地铁车站防水施工技术

地铁车站防水施工技术

防水工程是控制地铁工程的重要因素和重点项目。它的质量安全意识直接影响地铁的安全和效果，对地铁车站的防水要求很高，而且很难。因此,防水以结构自防水为主,采用自防水混凝土,附加防水层。施工遵循“以防为主、防排堵截相结合,多道防线、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。钢筋混凝土自防水结构中防水混凝土在工程结构中不但承担防水,还要和钢筋一起承担结构受力作用,因此结构自防水混凝土必须具备密实度高、收缩率小、强度高、可灌性好的多种性能,选择适宜的拌合材料及稳定性好的掺和剂,严格按设计提出的要求进行防水混凝土的配合比设计,并进行试配。1材料的选择1.1水泥1.1.1控制水泥用量应优先选用水化热较低的水泥,在满足混凝土强度和抗渗条件下,尽量减少水泥用量。水泥宜选用强度等级不应低于32.5级的普通硅酸盐水泥,如采用矿渣水泥时必须掺加外加剂,以降低泌水率。水泥用量不得少于300kg/m3;掺有活性掺和料时,水泥用量不得少于280kg/m3。1.1.2水泥颗粒的影响水泥细度是影响水泥一系列性能的主要物理指标。同样成分的水泥,颗粒越细与水接触的表面积越大,水化反应速度越快,其早期强度越高,但是水泥颗粒过细,硬化时收缩大,易产生裂缝。因此水泥必须控制在一定的细度范围内,以充分发挥其胶凝性,但太细在空气中硬化时收缩会更大,储存时强度下降快。水泥的比表面积宜小于350m2/kg,水泥的进场温度不宜大于60℃,以防止可能造成水泥中石膏的脱水,以及较高温度造成水泥水化温升较快。1.2混凝土材料的选择骨料的质量对混凝土的裂缝有很大的影响,研究表明骨料粒径越大,界面愈易开裂,在一定的外荷载作用下,界面裂缝首先在粒径较大的粗骨料处开裂,另外骨料粒径的大小对混凝土收缩的限制力有直接影响。粒径较小的骨料在混凝土中形成的内应力较小,相应减少了混凝土材料内部结构的微裂缝。从而提高混凝土密实性,抗渗性。在选择骨料时,应选用粒径较小的,一般应选择最大粒径≤37.5mm,最好是5~31.5的连续级配。而且粗骨料通常以紧密堆积密度较大、用水量较小时的级配为宜,这样不仅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密实性、抗渗性。细骨料宜选用级配良好的中砂。另外骨料中的含泥量对混凝土的抗渗影响也很大,因为泥土不但降低了水泥和砂石的黏结力,而且体积不稳定,干燥收缩,潮湿膨胀,对混凝土产生破坏较大。因此,应严格控制防水混凝土中骨料的含泥量。粗骨料含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;细骨料含泥量不得大于3%,泥块含量不得大于1.0%。1.3质量要求的要求外加剂的技术性能,应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求。此外,选择外加剂前,应检验水泥与外加剂间的适应性。在工程中,应优先使用低收缩率比的外加剂,外加剂的收缩率比不宜大于125%。1.4辅助胶凝材料在配制混凝土时加入较大量矿物细掺料,可降低温升,改善工作性,增强后期强度,并可改善混凝土内部结构,提高耐久性和抗渗性,尤其是矿物细掺料对碱骨料反应也具有良好的抑制作用,这些矿物细掺料称为辅助胶凝材料。在配制防水混凝土时优先选用优质粉煤灰,粉煤灰级别不应低于二级,掺量不宜大于20%;硅粉掺量不应大于3%,其他掺和料的掺量应通过试验确定。1.5确定砂率、水灰比防水混凝土配合比根据工程、选材要求、结构条件和施工方法,通过试验确定。其抗渗等级比设计要求提高0.2MPa。砂率宜为35%~40%,灰砂比为1∶2~1∶2.5;水灰比最大限值为0.45;掺外加剂的防水混凝土泵送坍落度在120mm左右。防水混凝土配料按重量配合比准确称量,水泥、水、外加剂、粉细料计量允许偏差为±1%,砂、石料为±2%。2防水混凝土施工2.1搅拌时间及掺加外加剂的确定混凝土的拌合必须选材固定,计量准确,拌合时间达到规定要求,搅拌时间≥2min。掺加外加剂时,根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。混凝土在运输过程中,注意防止产生离析现象,并控制坍落度损失(对坍落度的损失控制在10mm以内),同时应防止漏浆。2.2混凝土浇筑深防水混凝土应分层连续浇筑,采用高频机械振捣密实,以混凝土泛浆和不冒泡为准,应避免漏振、欠振和超振,浇筑混凝土的自落度不超过2m,每次分段浇筑长度不宜超过12m。2.3实施合理养护方案规范规定,有防水要求的混凝土养护时间不得少于14d,建筑物底板往往同时是大体积混凝土,因此必须根据施工季节及现场施工条件制订合理的养护方案,使混凝土中心温度与表面温度、混凝土表面温度与大气温度的差值均不大于25℃。减小温度裂缝的产生,对混凝土的抗渗能力有极其重要的意义,达到不裂不渗的效果。3特殊部位的防水混凝土施工3.1地下水应与立形缝相结合地铁车站施工缝设置在结构受剪力最小部位,并兼顾车站内部设施的完整性。施工缝是防水混凝土结构防水的薄弱环节,处理的好坏将直接影响结构防水质量,因此,混凝土施工时尽量不设或少设施工缝。施工缝与墙体上预留的孔洞边缘不宜小于240mm,垂直施工缝应避开地下水和裂隙水较多的地段,并宜与变形缝相结合。地铁车站结构施工缝混凝土与防水材料的细部构造分为环向和水平向两种构造形式。1)环向施工缝防水混凝土构造形式环向施工缝设钢边止水带,全断面注浆;施工缝防水加强层采用与单层防水层相同的单层聚乙烯丙纶复合防水卷材,施工缝防水加强层应位于防水层和结构迎水面间,宽度为50cm,待该防水材料固定到位后浇筑防水混凝土,其结合的细部构造如图1所示。2)水平向施工缝防水混凝土构造形式水平施工缝及垂直施工缝在浇筑混凝土前,将其表面清理干净,垂直施工缝凿毛处理,然后涂刷优质水泥基渗透结晶型防水材料,用量不少于2.0kg/m2。水平施工缝再铺30~50mm厚1∶1水泥砂浆,同时在施工缝界面上设置两道止水胶,分别距离墙边10cm。止水胶固化成型后的断面尺寸为:10mm×10mm,最后浇筑混凝土(见图2)。3.2柔性防水层的铺设由于变形缝结构刚度不同,受力不均匀,考虑到混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙是防水混凝土及结构外防水中的关键环节。变形缝中使用的中埋式止水带和嵌缝材料必须有出厂质量证明,并经进场检验和复验合格后方可使用。变形缝出现渗漏水后较难进行堵漏维修处理,因此在进行变形缝部位的防水施工时应采取正确的施工工艺和技术保证措施,具体步骤如下。1)变形缝部位的柔性防水层要求连续铺设。变形缝外侧密封胶施工时,为避免三向受力,影响防水质量,在密封胶与嵌缝材料间铺设隔离膜,密封胶与接缝两侧壁须黏结牢固,密封严密,无渗漏水现象。嵌缝质量应密实,表面无开裂、脱离、滑移、下垂及空鼓、塌陷等缺陷。橡胶止水带在转角部位的转弯半径不得小于100mm。2)变形缝内侧进行聚硫橡胶嵌缝前,应对缝内进行清理,缝内混凝土表面应干净、平整、无灰尘、油污及疏松部位,防止由于局部渗水造成整条嵌缝密封失效。3)加强竖直方向止水带两边混凝土的振捣,保证缝两边混凝土自身密实,同时将止水带与混凝土接触面的气泡排出,接触止水带处的混凝土不应出现粗骨料集中或漏振现象。4)水平方向止水带待下层混凝土充分振捣密实后,剪断固定止水带铁丝,放平止水带并压出少量水泥浆,然后再浇筑止水带上部混凝土,振捣上部混凝土时防止止水带变形。5)地铁车站侧墙及底板变形缝施工时,一般在变形缝两侧各50cm(共1.0m)范围内卷材与基层、卷材与卷材之间的胶结料均采用橡化沥青非固化防水涂料,其中2.0mm厚橡化沥青非固化防水涂料用于大面防水层(聚乙烯丙纶复合防水卷材)与1.5mm厚、宽1.0m的合成高分子预铺式冷自粘防水卷材之间,组成复合防水加强层(见图3)。3.3管道防水层铺设各种管线穿过衬砌必须有防水技术措施,做到不渗不漏。穿墙管处防水层施工前,将固定环和管道表面清理干净;每层防水层铺贴严密,不留接茬;增设附加层时,按设计要求施工;预埋防水套管内的管道安装完毕,需在两管间嵌防水填料,并用法兰压紧(见图4)。3.4混凝土浇筑施工缝在施工缝上浇筑混凝土前,无论采用何种形式的施工缝,为使接缝严密,须对接缝表面进行凿毛处理,清除浮粒,并在施工中注意对中埋式止水带和遇水膨胀腻子条安设槽进行保护。继续浇筑混凝土前,将施工缝用水冲洗干净并保持湿润,并先在施工接缝起始浇筑部位铺一层20~25mm厚、与浇筑混凝土相同强度等级的水泥砂浆,随后再进行混凝土浇筑作业。施工缝处的混凝土充分振捣密实,保证接缝部位混凝土浇筑质量和结构防水效果。防水混凝土结构变形缝的止水构造形式、位置、尺寸,以及止水使用的材料、变形缝填料