地铁区间隧道构防水要求较为严格,区间防水等级为二级,要求结构顶部不得形成滴漏,其他部位不得渗漏。暗挖区间隧道的线路设置,一般选择地层产状稳定、地下水分布较少、地上建筑较少的线路部位进行布置。随着近些年“南水”进京效果逐渐显现,地下水位明显上升,对于暗挖区间隧道防水要求随之提升。地下防水工程遵循以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理的原则[1-2],采取与其相适应的防水措施。文章通过对施工技术措施进行分析,探讨提高区间隧道防水效果的措施,以期达到延长区间隧道使用寿命的目的。1工程背景区间隧道防水要求如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.T001表1区间隧道防水要求工程部位防水要求规格柔性外包防水EVA防水板厚度1.5 mm结构迎水面采用钢筋混凝土抗渗标号为P10北京地铁6号线西延工程某区间隧道,设计暗挖法施工,工程位于北京市西部地区。区间隧道结构采用单线单洞马蹄形断面、复合衬砌结构。地勘资料显示隧道结构所在地层主要为卵石⑦层、卵石⑨层。卵石⑦层最大粒径不小于380.0 mm,一般粒径30.0~60.0 mm,粒径大于20.0 mm的颗粒约占总质量的70%,中粗砂、黏性土填充。卵石⑨层最大粒径不小于320.0 mm,一般粒径30.0~70.0 mm,亚圆形,粒径大于20.0 mm颗粒约占总质量的70%,中粗砂、黏性土填充。水文资料显示地下水位标高普遍位于横通道底板1.0 m以下,结合水文数据,地下水位每年以一定速度回升,将对工程防水产生影响。2防水板失效原因分析暗挖区间隧道内使用的防水材料一般为柔性EVA防水卷材,材料具有拉伸强度高,可塑性差,热尺寸变化率小等特点。EVA防水卷材具有较好的可焊接性,接缝经热风枪加热焊接后能够与母材良好结合,焊缝可靠牢固。地铁隧道区间为暗挖作业,开挖断面较大,支护喷锚面积较大,注浆管、喷射附着的石子等凸出物处理难度较大。受施工环境因素影响,防水板从施工到结构混凝土浇筑完成前,存在多道工序交叉施工情况,防水的成品保护较难,在模板合模隐蔽之后或混凝土浇筑过程中,可能因基面不平整、混凝土压迫,导致破损以及撕裂的情况。3提高防水板施工质量的工程措施3.1提高基面处理质量组织测量人员对隧道断面进行断面测量,判断有无侵限。基面处理采用风镐将初期支护局部较厚的混凝土保护层进行凿除,将钢筋网片向格栅移动并固定,使用水泥砂浆重新抹面进行基面处理,经过基面处理使得初期支护满足设计中最外侧钢筋保护层厚度为3.5 cm的要求。处理完成后的基面需要满足:(1)基面不得对防水板造成破坏,处理后的基面应满足相邻两凸面间凹陷的最大深度与相邻两凸面间的最短距离比值小于等于1/10[3];(2)防水铺设面不得有尖锐部位,如毛刺、钢筋头等;(3)基面上若存在未切割注浆钢管、钢筋头、网片等凸出物,在基面处理时应从根部割除,割除后在对应部位使用同标号的水泥砂浆抹面处理。基面处理流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.F001图1基面处理流程3.2提高防水板施工质量基面处理完成后进行严格的验收,验收合格后方可进行铺设防水板施工。(1)铺设缓冲层施工技术措施。防水板与基面之间铺设置一层防水板缓冲层,使用400 g/m2无纺布,采用水泥钢钉(或膨胀螺栓)、金属垫片和与防水板同规格的塑料圆垫片对缓冲层进行固定,固定缓冲层的水泥钢钉(或膨胀螺栓)不得高出垫片平面,可用手指进行触摸检查。所有固定点应选择低凹位置,避免过度紧绷造成防水板撕裂。固定点应交错设置,形成正梅花形。固定点间距应满足相关规范的要求,缓冲层铺设参数要求如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.T002表2缓冲层铺设参数要求施工部位侧墙顶拱仰拱仰拱侧墙连接处固定间距80~10050~80100~15050cm缓冲层拼接施工时,应密贴基面,不能出现空鼓、脱空现象,不得形成明显褶皱。缓冲层相邻接缝的搭接长度不小于5.0 cm,搭接缝局部采用点固定方式,间距为50.0 cm左右,采用相同规格的水泥钢钉和塑料垫片。(2)铺设EVA防水板技术措施。防水板固定方式及双焊缝示意图如图2所示。图2防水板固定方式及双焊缝示意图10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.F2a1(a)防水板固定方式10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.F2a2(b)防水板双焊缝示意图优化铺设方向:仰拱位置顺沿隧道方向纵向铺设,边墙和拱部沿环向铺设,尽量避免出现手工焊接的情况,焊缝不得出现四层材料搭接部位即十字焊缝。考虑每个部位施工的便利性和可操作性,侧墙、顶拱以及仰拱防水板铺设应沿隧道纵向施工。优化固定点做法:防水板焊接是防水铺设整个过程最为重要的环节。防水板与塑料垫片连接采用热风枪,并沿着一个固定方向逐个焊接,焊接时需要对热风枪的温度和焊接时间进行双控,主要是避免混凝土浇筑时防水板脱落、局部撕扯开裂、烧穿防水板的情况发生。加强接缝焊接:防水板接缝搭接要求搭接宽度不小于10.0 cm,建议内控宽度为11.0~12.0 cm,接缝采用双焊缝焊机进行热熔焊接。按照规范要求,焊接完毕后应逐缝进行气密性试验检测,具体检测要求为充气压力达到0.250 MPa时,保持压力持续15 min,压力允许下降0.025 MPa,即下降10%[4]。若超出规范要求的下降范围,则说明焊缝存在漏气情况,应检查漏气部位。在焊缝涂刷泡沫剂或者肥皂水查找漏气部位,用记号笔进行标记后,对漏气部位进行手工补焊。规范检查验收:防水板铺设完毕后,按照自检、互检、专检的三检制要求,组织质检人员进行全面检查,对外观进行全面细致的检查,发现破损或者开焊部位,使用不同颜色记号笔进行标记,及时补焊。补焊使用补丁法进行加强,补丁剪成圆形或者椭圆形,补丁大小依据破损范围而定,补丁边缘距破损点边缘的距离不得小于7.0 cm。补丁不得剪成方形或者三角形等有尖锐突出角的形状。补丁应满焊,焊接时由中心到边缘、由里到外进行,不得有翘边、空鼓部位[4],补焊时应一次成活。增强预留保护:为避免下段结构混凝土施工和钢筋施工影响接茬施工,防水板甩槎长度与预留搭接钢筋长度的差值大于40.0 cm,方便后期施工。施工空间允许情况下也可预留更长的防水板,将甩槎卷起后固定,并注意后期的保护。4质量管理措施4.1质量措施进场的防水材料按照国家相关标准进行抽检复验,复验完成后提交试验报告。防水层施工气温条件如表3所示[4]。10.19301/j.cnki.zncs.2023.05.023.T003表3防水层施工气温条件防水层材料施工环境气温EVA(冷黏法)≥5EVA(热熔焊接法)≥-10防水混凝土、防水砂浆5~35℃4.2管理措施防水层从铺设到焊接,技术综合性较强,施工人员应经过严格培训,合格后持证上岗操作,施工需要进行模拟练习,反复试焊,达到要求后才能大面积进行防水层施工,保证防水层施工质量。施工中配置专业质检人员进行盯控旁站,严格检查验收制度,重点查验焊缝是否光滑平整,有无烤焦、焊焦、焊穿、假焊、漏焊、粘连等现象,查验焊缝宽度、飞边是否满足要求。施工完成后,严格贯彻成品保护制度,各工序工种相互监督检查,可设置相应的奖罚措施,先后工序的班组进行防水板成品移交保护。此外,防水卷材为化学聚合物,属于易燃物品,防水材料堆放、作业时需要严格执行用火管理,按要求配备足够的灭火器材,作业平台应有便利、通畅的逃生通道。5结语防水工程作为地下结构的重要分项工程,应确立钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为主,增加柔性外包防水层,强化防水效果。采取有效措施控制混凝土裂隙的产生,增加混凝土抗渗性能,以变形缝、施工缝等接缝防水为重点。防水板作为防止结构渗漏水措施中较为重要的环节,是结构外侧的柔性防线,文章通过研究基面处理和EVA防水卷材施工的技术处理措施和质量管控措施,使防水板能够适应结构变形,抵抗混凝土挤压,规避基面尖锐物体破坏,以保证最大限度地隔离地下水对混凝土的侵蚀,增加结构防水性、耐久性,提高防水效果,减少结构渗漏水发生。

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