地下工程防水设计理念论文

2022-04-26

摘要:本文分析了影响人防工程结构自防水质量的因素,探讨了提高结构自防水质量的控制措施,在结语部分归纳总结了提高人防工程结构自防水质量的“一个理念、一个重点、四项手段”的解决方案。下面小编整理了一些《地下工程防水设计理念论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

地下工程防水设计理念论文 篇1:

地下工程防水设计分析

摘要:本文针对地下工程防水设计中应注意的防水设计深度、膨胀剂的选用和掺量、柔性防水层的选用等问题进行了阐述。

关键词:地下工程 防水设计 膨胀剂 柔性防水层

以前的建筑设计人员对于地下工程防水设计应注意的问题做过一些探讨,如地下水的影响、确定防水等级、细部构造、现场条件、施工条件、防水材料的选择、地下水浮力的危害、软保护层等。这些方面的确是防水设计中应认真对待的问题,否则极可能引起渗漏事故。但同时,在进行地下工程防水设计中,我认为以下几个问题也应引起注意。

1、膨胀剂的问题

目前,地下工程中90%以上的混凝土采用添加膨胀剂的补偿收缩混凝土。关于膨胀剂,第一个问题是膨胀剂的选用。如同前面提到的,许多施工图中只是注明添加膨胀剂,但对膨胀剂的类型并没有要求。其实,膨胀剂在我国主要有三类:硫铝酸钙类,如UEA、AEA、FS等;氧化钙—硫铝酸钙类,如CEA;氧化钙类。这些膨胀剂种类不一样,成分不一样,使用条件也不一样。如氧化钙类膨胀剂,其主要成分CaO水化后会生成Ca(OH)2,虽然可以产生膨胀,但Ca(OH)2在水中容易溶解,很不稳定,如果用于地下工程就很容易出现质量事故。因此,工程设计中需指明膨胀剂的类型。

第二个问题是膨胀剂的掺量。在大部分施工图说明中,膨胀剂的掺量一般要求由厂家提供,也有的规定为水泥(或胶体)用量的某个百分比,如UEA为8%或10%等,这种表示方法有一定问题。众所周知,膨胀剂的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩,避免混凝土的开裂,所以,添加膨胀剂的混凝土又称为补偿收缩混凝土。混凝土的收缩是受工程的平面布局、结构形式、结构厚度、水泥品种、混凝土等级、是否设有后浇带或加强带等等众多因素影响的,在这种情况下,每个工程中膨胀剂的掺量都是一个相同的百分比是不科学的。从另一个角度来说,由于原材料、工艺等原因,不同企业生产的同一类膨胀剂的性能不可能完全相同,即便是同一厂家生产的产品,也有一定的质量波动,从这一方面来说,膨胀剂掺量按百分比标注也是不严谨的。正确的做法应该是,设计单位根据《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119—2003)的规定,在施工图中明确标注混凝土的限制膨胀率。《混凝土外加剂应用技术规范》规定补偿收缩混凝土水中养护14d的限制膨胀率应大于等于0.015%。一般地下工程底板的限制膨胀率在0.02%~0.025%之间,侧墙在0.03%~0.035%之间。当所选用的外加剂进场后,外加剂生产厂家或施工单位将膨胀剂送有资质的试验室检测,试验室根据设计单位提出的限制膨胀率确定外加剂的具体掺量。

2、柔性防水层问题

地下工程的柔性防水层是一个非常值得探讨的问题。首先谈一谈是否有必要保留柔性防水层的问题。《地下工程防水技术规范》规定,防水等级在二级以上的明挖地下工程防水设防为两道,一道为防水混凝土,另一道为防水砂浆、防水卷材、防水涂料、塑料防水板、金属板中的一种。大部分工程都选择防水卷材或防水涂料,即柔性防水层。但在实践中,由于补偿收缩混凝土和加强带技术的大量应用,有很大一部分工程去掉了柔性防水层,认为仅靠结构自防水完全能够达到规定的抗渗等级,因此,是不是需要保留柔性防水层的问题经常引起争论。就笔者的经验而言,补偿收缩混凝土从理论上讲完全可以达到抗渗的要求,在实践中也有非常多的成功例子;但是应该看到,补偿收缩混凝土要想达到理论的标准是非常困难的,因为它受到膨胀剂的质量、膨胀剂添加量的准确程度、混凝土搅拌的质量、养护效果等多方面制约,使用了补偿收缩混凝土后依旧产生裂缝的工程也比比皆是,因此,从确保工程防水质量的角度看,柔性防水层还是应该保留的。

另一个问题是柔性防水层的选用和质量保证问题。由于工程防水设计深度普遍不够,对柔性防水层,施工图中一般只是注明有柔性防水层,或者只是注明柔性防水材料的大类,如SBS改性卷材等,显得过于粗糙。其实每一种防水涂料或防水卷材都有它的最佳使用环境,以防水涂料为例,潮湿基层宜选用与潮湿基面粘结力大的无机或有机涂料;冬季施工宜选用反应型涂料,如用水乳型涂料,温度不得低于5℃;埋置深度较深或有较大震动的工程宜选用高弹性防水涂料。

3、防水设计的深度问题

《地下工程防水技术规范》(GB50108—2001)规定“地下工程必须进行防水设计,防水设计必须定级准确、方案可靠、施工简便、经济合理”,同时使用强制条文的形式规定,地下工程防水设计必须包括以下5条内容:1)防水等级和设防要求;2)防水混凝土的抗渗等级和其他技术指标,质量保证措施;3)其他防水层选用的材料及其技术指标,质量保证措施;4)工程细部构造的防水措施,选用材料及其技术指标,质量保证措施;5)工程的防排水系统,地面挡水、截水系统及工程各种洞口的防倒灌措施。这就对地下工程防水设计提出了很高的要求,也就是说,地下工程的施工图文件中必须包括防水设计,而且设计应该有相当的深度,能够具体操作且能够保证质量。

但在实际中,大部分地下工程防水设计都达不到这样的深度,而且在有的工程设计中只是提出抗渗等级,其他一无所有。地下工程防水设计深度不够造成的最大问题是施工图设计和防水设计两层皮。因为主体工程承包部门对设计单位的防水设计理念并不一定能够吃透,而是按常规做法来操作,难免出现这样或那样的问题,进而容易造成设计、防水产品生产厂家和防水施工队伍之间的扯皮现象。同时,由于防水设计过于简单,甲方或监理单位对防水施工质量的管理也会出现一定的困难。针对这样的问题,有的设计单位指出:目前国家规定设计单位在设计中不得指定材料、设备;而防水材料众多,相互之间性能差别太大,导致设计人员在设计中指定材料。其实,国家的有关规定是防止设计单位指定某种品牌的材料或产品,并没有限制对某类产品的指定,如设计单位完全可以指定膨胀剂为UEA、AEA或其他类型防水剂,然后在此基础上将防水设计进一步深化。

4、结束语

地下工程防水是一个系统工程,需要方方面面的配合才能够确保质量。在这里面,防水设计和防水材料质量是最为关键的。在防水设计方面,设计人员要综合考虑各方面的因素,科学设防,并使设计达到应有的深度。在防水材料方面,生产厂家应该自律,严格按国标和行标生产产品。建设单位或施工单位应该严格选材标准,按国家规定送检,杜绝不合格产品在工程中使用。如果相关各方都严格按规定规范自己行为,地下工程防水应该不会成为一个难以解决的问题。

参考文献

[1]李书山,熊稚军,邓天宁地下室底板柔性外防水层防水作用商榷 中国建筑防水,2004(10):20

[2]牛光全 也谈地下室底板柔性外防水问题 中国建筑防水,2004(12):9

[3]郑志辉 于英霞 地下工程防水设计中应注意的几个问题 山西建筑 2004(17):71

[4]游宝坤,侯维红,凌良敏 关于地下室防水设计的讨论 中国建筑防水 2006(2):4

作者:宿明哲 陈艳娇

地下工程防水设计理念论文 篇2:

提高人防工程结构自防水质量的探讨

摘 要:本文分析了影响人防工程结构自防水质量的因素,探讨了提高结构自防水质量的控制措施,在结语部分归纳总结了提高人防工程结构自防水质量的“一个理念、一个重点、四项手段”的解决方案。

关键词:人防工程; 结构自防水; 质量

文献标识码:B

1前言

21世纪是地下空间作为重要资源开发的世纪,人防工程不仅在战争时期是国家防御体系的重要组成部分,在和平时期的经济建设中同样有着十分重要的地位,但是长久以来地下建筑工程的渗漏已是建设者们伤透脑筋的大事,由于地下室不同程度的渗漏水限制了已建人防工程的开发利用,每年不得不投入大量人力、物力、财力进行维修,所以提高防水效果是当前人防工程建设中需解决的重点问题之一。2001年新修订的《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)把结构自防水明确规定为“应选”,而不是旧规范的“宜选”,体现了以结构自防水为主的思想,结构自防水是人防工程防水的治本措施,提高结构自防水质量是提高人防工程最终防水效果的关键。根据自己亲自参与人防工程设计、质监及施工的实践,谈谈提高人防工程结构自防水中应注重的几个问题。想对当前人防建设起到抛砖引玉的作用。

2影响人防工程结构自防水质量的主要因素

2.1工程地质方面。工程地质对基础的均匀沉降有重要影响,是影响人防工程防水效果的关键因素之一。湖南有些城区地质状况较复杂,岩溶和土洞均有不同程度的分布,属地质灾害发育的场地,如果工程地质状况未掌握清楚,地质钻探深度不到位或抄袭相邻的地质报告,工程地质报告未正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,则会造成结构设计方案欠佳,施工措施不到位,可能导致基础不均匀沉降,出现人防地下室渗水现象。

2.2 设计方面。在认识上,未真正树立以混凝土结构自防水为防水之本的设计理念,在实际工作中往往重防水材料,轻防水混凝土。在设计时,强调防水混凝土的强度等级,而对混凝土抗裂性能未引起足够重视。细部结构和配筋不合理,防水设计与工程结构设计未很好结合,结构形式设计过于复杂。同时,人防专业设计单位缺乏,非专业设计单位的设计人员掌握的人防工程设计知识参差不齐,造成人防工程设计问题较多,使工程质量受到影响。

2.3施工方面。原材料质量控制不良,坍落度控制不好,施工缝等细部结构处理不当,混凝土浇注后未按照施工规范要求进行养护。混凝土结构自防水施工是个精细过程,必须合理地选用配合比、水灰比、坍落度等参数,把好混凝土浇筑、振捣关,注意养护时间和条件,否则将导致混凝土内部出现空隙,结构表面出现裂缝。

2.4监督管理方面。对防水工程质量监督检查不严,未严格按有关规定进行工程全过程监督检查。图纸设计不够规范,设计审查不严。施工前未认真进行图纸技术交底,承包人未掌握防水施工要点,不少人防工程在建设的关键环节和关键部位上,现场监督没有完全到位。对监理公司的监督管理不严,素质和技术管理水平不高,甚至存在无专项资格的监理。

3提高人防工程结构自防水质量的措施

3.1选用合理的结构形式。结构自防水是利用结构本身的密实性、憎水性以及刚度,提高结构本身的抗渗性能,它要求结构本身必须具备一定的刚度,而合理的结构形式是提高结构整体刚度的关键。因此,在结构选型方面,应根据防护要求、平时和战时使用功能、工程地质和水文地质条件等因素综合确定,避免结构平面突变或断面刚度突变,尽量使结构平面选型规整,借以提升结构的整体刚度。

3.2科学设计防止混凝土开裂方案。提高混凝土结构自防水性能关键是控制钢筋混凝土裂缝的产生,在地下工程防水设计中,应特别注重防止混凝土开裂的设计方案,从混凝土强度设计及材料选用、钢筋及拉结筋布置、防止不均匀沉降等方面减少和控制混凝土开裂。

3.2.1选择适宜的主体结构材料强度。提到防水混凝土质量,人们自然想到如何提高强度和抗渗等级,混凝土设计强度、抗渗等级越高,单位水泥用量也就越多,水泥水化产生的热量也高,收缩变形加大,结果导致混凝土结构开裂。因此,要根据使用功能、防水等级、工程埋深等,考虑适宜的人防地下室工程主体结构材料强度,混凝土强度等级不宜低于C30,但也不应过高,抗渗等级应根据工程埋置深度在S6~S12范围内选用。

3.2.2合理选择混凝土原材料及配合比。一是正确选择水泥品种和用量。一般选用水化热较低的水泥,在保证混凝土强度和其他性能的前提下,通过优选砼配合比,尽量减少水泥用量。二是严格骨料质量,特别应重视粗骨料的选择,宜选用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率和含砂率小的石料。三是掺用符合国家标准要求的粉煤灰替代混凝土中的部分水泥制成粉煤灰混凝土,降低水化热,增加密实性,增强砼后期强度,提高砼的抗掺性和抗裂性。四是掺入适量的膨胀剂,配制成补偿收缩混凝土。补偿收缩防水混凝土不但可以减少混凝土在各龄期的收缩值,而且使混凝土在硬化过程中推迟了收缩的产生时间,提高了混凝土抵抗收缩应力的能力,从而减少了收缩裂缝的数量。

3.2.3钢筋布置的设计。一是适当增加墙体水平构造筋。墙体受力钢筋过多,水平构造筋过少是墙体容易开裂原因之一。为了防止这些裂缝的产生,可以采用螺纹钢筋,并适当减少水平构造筋的间距,增加墙体水平构造筋,以提高混凝土极限拉伸强度。二是合理设计拉结筋结构。在设置拉结筋时,采用“梅花型”布置,尽量少而精。双面配筋采用统一的模数确定钢筋间距,保证双面钢筋交叉点连线垂直于钢筋网。在拉结筋中间焊接止水环,或将拉结筋与模板拉杆二者结合起来,合设一个止水环。

3.2.4防止基础不均匀沉降。在开始设计前,要取得全面、准确的工程地质情况资料。在设计时应注意上部结构的均衡布置,以减少上部荷载不均导致沉降差,地基基础设计以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。岩溶和土洞有不同程度分布的人防工程,应对持力层范围内的岩溶、土洞进行相应处理,在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。

3.3提高防水混凝土的施工质量

3.3.1控制好原材料的质量。混凝土的原材料必须符合现行国家标准、施工及验收规范和设计的有关规定。在施工前进场材料必须现场抽样检验,达不到要求不得使用,重点控制好水泥的用量、强度,砂石含泥量及级配,要通过增加优质粉煤灰等来减少水泥用量,避免混凝土实际强度超过设计强度,提高抗裂性能。

3.3.2把好混凝土浇筑、振捣关。混凝土应分层浇筑、分层振捣,相邻两层浇筑时间应根据气温情况合理确定,以确保上、下层混凝土在初凝之前的牢固结合。混凝土泵送入模时,应使其水平均匀入模,并控制其自由倾落的高度。混凝土振捣前应先根据具体的结构物设计振捣点,振捣时间一般为10~30s,以混凝土开始出浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振。

3.3.3选择合理的混凝土坍落度。实践证明,在同等条件下,混凝土坍落度越小,混凝土早期收缩越小,施工后主体结构出现的裂缝越少。用于防水的商品混凝土入模坍落度应控制在120±20mm,目前,人防地下室普遍采用混凝土泵送施工方法,为控制坍落度同时又保证可泵性,应选择质量好的混凝土输送泵,最好选用进口混凝土输送泵。

3.3.4设置、处理好细部构造。混凝土应尽量做到连续浇筑,不留或少留施工缝。施工缝的设置,主要考虑一次混凝土浇筑强度和有效控制混凝土的收缩裂纹,在施工缝处继续浇筑混凝土前,对接缝表面应进行凿毛处理,粘贴遇水膨胀止水条或中埋式止水带。因工程设计需要设置后浇带的地方应提高施工质量,采用补偿收缩混凝土,其配合比应经试验确定,施工前,应将接缝面用钢丝刷认真清理,凿去表面砂浆层,完全露出新鲜混凝土后再浇筑。

3.3.5重视混凝土拆模及养护工作。抗裂防水混凝土由于掺加了大量矿物掺合料,早期强度增长一般较为缓慢,后期强度有较高的持续增长,因此拆模时间和养护制度与普通混凝土不同,混凝土侧模的拆除时间一般比普通混凝土晚2d,严禁过早拆模。混凝土终凝后应进行养护,养护时间不少于14d,以防止在硬化期间产生干裂。

3.4加强质量监督管理,把好设计审查、施工监督、竣工验收关

3.4.1坚持标准,严把设计审查关。要选择有资质的设计单位,提高设计质量。抓好施工图设计审查,对不符合人防工程建设设计规范、强制性条文及行业标准的施工图,提出审查修改意见,由设计单位进行修改,经审核批准后方可施工。进行设计交底和图纸会审,使施工单位熟悉设计图纸,了解工程特点和设计意图以及人防工程施工的质量要求等。

3.4.2跟踪到位,严把施工监督关。人防工程质监部门要对建设、勘查设计、施工、监理单位在工程建设中作出的具体质量行为合法性进行监督检查,对每一项报监工程制定质量监督计划,对关键工序、关键部位、关键环节实行跟踪监督检查,采取法律、经济、行政手段及时纠正问题,严防不合格的工序质量形成或进入下一道工序。建设、施工单位要建立健全质量管理制度,设置工序控制点,把好工程材料进场关,加强施工过程质量控制,杜绝随意变更设计和不按审查批准的设计图纸施工现象的发生,确保设计、施工方案和质量保证措施在实际工作的落实。

3.4.3规范管理,严把竣工验收关。利用人防工程竣工验收备案这一强制手段,强化监督管理,检查设计、施工等环节的工作成效,对存在的问题要求及时整改,使得不合格的工程不能备案,更不能投入使用。

4工程实践

某综合楼地上十二层,地下二层,建筑高度约56m,总建筑面积约10.41万m2,该工程地下一、二层为汽车库及配套设备用房,其中,主楼地下二层设有部分人防地下室,防水等级为一级。近年来,由于结构裂缝影响人防工程地下室正常使用的问题越来越突出,该工程一开始就对结构自防水问题认真对待,确定“综合治理,以混凝土结构自防水为主”的防水原则,重点对结构自防水采取了以下措施:

4.1强化地质状况调查,采用合理的主体结构形式。根据该工程所在地的地质情况,对持力层范围内的岩溶、土洞进行了相应处理,设人防地下室的主楼基础形式通过采用复合地基和调整桩基的桩长、桩数、桩径等来调整各部分的沉降量。地下室布置规整,为现浇钢筋混凝土结构,从结构选型方面提高了结构整体刚度。

4.2优化配合比设计。混凝土配合比经与混凝土厂家反复试配后慎重决定。如C45、S8剪力墙1m3混凝土各种材料用量分别为:水泥340 kg、河砂649 kg、碎石1058 kg、粉煤灰73 kg、矿碴73 kg、缓凝高效减水剂7.29 kg、水180 kg,即配合比为1:1.909:3.112:0.215:0.215:0.021:0.529。本配合比最大特点是通过掺入优质粉煤灰和矿碴(每m3混凝土掺入量达146 kg),减少了水泥用量,降低了混凝土最高绝对温升,同时节约了成本。

4.3严格施工工艺和方法。严格控制混凝土坍落度,当坍落损失后不能满足施工要求时,加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。严格控制混凝土入模温度,避免在高温时段灌注混凝土。主体结构施工时,采用合理振捣方法,拆模时间不宜过早,混凝土养护及时到位,采用混凝土养护自动喷淋系统。

4.4加强工程质量的监督。对设计中存在的问题提出了审查修改意见,经再次审核批准后施工。制定了该项目质量监督方案,对关键工序进行重点监督抽查验收。

该人防工程地下室建成近一年来,工程质量完好,未出现渗漏水现象,取得了良好的效果。

5结语

以上是多年来自己从理论到实践从事人防工程设计、施工、质监工作中的点滴体会,是对人防工程结构自防水问题的研究和探讨,总的来说可以归纳总结出提高人防工程结构自防水质量的“一个理念、一个重点、四项手段”的解决方案。即树立“混凝土结构自防水为主,防排结合”的理念;以防止混凝土开裂为重点,提高人防工程防水耐久性;采取“四项手段”:一是选择规整的结构平面形式,二是从混凝土强度选择、优化配合比、钢筋及拉结筋布置、防止不均匀沉降等方面科学设计防止混凝土开裂的方案,特别是针对龙岩优质粉煤灰较多情况,在保证混凝土强度的前提下,减少混凝土中水泥用量,增加粉煤灰用量,三是提高防水混凝土施工质量,特别是在许可的范围内尽可能降低混凝土坍落度,把好混凝土浇筑、振捣、养护关,四是加强质量监督管理,做好防水混凝土施工前、施工中和竣工的全过程质量监督管理。希望能对提高人防工程结构自防水有所帮助,不当之外,请批语指正。

参考文献:

[1] 中华人民共和国国家标准. GB50038-2005,人民防空地下室设计规范.

[2] 中华人民共和国国家标准. GB50134-2004,人民防空工程施工及验收规范.

[3] 朱祖熹. 浅谈地下工程防水规范实施中的若干问题. 施工技术2003.(03)

[4] 中华人民共和国国家标准. GB50108-2001,地下工程防水技术规范.

[5] 李承刚.建筑防水新技术.中国环境科学出版社,1996.

[6] 罗福午、江见鲸等. 建筑结构缺陷事故的分析及防治. 清华大学出版社,1996.

作者:房明峰

地下工程防水设计理念论文 篇3:

浅谈地铁工程防水技术

【摘要】做好防水工作是人们安全保障的第一步,地铁防水工程是一个系统的工程,涉及到选择合格的防水材料、结合经济合理的设计方法、进行严格施工管理等很多个方面,只有各个方面的努力配合才能达到较长的防水耐用年限和使用功能。

【关键词】地铁工程,防水技术

1 前言

从2008 年开始,由于城市轨道交通工程建设骤然提速,导致很多原来铁路的建设单位、设计单位及施工单位进入到了城市地铁工程的建设中,他们认为,地铁交通某些区间虽然位于主城内,但是地面上乡村仍未进行开发,故可以采用铁路隧道的“以排为主,堵排结合”的排水型隧道,但我认为这是不允许的。

因为地铁按照百年工程设计,其建设周期长,在建设过程中沿线工程水文地质变化大,地下工程防水设计标准应有预见性地提高防水技术设计,即采用全包防水技术。地铁一条线路从立项到建成需要5 年或更长的时间,工程沿线水文存在由单纯无污染地下水向污染重的渗透流转变情况。以重庆市渝北区的新牌坊地区为例,该地区原为城市郊区,从1998 年开始城市化进程,5 年的时间足够它从乡村蝶变为2003 年的高档住宅小区集中地,而到2013 年,这里已经集商务与高端居住区于一体,即将成为国际性地标,在这15 年间,该地区的地下水明显增加了被污染的几率,并增加了城市渗漏流。而铁路建设与城市地铁建设最大的区别就在于铁路建设期间铁路沿线工程水文变化不大,以秦岭山区为例,我国铁路五穿秦岭,在这50 多年间,地下水的水质变化不明显。故此城市地铁工程只能采取全包防水技术。

2 地铁防水及渗漏水治理

地下防水设计的总体要求是“防排结合,防为基础;多道防线,刚柔并举;因地制宜、综合治理”。

(1)对于大面积防水混凝土,可以掺入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等外加剂。例如:水泥混凝土的缺点是易收缩,而产生大的空隙,如果加入膨胀剂,膨胀剂水化后结晶生成稳定的水化物,填充在混凝土毛孔缝隙中,这就降低了混凝土的空隙率,使混凝土更加密实,抗渗性提高,弥补了混凝土易收缩的致命缺点。

(2)活动缝的渗漏水治理:日本东京是亚洲最早拥有地铁的城市,其防水设计采用了比较周到的导水沟设计。拥有先进的3S 工法治理渗漏水[3]。设计理念是伸缩(spread)、追随(sealed)、固定(solid)的有机结合,将综合处理融为一体。施工程序:施工位置标示、裂缝机械切槽、凹槽按设计成形、清除槽内碎屑、黏结剂涂刷、嵌入填充材料、面层材料施工、恢复原装饰层最后完工验收。

(3)高聚物注浆法:高聚物注浆法是一种较为实用的方法,利用高聚物的膨胀性可以改善地基沉降不均匀。另外一些高聚物材料具有抗渗性好、柔韧性好、不易开裂等特点,可用于封堵结构缝以保护内部的钢筋免遭腐蚀,也可用于封堵活动缝。

(4)泡沫橡胶管塞缝法[3]:2010 年,深圳大学张道真教授介绍了一种泡沫橡胶管塞缝工艺,可在管中充气,使其在宽度多变的活动缝中保持密封止水状态。

(5)合理设计水灰比。减少水泥的用量,水泥用量不超过280kg/m3,增加优质粉煤灰,其含量不低于凝胶材料的30%,或者增加其他水硬性凝胶材料如磨细矿渣比例。合理设计水灰比可以提高水泥混凝土的强度,确保混凝土的质量。

(6)由于施工缝部位防水能力较差,底板的混凝土应连续浇灌,应尽量不设施工缝,墙体一般只允许设水平施工缝,不得设垂直施工缝,垂直施工缝应与变形缝相结合且避开地下水和裂缝较多的地段。

(7)另外,也应该注意结构的防腐蚀[5],因为这也会对结构渗漏水提供有利条件。为防止土壤中的微生物腐蚀地下结构,可以在施工周围的土壤中加入抑菌物质,这样可有效抑制微生物生存。混凝土结构也应该防止电腐蚀。在国外,整个结构均用沥青卷材全部包裹围护。而北京地铁系统是采用玻璃布油毡全包的方法。地铁防水工程具体施工方案很多,可以根据当地地质情况,针对不同地段并考虑经济合理性选取最优治理方法。

3、提高我国轨道交通地下工程全包防水质量的建议

通过对一些地下工程区间隧道工程施工过程及竣工后使用情况进行调查统计,数据显示结构渗漏水情况最为严重。如何做好地铁工程区间隧道的全包防水,我认为应该从以下几个方面做起。

3.1 在设计施工图中明确使用全包防水技术

由于城市地铁区间隧道位于城市地下,位置特殊性,周边的地下水和渗漏流都带有压力并受到污染,这是它不同于铁路隧道的清水的最大特点,对于这两种污染水源都必须严防死守不能放进我们的隧道中。故铁路隧道防水可以采用“防、排、截、堵结合”原则(TB 10003-2005铁路隧道设计规范),但地铁隧道只能采用“全包防水”。忽视了城市的渗漏流危害,将山区隧道的做法照搬到了城市轨道交通工程上,这种做法决不应该允许和推广。

3.2 严格控制防水施工过程质量

1) 防水层施工质量把关。所选用的防水材料的质保资料( 厂家营业执照与生产资质及产品出厂合格证等) 要齐全,进场抽样送检,合格后方可用于施工。应由专业施工单位安排有专业资格的施工人员按照国家规范的要求进行施工,重视基层平整度、表面光洁度和明水的处理,禁止基层凹凸不平、有粗骨料或铁件突出及明水。施工过程中,施工技术交底、验收三道防线及成品保护等施工工艺必须严格执行。

2) 防水混凝土施工质量把关。a.混凝土应振捣到位。混凝土和易性差,或施工工序质量控制不严,如漏振和欠振都容易使混凝土结构产生蜂窝、麻面、孔洞等质量问题,形成各种形状的透水缝隙破坏混凝土的自密性,导致结构漏水。b.通过模板刷脱模剂和增加垫块来保证钢筋保护层厚度。防止因钢筋保护层厚度不够,地下水渗入混凝土表面细微的缝隙锈蚀钢筋,最终造成结构渗漏水。c.混凝土的养护要及时。混凝土水化不全是在混凝土内部形成毛细管道为渗漏水提供通道,进一步使混凝土的自密性降低导致结构漏水。d.施工缝( 包含隧道变径结合处、车站和隧道的结合处及车站和出入口的结合处) 的专项防水处理。施工缝混凝土振捣不到位、防水处理不到位( 如止水带和止水条与混凝土不密贴),也是最容易造成渗漏水的原因,需要施工单位提前做好专项方案,并由参建各方严格执行。e.防水层防水材料的保护。在实际施工过程中,防水材料会由于下列原因造成破损影响防水效果,如初期支护基面处理不到位,混凝土面凹凸不平、有凸出物、清理不干净;钢筋绑扎时未采取有效的保护措施,使防水材料整体性存在缺损;防水材料铺设时与初支基面不密贴,浇筑混凝土时受力破损;防水材料搭接处焊接质量有缺陷。f.需要安装模板严格执行GB50299-1999 地下铁道工程施工及验收规范(2003 年修改) 要求,使用模板拉杆螺栓连接,禁止使用穿墙螺栓或穿墙管破坏混凝土自防水系统后为渗水提供通道。

4、结语

地铁工程是百年工程,要真正杜绝区间隧道渗漏水问题的发生,只能把握最根本的两道防线,即隧道结构外包防水层和隧道混凝土结构自防水。国外“海恩法则”说“每一起严重事故的背后,必然29 次轻微事故和300 起未遂先兆以及1000 起事故隐患”。所以要防微杜渐,工程技术人员要从防水设计、施工指导思想上重视地铁工程防水,施工单位将防水工程一次做好,重视薄弱环节,如施工缝等处,采取周密的措施,多道设防。从防水每道工序质量开始重视,保证施工前、施工中、竣工后和运营中符合规范要求,进而保证地铁运营安全。

【参考文献】

[1] 龚克崇. 地基基础与地下防水工程[D]. 中国建筑工业出版社,2004(11).

[2] 北京土木建筑学会. 地下防水工程施工操作手册[D]. 经济科学出版社,2004(12).

作者:李达

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