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1、地铁暗挖隧道渗漏原因分析及抗裂防水混凝土的质量控制[摘要] 结合北京地铁五号线暗挖隧道的防水混凝土施工控制措施,分析了地下施工的防水混凝土质量控制措施,并针对混凝土施工中存在抗离析能力、坍落度等重点与难点问题提出了几点建议。[关键词] 地铁隧道 暗挖 抗裂防水混凝土 质量控制 建议1概述随着城市基础建设的发展,地下工程建设项目在各大城市日趋增多,但混凝土结构的抗裂防水问题一直是困扰地下工程的难题之一。改革近10年来,随着城市化进程的飞速发展,城市地铁先后在北京、上海、广州、深圳等各大城市开始修建,地铁工程对防水的要求越来越高。虽然近年来我们在地下工程的建设中不断加大对混凝土
2、结构抗裂防水的研究和投入,取得了许多宝贵的经验,但地下工程的渗漏水现象仍常有发生,尤其是在城市地铁的暗挖隧道方面尤为严重,防水问题还未得到根本的解决。本文作者结合自己在地铁方面的工作经历,在参考以往有关上述混凝土灌筑方式造成了下列后果:①混凝土灌注过程中结构钢筋对粗集料的影响,造成灌注窗口部位下方的混凝土其粗细集料的配合比发生了变化,满足不了防水混凝土的抗渗要求,故一旦防水层损坏漏水,该部位就会发生渗漏。②混凝土在由中部向两端移动的过程中,其配合比会产生较大的变化,通过对两端的混凝土取样对比,端头施工缝处的混凝土的含砂率比设计配合比的含砂率大15%左右,配合比发生了大的变化
3、,使防水混凝土满足不了抗渗要求。③施工缝处的混凝土含砂率增大,极易发生收缩裂缝,施工缝本身又是结构的薄弱环节,这是施工缝出现渗漏水的主要原因。(2)混凝土振捣方面的问题。地铁施工时墙拱采用衬砌台车施工,仰拱混凝土的坍落度为18～20ｃｍ,拱部混凝土的坍落度为21～23ｃｍ,越到拱部其坍落度越大。主要采用外部振动器振捣混凝土,采用该种捣固方式,只能确保混凝土在模型内的流动,而对混凝土的密实度不利,这是工艺上自身存在的缺陷。4混凝土施工质量控制重点与难点受施工工艺本身的影响,防水混凝土部分指标要做调整,施工中要想保证二衬防水能力,就须很好地解决以下几个问题:4.1选择合理的混凝
4、土坍落度规范规定用于防水的商品混凝土入模坍落度应控制在120±20ｍｍ,而施工中为保证可泵性又不得不提高,特别是隧道拱部,因此施工中要结合实际尽可能地选择合适坍落度的商品混凝土。4.2控制好商品混凝土抗离析能力二衬浇筑分层高度一般均会超过规定值,并且在二衬钢筋较为密集的情况下,如果混凝土抗离析能力不强将会严重影响浇筑质量,这里面有一个矛盾是:为提高混凝土抗离析能力而增加的水泥、粉煤灰等成分又会对混凝土抗裂性能产生不利影响。4.3把好混凝土振捣关隧道二衬浇筑与一般的板、梁、墙混凝土浇筑在工艺上有很大区别,一个是敞开式浇筑,一个是全封闭式浇筑。工艺上的差别也正是二衬混凝土浇筑的
5、难点所在———操作空间小与振捣火候不易把握。工艺上一般采用插入式振捣与附着式联合振捣。为把好混凝土振捣关,在衬砌台车设计上就应须合理地布置窗口和附着式振捣器的位置。5混凝土施工质量控制措施5.1混凝土生产质量结构自防水混凝土必须具备密实度高、收缩率小、强度高、可灌性好等多种性能,混凝土一般均掺加经选择的外加剂来达到自防水目的。工程经验表明,外加剂的稳定性影响到结构体是否产生裂缝,甚至影响到结构的受力,因此高性能混凝土要严格按设计要求进行配合比设计,为此,地铁管理公司委托专门的组织对原材料进行选择、研究,并制定专门的质量控制文件《北京轨道交通工程现浇混凝土结构早期裂缝控制技术
6、要求》统一地铁所用的原材料和混凝土配合比。混凝土搅拌时计量要准确,搅拌时间≮30ｓ。掺加外加剂时,应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。混凝土在运输过程中,要防止发生离析现象及减少坍落度损失,要按自密实混凝土的要求控制混凝土的流动度和粘聚性,混凝土的坍落度损失1ｈ应控制在30ｍｍ以内,以确保混凝土的入模质量。同时,应按泵送混凝土规程控制泌水率和压力泌水率,这是控制泵送施工是否顺利的一个重要参数。生产防水混凝土时选择合理的工艺参数,其主要依据是耐久性、流动性和强度,以此确定原材料的数量与质量。同时,增加温度控制措施,如夏季气温较高,为降低入模温度,混凝土生产时应在搅拌站砂石料场
7、上加盖风雨篷,其作用一是对太阳的暴晒起降温作用,二是遇雨天可控制含水量。5.2防水混凝土浇筑5.2.1模板模板要架立牢固,尤其是挡头板,不能出现跑模现象,混凝土挡头板保证做到模缝严密,避免出现水泥浆漏失现象,且达到表面规则平整;地模、墙模施工质量达到设计和规范要求。5.2.2混凝土浇筑防水混凝土采用泵送入模时,宜将润湿砂浆取走,确保不改变入模混凝土的原有质量。混凝土应分层浇筑、分层振捣,每层厚度不宜超过300～400ｍｍ,相邻两层浇筑时间间隔不超过2ｈ,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
