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地下空間---地鐵工程滲漏水原因分析與對策

發布:2018-12-27 11:00

  防水工程是建筑工程中的一個重要組成部分,對建筑的功能和壽命起至關重要的作用。地鐵工程是隱蔽的百年大計的工程,它不僅關系到結構安全使用,而且對結構的耐久性、地鐵的運營具有很大影響,因此,把解決防水工程問題放在首要的位置是十分必要的。防水工程屬于系統工程,應從設計、材料、施工、管理等幾個方面予以高度重視。

  一、地鐵工程滲漏原因

  地鐵工程在《地下工程防水技術規范》(GB50108)和《地鐵設計規范》(GB50108)的規范下,防水設防等級比較高,車站等人員密集場所為一級防水標準,區間隧道等附屬結構達到二級防水標準,無論一級二級均為“結構自防水+迎水面全封閉全外部防水”;在材料選用和施工做法方面也是以建議行業推廣的技術為主;應當說保證工程質量的基本條件具備,為什么還有著嚴重滲漏水問題,綜合分析滲漏的主要原因如下:

  (一)結構自防水由于以下原因達不到自防水目的雨虹防水

  1、混凝土結構自防水由于可能出現的配比不合理、水泥計量不準確、加水過多、混凝土振搗不密實、固定模板的鋼筋孔隙不易堵嚴或模板支設不牢固發生位移、混凝土養護條件差、養護不到位等均致使結構自身達不到質量安全而削弱自防水功能。雨虹防水

  2、混凝土的施工縫、變形縫、后澆帶等部位處理不當產生滲漏水雨虹防水

  結構自防水功能是由“混凝土自身防水+縫的密封止水措施”來實現的,施工縫和變形縫的位置留設不當,止水帶偏位、損壞,施工縫被污染造成新舊混凝土之間形成夾層,導致新舊混凝土粘結不牢固出現空隙,混凝土后澆帶有兩條連結裂縫也是容易漏水的部位。雨虹防水

  3、混凝土表面裂縫造成滲漏水雨虹防水

  如水泥量過高硬化過程因溫度、濕度交替變化引起開裂、混凝土振搗不密實造成表面泌水,產生裂縫,養護不及時不充分導致因混凝土收縮產生開裂;地基不均勻沉降產生裂縫。

  (二)、地下車站等明挖地段全外包柔性防水層做法及施工,由于以下幾方面原因易造成工程質量問題雨虹防水

  1、結構側墻和底板外防內貼部位易產生滲水雨虹防水

  外防內貼是防水層鋪貼在外圍護墻體上,與結構融為一體,由于防水層與結構墻體變形不同步,在防水層平立面的交接部位易拉裂而產生滲漏水,防水層和結構墻體不沾在一起,當防水層出現破損時,防水層與結構墻體之間會竄水而引起漏水,立面收口部位因防水層損壞從外側圍護墻過渡到結構立墻面。雨虹防水

  2、施工條件環境不具備,又搶工期,導致柔性防水層施工質量不保證雨虹防水

  地鐵明挖車站頂板為適應結構方面的變形,設計選用既有高拉伸強度、又具高延伸率的單組份聚氨酯涂料等、聚氨酯涂料俗稱液體橡膠,至今仍然是涂料性能檔次最高的,所以設計選材是得當的;但該涂料化學反應固化成膜的,需要一定的溫度、濕度,因此規范規定零度以下不宜施工,(24小時均滿足,而不是僅在施工時),如果施工應采取措施。冬季環境溫度低于零度時,雖然可以施工但涂料質量會受影響,如果采用水性材料、自粘材料5℃以下就不宜施工了。

  (三)、區間隧道塑料防水板滲漏主要原因雨虹防水

  初期支護基面處理不到位、混凝土凹凸不平,鋼筋綁扎時末端有效防護措施、防水板破損、防水板鋪設時與初期基面不貼實、澆筑混凝土時受力破損、防水板搭接處按質量有著缺陷接縫不密實等。

  (四)、施工縫、變形縫、誘導縫、管根處、樁基礎等細部節點易滲漏雨虹防水

  建筑防水工程的滲漏,尤其是細部節點存在滲漏幾乎是所有工程都會出現,地鐵工程也不例外,在混凝土結構自防水原因中已列為主要原因。但隧道的施工縫滲漏也是存在的。隧道施工沒有環狀縫,縱向縫,縱向縫安裝遇水膨脹橡膠條時未預留凹槽,混凝土表面不平整,使膠條膨脹后不能緊貼混凝土,形成滲漏通道,橡膠條在澆筑混凝土前已膨脹致使混凝土結構收縮時,失去膨脹能力形成縫隙;縱向縫止水帶安裝偏移,不順直等均會使安裝止水帶部位留有縫隙形成滲水通道。

  二、確保地鐵防水工程質量的對策

  (一)把解決好防水問題放在重要位置雨虹防水

  地鐵工程是百年大計的工程,所以地鐵防水工程從防水等級、材料選用、施工及管理四個方面卻應當有比其他建筑工程更加高標準和更嚴格的要求。同時由于地鐵工程土建工法多,不同環境,不同地理位置土建工法不一。工法不一帶來施工工藝的復雜,也給防水工程施工帶來難度。所以,確保防水質量,首先是要在此重申防水工程是建筑工程功能的組成部分,沒有防水就沒有地鐵工程的施工功能和安全運營。解決防水問題要設計、材料、施工、業主、監理各方面的高度重視、按著規范指導下高標準設防和選材、規范化精心施工、嚴格管理、科學管理。

  (二) 制定地鐵防水(柔性防水層)施工技術規范和地鐵防水工程質量驗收規范雨虹防水

  由無地鐵防水工程專業的施工技術規范和地鐵防水工程質量驗收規范,導致地鐵防水施工過程中,施工質量難以控制。施工驗收無統一標準

  (三)設計原則和方案建議

  1、設計原則雨虹防水

  1)應遵循“防、排、截、堵相結合,剛柔并濟、多道設防、因地制宜”的原則,其中“防排結合”設計原則對地鐵工程尤為重要。

  2)擇優選材,防水設計選用的材料應是經過試驗、檢測證明可靠變為建設部推廣,選用的材料不但物理力學、化學性能、耐水和耐久性能優異,而且施工性能好、施工技術容易保證工程質量的材料。

  2、建議的設計方案雨虹防水

  1)防水等級:除堅持地下車站、人行通道等應選為一級,參照D1N18195規范,將區間和風井的防水等級都按一級進行設防,對同一部位但埋深超9m壓力小大的部位還應加強防水構造。

  2)明挖法“剛柔并濟”防水雨虹防水

  主體結構防水除結構應采用防水混凝土外,還按著結構外圍形成封閉的柔性防水層。建議選用彈性體(SBS)改性瀝青防水卷材(II型、長纖聚酯氈胎體、礦面)共兩層(卷材厚度4+4mm或4+3mm)。該材料的“彈性體改性瀝青”和聚酯無紡布卻是耐久性好、適用于侵蝕性介質作用和受振動作用的地下工程,拉伸強度高、良好的低溫柔性、粘結性與不透水性,以及熱熔工法、材料和施工不受氣候影響是防水材料中為數不多的一年四季均可使用的技術。

  3)區間隧道除選用EVA(1.5mm厚)、ECB(2mm厚)、HDPE(1.2mm厚)外,建議選用高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材及其預鋪反粘施工技術。該技術產品突出特點為具有高拉伸強度>900,高延伸率>450%,高抗沖力與后澆混凝土可形成永久結合,可有效解決竄水問題,為建設部推出的“十一五”推廣技術,適用于建筑地下室地鐵、隧道等工程。

  4)施工縫、后澆帶、變形縫、誘導縫的防水

  按規范須采取加強措施,選用三種以上的柔性材料形成多道設防,必須要一道高分子防水卷材與結構緊密結合。對于變形縫與施工縫部位必須設置預埋止水灌漿管(帶)。

 、 施工縫和變形縫,應選用鋼邊橡膠止水帶(寬350mm~400mm,鋼邊厚0.8mm~1.0mm)

 、 變形縫、礦山法區間的施工縫建議選用外貼式、可拆卸式止水帶。

 、 遇水膨脹橡膠止水帶——選用緩脹型,應用于非迎水面結構混凝土的施工縫。

  (三)防水施工工藝及其防水施工關鍵工序的質量雨虹防水

  1、SBS改性瀝青防水卷材熱熔施工

  該防水工藝已被各界所熟知,即用火焰烘烤卷材表面瀝青層,待瀝青呈熔融狀態立即粘貼。該工法至目前在世界各國范圍內仍被認定是可靠度最高的,尤其是對防水層長期處于小范圍之中的地下工程,對該工程的可靠度沒有爭議,該工法的關鍵工序及控制點如下:

  1)防水基層處理,除底板墊層選用空鋪法或點粘施工法外,側墻和頂板必須涂刷基層處理劑。

  2)搭接邊的熱熔操作和質量驗收雨虹防水

  在國外看過不同SBS改性瀝青防水卷材熱熔施工,其最關鍵的工序之一是卷材搭接邊的施工。首先在卷材施工過程中,卷材鋪貼熱熔時搭接邊留下來單獨熱熔粘接,搭接邊處理首先是寬度的保證,在寬度保證前提下熱熔粘結,熱熔時火焰烘烤上層的底面和下層的上表面,至熔融狀態立刻搭接并由內而外壓實,通過壓實達到搭接的上下層100%滿粘并擠出瀝青,SBS改性瀝青防水卷材的搭接邊處理在工程中是極為重要的一環,在施工中應嚴格按照國標要求“接縫部位必須溢出瀝青熱熔膠,并形成勻質的瀝青條”為控制關鍵。搭接邊是否達到滿粘的質量,就是以搭接邊是否擠出瀝青并形成連續不間斷的密封條。

  3)卷材收口部位的搭接和密封雨虹防水

  依據規范要求卷材端部收頭,無論大面的要求是滿粘還是條粘,收頭部位均應滿粘,并有瀝青擠出,在立面收頭部位還要用配套的的瀝青密封膏封口。

  4)卷材防水層細部節點處理、陰陽角、樁基根部、管根等細部卷材必須滿粘,管根與密封膏同質的瀝青涂料復合使用,形成多道設防。

  2、塑料防水板施工關鍵工序的質量控制雨虹防水

  區間隧道礦山等復合襯砌采用塑料防水板施工,其關鍵工序也是兩幅卷材的搭接縫,兩幅防水板搭接寬度應為100mm,搭接縫應為雙焊縫,單條焊縫有效搭接寬度不應小于10mm,焊接嚴密,不得焊焦、焊穿,在細部卷材不需焊接處,需用密封膠帶等措施。

  3、高密度聚乙烯自粘膠膜防水卷材施工及關鍵工序質量控制

  1)完善的系統配套材料,包括:固定墊片、搭接專用膠帶,接縫密封條

  2)兩幅卷材間的密封,卷材縱向搭接邊留有高分子自粘膠膜層,卷材固定后即可搭接,搭接后壓輥排氣壓實;橫向搭接采用卷材專用膠帶。橫向和縱向邊搭接完畢,表面接縫外均安裝密封條。

  4、單組份聚氨酯防水涂料施工及關鍵質量控制雨虹防水

  1)施工條件基層符合規范要求雨虹防水

  單組份聚氨酯防水涂料施工條件主要是基層和環境條件,基層無明水且干燥,施工環境溫度在0℃以上;涂刷2mm厚涂料,一般為涂刷3遍,每遍完全固化能上人后再涂刷第二遍。

  2)質量控制關鍵是涂抹厚度,這是涂膜防水層工程質量保證的關鍵。厚度控制可依據涂料在一個區域中的用量判斷,也可用測量法測試厚度。

  三、應處理好的幾個關鍵問題

  (一)正確處理明挖法主體結構防水混凝土和迎水面設置的全外包防水層關系雨虹防水

  1、雖然在規范中規定,結構主體防水除應選用防水混凝土外,還應選用5種防水材料中的1~2種(一級防水),但在“剛柔并濟”的設計原則下,防水混凝土已經是剛性,防水混凝土做法完全不開裂幾乎是不可能的,所以迎水面防水應為柔性,在混凝土發生滲漏時,柔性材料可發揮延伸性而不開裂。雨虹防水

  2、防水混凝土和迎水面柔性防水層在《地下工程技術規范》(GB50108-2008)中均為主體結構防水應選材料,無主、輔之分,結構自防水為主,柔性防水層為輔的觀念是個誤區。

  3、既然防水混凝土結構自防水和柔性防水層均為主體,所以在質量控制上均應嚴格,而不能相互依賴,不能因結構迎水面設置柔性防水層而放松。

  (二)處理好工程進度和工程質量的關系雨虹防水

  對任何一個建筑工程,進度無疑是重要的,地鐵工程不僅土建開挖方法多變,施工環境復雜,而且各工序交叉施工,在交叉工作中,防水工程經常出現不能按材料的性質和規范的施工方法去施工,以頂板防水層單組份聚氨酯防水涂料為例,由于低溫時固化時間長,而又要趕工期。雖然可以采取一些措施但無疑對材料的性能構成一定影響,所以進度和工程質量的保證之間發生了矛盾時應以保證工程質量為前提。雨虹防水

  (三)影響防水工程質量的四大因素同等重要雨虹防水

  影響防水工程質量的因素是:一是設計,正確的防水設計師一個重要環節,是確保防水工程質量的前提,設計方案包括材料品種規格,構造計劃、施工方法、細部節點、設計,必要時應組織專家論證或請專家做二次設計。二是材料,材料是基礎,在設計選材正確的前提下,施工單位(或業主方)是否采用真正高質量的材料是關鍵,所謂“一分錢一分貨”,招標中最低價中標是魚價值規律相違背的。三是施工因素,施工更是關鍵,必須有資質的專業施工隊伍組織施工,施工不當、施工環節不認真,施工不規范導致工程滲漏在滲漏工程中占得比例最大。四是管理,施工過程的管理是包括施工單位自身的管理和質量監督,也包括防水工程竣工后的成品管理。影響防水工程質量的四大因素是相輔相成的,缺一不可同等重要。


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