地铁暗挖工程全封闭防水施工技术
作者：佚名 责任编辑：admin 更新时间： 2015-11-04 22:01:24
摘 要：以东单地铁为依托，从防水混凝土、柔性防水层、特殊部位处理几方面阐述了在初期支护与二次衬砌之间设全封闭柔性防水层施工方法。
关键词：地铁暗挖；全封闭防水；施工一般铁路隧道防水设计的原则是“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”，地铁工程一般采用暗挖法施工。采用暗挖施工的地铁工程其防水设计等级较高，车站为一级，区间为二级。地下车站中的乘客流量大，金属设备繁多，要求达到绝对不渗不漏，其防水是以“ 防”和“ 堵”为主，与其他措施相结合的指导原则。“防”是以加强二次衬砌的自身防水性能和在与初期支护间设置柔性防水层，以阻止车站与地下水的联系：“堵”是在隧道施工过程有渗漏时在地层中和衬砌中注浆填充，阻止地下水的流径而起到防水作用。
地铁东单车站设计衬砌为复合式衬砌，在初期支护与二次衬砌之间设全封闭柔性防水层，初期支护为C20早强喷射混凝土，二次衬砌为C30防水混凝土，抗渗等级为S8.柔性防水层采用两种防水板，车站主体采用1. 2mm厚的ECB防水板，出入口、风道工程采用0. 8mm厚的EVA 防水板，缓冲垫层均为4mm 厚的聚乙烯（PE）泡沫塑料板。
1、防水混凝土衬砌结构包括初期支护和二次衬砌，初期支护一般采用喷射混凝土，二次衬砌一般采用模注混凝土。
喷射混凝土的防水性能较低，在渗水量不大的地段一般不考虑其防水性能，把防水的重点放在二次衬砌上。二次衬砌一般设计为抗渗混凝土，是结构自防水的重要部分，应从材料的检验、配合比设计、运输与灌注、拆模及养护等各方面严格控制把关，才能确保混凝土的防水性能。
1. 1 材料要求
（1） 水泥为≥425号的普通硅酸盐水泥，含碱量≤0. 6 %；
（2） 砂宜采用中砂，含泥量≤3 %；
（3） 石子最大粒径≤40mm，并满足泵送和钢筋净间距要求， 含泥量≤1%，吸水率≤1. 5 %；
（4） 外加剂为U EA膨胀剂，掺量由限制膨胀μ= 0. 5%来确定；
（5） 水为无侵蚀性洁净水。
1. 2 配合比设计
（1） 防水混凝土配合比必须经试验确定，其抗渗等级应比设计要求提高0. 2MPa；
（2） 每立方混凝土的水泥用量≥320kg（包括U EA 膨胀剂）；水灰比宜为0. 55；
（3） 砂率为35%～40%，灰砂比为（1∶2. 5）；
（4） 坍落度为180～210mm；
（5） 为提高混凝土的和易性，减少水灰比，适当掺入高效减水剂，掺量控制在水泥用量的0. 8 %；为了降低混凝土水化热可适当惨入粉煤灰。
1. 3 运输地铁隧道结构混凝土采用商品混凝土，混凝土输送车运输，泵送灌注。由于受到交通管制的影响，地铁混凝土浇注施工一般在夜间进行，而且一次性浇注方量较大，泵管通过竖井垂直运输，弯头较多，运输距离一般较远，因此混凝土输送泵管应采用高压管，其接头应严密不漏气。在泵送前应先打一盘与灌注混凝土灰砂比相同的砂浆，一者湿润管路，二者检验管接头是否漏气。
搅拌站至工地一般距离较远，运输时间较长，混凝土的和易性将发生很大变化，从罐车向泵的料仓卸料前，应将罐车反转3～5min，使罐内混凝土再次搅拌均匀。如果和易性仍不能满足泵送要求，可以适量掺入同品种的高效减水剂溶液，但应严禁加水。
1. 4 灌注当边墙混凝土灌注高度>2m时，应采用串筒、溜槽，采用插入式振捣器，振捣时间为10～20s，并以混凝土开始泛浆或不冒气泡为准。每层浇注厚度≤300mm，振捣器插入下层混凝土≥50mm，移距不大于作用半径1倍。当浇注拱部混凝土时，应在两侧模板上预留浇注窗口，两侧水平均匀灌注。采用表面振动器，每次浇注厚度为200mm ，移距应与已浇注混凝土搭接100mm.
1. 5 拆模和养护防水混凝土应严格控制拆模时间，不仅应保证混凝土的强度，而且拆时混凝土的表面温度与周围气温的温差应≤20 ℃.这一点非常重要，经常由于抢工期往往忽视这一点，过早拆模使混凝土过早暴露在大气中，由于与周边温差过大而产生内部应力使混凝土开裂。拆模后应及时洒水养护，并保持表面湿润，养护期≥14天。
2、柔性防水层柔性防水层分两层，缓冲垫层铺底与初期支护表面接触，对防水板与初期支护接触的一侧形成保护，其表面再铺挂防水板。
柔性防水层不仅起到防水的作用，由于防水板光滑将初期支护与二次衬砌隔开，它们之间基本不传递剪力，只传递压力，使二衬均匀受压受弯，减少由于局部应力使二衬出现裂纹。所以防水层对基面的要求很高，不能有突出物和明水，在施工防水层之前先对基面进行处理。
2 . 1 基面处理初期支护完成后对基面进行处理，割除钢筋头、锚杆头，在割除部位、断面变化处或转弯处的阴角应抹成R≥10mm的圆弧。明显凹凸不平的应分层喷射找平。基面如有明水，应采取措施注浆封堵或引排，方便防水层施工。
2 . 2 铺挂缓冲垫层用75热塑性塑料圆垫片和射钉将聚乙烯（PE）固定在初期支护上，钉距拱部50cm，边墙100cm，呈梅花形布置，位于变化断面和转角部位的钉距应适当加密。从拱顶向两侧依次铺贴平顺，长短边搭接长度≥50mm，做到平顺、无隆起、焊缝牢固。
关键词：地铁暗挖；全封闭防水；施工一般铁路隧道防水设计的原则是“防、截、排、堵相结合，因地制宜，综合治理”，地铁工程一般采用暗挖法施工。采用暗挖施工的地铁工程其防水设计等级较高，车站为一级，区间为二级。地下车站中的乘客流量大，金属设备繁多，要求达到绝对不渗不漏，其防水是以“ 防”和“ 堵”为主，与其他措施相结合的指导原则。“防”是以加强二次衬砌的自身防水性能和在与初期支护间设置柔性防水层，以阻止车站与地下水的联系：“堵”是在隧道施工过程有渗漏时在地层中和衬砌中注浆填充，阻止地下水的流径而起到防水作用。
地铁东单车站设计衬砌为复合式衬砌，在初期支护与二次衬砌之间设全封闭柔性防水层，初期支护为C20早强喷射混凝土，二次衬砌为C30防水混凝土，抗渗等级为S8.柔性防水层采用两种防水板，车站主体采用1. 2mm厚的ECB防水板，出入口、风道工程采用0. 8mm厚的EVA 防水板，缓冲垫层均为4mm 厚的聚乙烯（PE）泡沫塑料板。
1、防水混凝土衬砌结构包括初期支护和二次衬砌，初期支护一般采用喷射混凝土，二次衬砌一般采用模注混凝土。
喷射混凝土的防水性能较低，在渗水量不大的地段一般不考虑其防水性能，把防水的重点放在二次衬砌上。二次衬砌一般设计为抗渗混凝土，是结构自防水的重要部分，应从材料的检验、配合比设计、运输与灌注、拆模及养护等各方面严格控制把关，才能确保混凝土的防水性能。
1. 1 材料要求
（1） 水泥为≥425号的普通硅酸盐水泥，含碱量≤0. 6 %；
（2） 砂宜采用中砂，含泥量≤3 %；
（3） 石子最大粒径≤40mm，并满足泵送和钢筋净间距要求， 含泥量≤1%，吸水率≤1. 5 %；
（4） 外加剂为U EA膨胀剂，掺量由限制膨胀μ= 0. 5%来确定；
（5） 水为无侵蚀性洁净水。
1. 2 配合比设计
（1） 防水混凝土配合比必须经试验确定，其抗渗等级应比设计要求提高0. 2MPa；
（2） 每立方混凝土的水泥用量≥320kg（包括U EA 膨胀剂）；水灰比宜为0. 55；
（3） 砂率为35%～40%，灰砂比为（1∶2. 5）；
（4） 坍落度为180～210mm；
（5） 为提高混凝土的和易性，减少水灰比，适当掺入高效减水剂，掺量控制在水泥用量的0. 8 %；为了降低混凝土水化热可适当惨入粉煤灰。
1. 3 运输地铁隧道结构混凝土采用商品混凝土，混凝土输送车运输，泵送灌注。由于受到交通管制的影响，地铁混凝土浇注施工一般在夜间进行，而且一次性浇注方量较大，泵管通过竖井垂直运输，弯头较多，运输距离一般较远，因此混凝土输送泵管应采用高压管，其接头应严密不漏气。在泵送前应先打一盘与灌注混凝土灰砂比相同的砂浆，一者湿润管路，二者检验管接头是否漏气。
搅拌站至工地一般距离较远，运输时间较长，混凝土的和易性将发生很大变化，从罐车向泵的料仓卸料前，应将罐车反转3～5min，使罐内混凝土再次搅拌均匀。如果和易性仍不能满足泵送要求，可以适量掺入同品种的高效减水剂溶液，但应严禁加水。
1. 4 灌注当边墙混凝土灌注高度>2m时，应采用串筒、溜槽，采用插入式振捣器，振捣时间为10～20s，并以混凝土开始泛浆或不冒气泡为准。每层浇注厚度≤300mm，振捣器插入下层混凝土≥50mm，移距不大于作用半径1倍。当浇注拱部混凝土时，应在两侧模板上预留浇注窗口，两侧水平均匀灌注。采用表面振动器，每次浇注厚度为200mm ，移距应与已浇注混凝土搭接100mm.
1. 5 拆模和养护防水混凝土应严格控制拆模时间，不仅应保证混凝土的强度，而且拆时混凝土的表面温度与周围气温的温差应≤20 ℃.这一点非常重要，经常由于抢工期往往忽视这一点，过早拆模使混凝土过早暴露在大气中，由于与周边温差过大而产生内部应力使混凝土开裂。拆模后应及时洒水养护，并保持表面湿润，养护期≥14天。
2、柔性防水层柔性防水层分两层，缓冲垫层铺底与初期支护表面接触，对防水板与初期支护接触的一侧形成保护，其表面再铺挂防水板。
柔性防水层不仅起到防水的作用，由于防水板光滑将初期支护与二次衬砌隔开，它们之间基本不传递剪力，只传递压力，使二衬均匀受压受弯，减少由于局部应力使二衬出现裂纹。所以防水层对基面的要求很高，不能有突出物和明水，在施工防水层之前先对基面进行处理。
2 . 1 基面处理初期支护完成后对基面进行处理，割除钢筋头、锚杆头，在割除部位、断面变化处或转弯处的阴角应抹成R≥10mm的圆弧。明显凹凸不平的应分层喷射找平。基面如有明水，应采取措施注浆封堵或引排，方便防水层施工。
2 . 2 铺挂缓冲垫层用75热塑性塑料圆垫片和射钉将聚乙烯（PE）固定在初期支护上，钉距拱部50cm，边墙100cm，呈梅花形布置，位于变化断面和转角部位的钉距应适当加密。从拱顶向两侧依次铺贴平顺，长短边搭接长度≥50mm，做到平顺、无隆起、焊缝牢固。
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