水带;变形缝应满足适应密封防水、变形、施工方便等要求。本工程区间隧道变形缝设计为2cm,变形缝中间采用衬垫板,在结构背水面变形缝端口采用双组聚硫密封胶进行嵌缝封堵。在顶板、侧墙和底板变形缝内侧采用双组聚硫密封胶进行嵌缝,并在顶板、侧墙处预留凹槽设置接水盒。

4.4施工缝防水处理

结构纵向施工缝采用280mm宽丁基橡胶腻子钢板止水带,结构环向施工缝采用350mm宽钢边橡胶止水带,结构断面接缝处涂刷水泥基渗透结晶防水材料1.5kg/m2。

特殊部位施工缝防水构造无法安装止水带部位的施工缝采用预埋全断面注浆管+双道遇水膨胀止水胶(20X10)的做法。

水平施工缝不应留在侧墙与底板的交接处。墙体有预留孔洞时,距孔洞边缘不应小于300mm。水平施工缝浇筑混凝土前,应将其表面浮浆和杂物清除,然后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料等材料,并应及时浇筑混凝土。

环向施工缝浇筑混凝土前,应将其表面清理干净,再涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,并应及时浇筑混凝土。当设计要求在施工缝表面涂刷水泥基渗透结晶型防水材料时,可不另外涂刷其它种类的界面剂。水泥基渗透结晶型防水涂料的用量不应小于1.5kg/m2。环向钢边橡胶止水带与纵向丁基橡胶钢板腻子止水带交接处,采用钢边端部螺钉锚固,使止水带密贴,不允许留有缝隙。

五、排水系统设置?

区间隧道侧壁纵向排水管选用DN100双壁波纹管,纵向排水管的设置位置易设置于纵向施工缝位置下,在浇筑仰拱(底板)时设置。如位置高于纵向施工缝,则需核实其环向刚度是否满足混凝土浇筑要求。

环向排水管采用直径50的不锈钢弹簧软式透水管。环向透水管间距8~10米。横向导水管间距10米。遇排水量大的区段,先进行注浆处理后,再将环向透水管间距适当加密为4~5米。排水系统需长期有效、横向导水管的岩层析出物需定期清理,保证排水畅通。局部地下水涌水多处加密设置,盲管数量根据水流大小而定,一般1~3根,施工中应根据实际情况相应增加,不可减少;盲管至上而下铺设,盲管不得侵入衬砌内,否则应凿槽埋设;环、竖向盲管用水泥钉固定,水泥钉环向间距为0.5米。

横向导水管采用直径50的PVC管并在二衬结构中预留。

纵、环、横向排水采用三通连接,需保证排水通畅。纵向排水管表面现场打孔,并有防泥沙、混凝土堵塞措施(可外包无纺布过滤层)。横向导水管在二衬上引出长度不小于100,位置为轨面标高,或直接引入道床两侧排水沟内。横向导水管应尽量设在环向盲管处,以便环向盲管里的水能迅速流入侧主排水沟,施工纵向排水管的时候,要求在施工完成防水板的时候,防水板应卷绕过纵向排水管,并将纵向排水管裹紧,避免在混凝土浇注的过程中将纵向排水管或横向排水管损坏。

六、结语

隧道结构渗漏水大大降低了结构耐久性渗漏水会严重腐蚀地铁隧道内设备,在后期地铁运营会造成严重安全隐患,后期堵漏等措施也造成了严重的经济损失。所以在隧道渗漏水中,排水系统是最后的一道防线在全包防水施工过程中防水板施工是基础,结构自防水是根本,细部结构防水是保证措施。

全包型防水施工中避免不了防水板损伤为了确保万无一失,设置排水系统,提高了在后期运营时渗漏水对结构和设备的运营安全。

参考文献:

[1]彭小丹.浅析地铁施工中地下车站防水施工技术[J].山西建筑,2018,44(22):107-108.

[2]嘉宁.地铁施工过程中的防水技术分析[J].价值工程,2018,37(15):228-229.

[3]吴天林.地铁施工中地下车站防水施工技术研究[J].路基工程,2018(01):206-208.

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