吕洋李彬
(中铁隧道勘测设计院有限公司,天津,300123)
【摘要】地铁工程施工建设中结构渗漏的堵漏工作是重中之重,施工难度非常大,对于地铁工程的施工质量而言具有重要影响。本文首先对混凝土主体结构渗漏原因进行分析,对地铁混凝土主体结构渗漏病害及其影响进行研究,对混凝土结构施工控制措施进行探讨。
【关键词】地铁工程;混凝土;主体结构;渗漏;病害;
1、引言
现阶段,随着社会经济水平的发展,城市交通状况日益紧张,道路交通条件恶化,许多城市选择修建地铁工程,以此解决交通拥挤的问题,促进城市公共交通的发展。然而,地铁工程一般是大规模地下结构工程,人流量集中,运营设备较多,对于渗漏水的防护工作要求比较高,一旦发生结构渗漏,将对地铁的运营维护等产生危害。所以为了确保地铁结构防水效果,最重要要做好地铁混凝土主体结构的防水处理。本文对广佛线二期澜石站地铁混凝土主体结构渗漏病害进行研究和探讨,以期能对后续施工过程起到参考作用。
2、混凝土主体结构渗漏原因分析
混凝土主体结构渗漏原因不外乎混凝土裂缝、施工缝、变形缝以及穿墙管等处未经过处理而引发渗漏。具体而言,可以总结为以下三个方面:
(1)材料方面:混凝土失水导致收缩形成干缩裂缝,或者是混凝土散热、降温而造成收缩而形成的冷缩裂缝,对混凝土结构的自防水性能产生严重影响。广东地区常年室外温度较高,对泵送混凝土自身水化热的散发极其不利。
(2)施工工艺:混凝土浇筑的时间及温度不符合规范,或者是混凝土浇筑之后没有及时进行养护工作,养护的时间不足导致混凝土出现收缩裂缝;由于混凝土进行浇筑过程中没有振捣密实,或者是存在漏振导致混凝土出现蜂窝;混凝土没有进行连续浇筑,造成一部分混凝土在初凝过程中即出现冷缝;施工过程是分段进行,每一段划分的太长,混凝土浇筑面积不符合规范,也容易形成收缩裂缝。
(3)施工缝、变形缝以及穿墙管等节点位置没有做好防水处理,从而导致主体结构渗漏。这也是主体结构漏水的关键因素,施工缝、变形缝防水措施下较难清理,振捣不充分而导致渗漏。
3、地铁混凝土主体结构渗漏病害及其影响
3.1地铁混凝土主体结构容易发生的病害
(1)道床和主体结构的施工缝在振动条件下腐蚀脱空、断裂。
(2)区间隧道,特别是混凝土主体结构开裂剥离,导致轨枕丧失固定道床的作用。
(3)道岔坑积水。转辙机基坑积水问题一直困扰着地铁运营维护,长期以来对地铁行车安全带来极大影响。
(4)排水沟混凝土溶蚀、漏水。地铁车站中排水沟的浇筑一直无法与主体中板浇筑协调,导致排水沟浇筑质量存在较大问题,混凝土浇筑标号也较低。
(5)车站和区间结构变形缝、结构缝发生渗漏。
3.2对地铁运营的影响
(1)地下水包围的地铁混凝土主体结构发生渗漏病害,其结构出现溶蚀和侵蚀。一般是结构在浇捣后,结构经过自缩、冷缩、收缩的过程,因此产生收缩裂缝。
(2)地铁混凝土主体结构出现收缩裂缝,地下水包围的结构受到影响,地下水沿着裂缝进入内部,从而产生严重的溶蚀,对通道旁溶析物影响深度超过30mm。
(3)渗漏病害会对结构产生安全隐患,一方面侵蚀作用下,时间变长而加快破坏,比如道床和仰拱剥离也是从局部出现渗漏而导致溶蚀粘结引起强度降低;另一方面,如渗漏处位于供电系统处会导致设备损坏、供电停顿,泵房负荷过大形成积水,设备被浸泡,甚至会影响旅客人身安全。
4、混凝土结构施工控制措施
4.1工程简介
澜石站位于汾江南路与规划路十字路口处。站址西侧为居民区,东侧为屈龙角涌,宽约16m,西南侧为空地,需要考虑基坑和河涌相互影响。沿汾江南路铺设有电信、电力、给排水等多种管线,部分管线影响基坑围护结构的施工,需要改迁或保护。
车站起点里程YCK0-884.558,车站终点里程YCK0-554.000,有效站台中心里程YCK0-594.000,车站(含停车线)全长330.558m。车站主体结构宽度35.1m,岛式站台宽度11米。
车站主体及风亭、出入口均采用明挖顺筑法施工。主体基坑深度为16.49m,围护结构采用800mm厚地下连续墙施工,深度为20m;风亭、出入口基坑深度约为9m,围护结构依据详堪地质情况采用800mm厚地下连续墙(出入口采用φ1.0m钻孔灌注桩),钻孔灌注桩深度为15m;
场地地貌属珠江三角洲海陆交互相沉积平原地貌,属南亚热带季风气候,温湿多雨,降雨充沛。地下水主要有两种基本类型,分别为松散层孔隙水和基岩裂隙水。地下水的补给来源十分丰富,主要受地表水补给,其次有大气降水和外围含水层的侧向补给。
4.2工程措施
(1)主体结构工法
拟建车站附近建筑物较多,且车站一侧为河涌,基坑开挖不宜坑外降水,应做好基坑的止水措施,以最大限度减小对周边环境的影响。当透水层较厚时,地下连续墙穿过透水层,进入不透水层一米以上,以免产生管涌现象或坑外地下水绕过围护结构进入坑内等现象。
(2)车站主体结构
基坑东部区域内基底主要为强风化粉砂岩、中等风化粉砂岩、微风化粉砂岩,基坑西部区域基底主要为强风化粉砂岩,局部为中等风化粉砂岩。基底地质条件较好,能满足地基承载力的要求,采用天然地基施工。
(3)附属结构工程
拟建车站附属结构主要为风亭、出入口,基坑深度约为9m,基坑开挖深度范围内的主要岩土层为填土层及基岩风化层,局部存在软土或饱和砂土,基坑底部岩土层主要为基岩风化层,物理力学性质较好。出入口及风亭采用明挖法施工,围护结构则可采用“钻孔灌注桩加内支撑”的支护形式,持力层选用基底基岩风化层作为天然地基。
4.3具体措施措施
混凝土材料尽量选择抗渗混凝土、低水化热水泥、优质粉煤灰以及优质适量的添加剂,并且确定好掺量。混凝土搅拌选择中粗砂,确定好砂率,以此提高抗渗性。砂率可以选择为40%,防水混凝土石子最大粒径要小于40mm,吸水率小于1.5%,防水混凝土水泥用量大于260kg/m?,水胶比小于0.5,总坍落度损失小于60mm。
混凝土浇筑尽量选择温度较低时进行,入场温度要低于30℃,温度过高时需添加冰块降温,浇筑时要振捣密实到位,防止出现漏振和过振的情况。混凝土一次浇筑高度要适中,避免导致铺浆和振捣困难。浇筑后及时养护,确保浇水养护时间大于14d。混凝土分层连续浇筑,对施工段长度进行合理划分,环向施工缝间距10m左右,避免出现混凝土拌合物离析现象。
5、结语
综上所述,地下结构尤其是地铁工程进行防水施工是一个永恒的话题,利用以上措施,澜石站地铁车站主体结构渗漏水从施工之前进行控制,后续进行主体结构、附属结构以及防腐措施和堵漏处理方面进行管控,从而减少地铁混凝土主体结构完成之后的渗漏点数量,以及地铁运营后的排水堵漏工作,以此促进车站结构防水质量的提升。目前,澜石站主体结构已经施工完成,从现场施工结果来看,基本无渗漏点,主体结构整体质量较好,达到了预期效果。
参考文献:
[1]李祥玉.隧道翻浆冒泥的整治与技术要求[A].高速重载与普通铁路桥隧运营管理与检测修理技术论文集(下册)[C].2010
[2]李建民.许昌高铁车站主体结构钢筋直螺纹连接质量控制[J].施工技术.2013(24)