地铁施工防水过程控制防范及治理927.docx
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地铁施工防水过程控制防范及治理927
目录
一、防水过程控制防范1
1、围护结构防水质量控制1
2、主体结构自防水质量控制3
3、外包防水措施质量控制5
4、关键部位防水控制6
1)施工缝、变形缝防水控制要点(穿墙管件、预留孔洞)6
2)顶板(腋角)、阴角防水控制要点7
3)穿墙管件防水处理8
二、渗漏水处理8
1、车站围护结构渗漏水处理8
1)轻度渗水的处理(含大面积湿渍、接驳器渗水)8
2)较大漏水的处理措施9
3)严重的涌水涌砂处理措施10
2、车站主体结构渗漏水处理14
1)渗漏部位确定14
2)处理方法14
(1)点渗漏14
(2)面渗漏14
(3)裂缝及施工缝渗漏15
地铁施工防水过程控制及治理
一、防水过程控制防范
1、围护结构防水质量控制
由于施工质量或水文地质条件等诸多因素的影响,会使桩基围护结构出现各种各样的抗渗质量问题,如常见的表面渗水、裂缝漏水或严重的漏水涌砂等现象,因此,在以下几个关键环节需要重点控制:
1)混凝土质量
严格按照设计配合比拌制,并保证砂石料指标合格;保持运输混凝土过程中搅拌及控制运输时间。
在混凝土浇筑前,对混凝土的坍落度、和易性等指标进行验收方能开始浇筑。
首先防止混凝土离析,粗骨料架空,影响墙体密实度和抗渗性能,避免因墙体混凝土质量原因引起墙体本身的裂缝开展,从而产生渗漏;其次杜绝砼夹泥块。
砼粗细骨料搅拌前泥块未彻底清理干净,搅拌未将其碎化,如在浇筑时未能及时清除,造成墙体个别位置夹泥块,在水压作用下,存在漏水涌砂的隐患。
2)桩体中的夹泥或淤积物在不太大的水头压力下,就会失去稳定,在墙体内或边界上形成集中渗漏通道。
因此,墙体接缝的夹泥和墙体内部窝泥是造成地下连续墙渗漏的重要原因。
在围护结构成槽及浇筑过程中须严加控制:
(1)保证成孔后浇筑前的清孔质量。
首先控制沉渣厚度,槽孔底部的淤积物是墙体夹泥的主要来源。
混凝土开浇时向下冲击力大,混凝土将导管下的淤积物冲起,一部分悬浮于泥浆中,一部分与混凝土掺混,处于导管附近的淤积物易被混凝土挤推至远离导管的端部。
悬浮于泥浆中的淤积物,随混凝土浇筑时间的延长,又沉淀下来落在混凝土表面上,当槽孔混凝土面发生变化或呈覆盖状流动时,这些淤积物最容易被夹在混凝土中,由于混凝土的流线呈弧形,拐角处的淤积物不可能完全挤升向上,所以拐角处绝大多数有淤积物堆积。
当为多根导管浇筑时,除了端部接缝处夹泥外,导管间混凝土分界面也可能夹泥。
其次,控制泥浆比重,防止比重过大对混凝土的流动阻力大,流动不畅,造成两根导管浇筑的混凝土互相穿插将泥浆卷入混凝土内,导致交界面夹泥。
(2)保证浇筑过程中匀速浇筑,防止浇筑速度太快造成夹泥。
浇筑速度太快,使混凝土表面成锯齿状裂缝,泥浆或淤积物会进入裂缝而造成夹泥。
另外当浇筑速度太快时,混凝土向上流动速度快,对相邻混凝土的拉力也大,有时会将其拉裂形成水平或斜向的裂缝,虽然随着混凝土浇筑高度增加,在混凝土自重压力作用下会慢慢闭合,但裂缝处已成薄弱环节,成为渗漏水的质量隐患。
导管提升过猛,或探测错误,导管底口超出原混凝土面,涌入泥浆;另外,冲击力过大易造成混凝土浇筑时局部塌孔造成夹泥。
(3)防止施工事故造成混凝土夹泥。
浇筑要连续并在设置滤网,防止导管发生堵塞,因为当导管堵塞重新插入已浇筑混凝土内继续浇筑时,导管内的泥浆被带入,夹在混凝土内;导管堵塞后,需立即处理,防止时间过程造成新老混凝土面上形成一条水平缝,缝内夹泥。
2、主体结构自防水质量控制
1)在混凝土结构变形缝处,沿结构厚度的中心线将止水带的两翼分别埋入结构中,圆环中心对准变形缝中央。
2)止水带设置时不可翻转、扭曲,如发现破损立即更换。
3)在混凝土浇筑前应避免止水带被污物和水泥砂浆污损,表面有杂质须清理干净,以免混凝土与其咬合不紧密造成渗水通道。
4)穿墙管件的防水结构施工
穿墙管件穿过防水层的部位需进行防水密封处理,采用止水法兰和双面胶粘带以及金属箍进行处理。
止水法兰焊接在穿墙管件上,然后浇筑在模筑混凝土中,必要时在止水法兰根部粘贴遇水膨胀腻子条;双面胶粘带先粘贴在管件的四周,然后再将塑料防水板粘贴在双面胶粘带表面,将防水板的搭接边采用手工焊接密实,最后用双道金属箍件箍紧。
5)模筑防水混凝土
结构防水是一个综合性、全过程的工程,而混凝土结构自防水是防水的关键及根本。
在施工中要加强管理,严格施工工艺,对混凝土施工进行全过程控制,选好合格的混凝土供应商。
根据以往的经验,施工应特别注意以下几点:
(1)确保水泥、砂子、石子、水和外加剂符合质量要求。
(2)严格控制水灰比
水灰比是对抗渗性起决定作用的因素,增大水灰比,混凝土的密实度降低,相对渗透系数就显著增大,因此须严格控制水灰比,水灰比不大于0.45。
地表水不能渗透到正在浇灌的混凝土中,下雨时,灌注混凝土应有遮蔽防雨措施,运输和浇灌混凝土时严禁加水。
(3)防水混凝土的运输
施工中采用商品混凝土,混凝土运输采用混凝土拌合车运送,在运输过程中要避免出现离析、漏浆,并要求浇注时有良好的和易性,严格控制混凝土的坍落度,要充分考虑混凝土在生产运输时坍落度的损失。
在冷天、热天、大风等气候条件下运送混凝土时应力求缩短运输时间。
(4)防水混凝土的灌注
a.模板要架立牢固、严密,尤其是挡头板,不能出现跑模现象。
混凝土挡头板做到表面规则平整,避免出现水泥浆漏失现象。
b.把泵送入模关。
防水混凝土采用泵送入模。
施工前,用同等级的水泥砂浆润管,并将水泥砂浆摊铺到施工接茬面上,摊铺厚度20~5mm,以促使施工缝处新旧混凝土有效结合。
c.混凝土振捣
结构防水混凝土振捣采用插入式振捣棒,振捣时,振捣棒应等距离地插入,均匀地捣实全部混凝土,插入点间距应小于振捣半径的1.5倍,前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠,避免漏捣和过捣,振捣时严禁触及钢筋和模板。
d.混凝土的养护
养护措施得当,能最大限度减少混凝土的开裂,因此派专人负责。
防水混凝土灌注完毕,待终凝后及时采用喷、洒水养护。
待拆模后,对结构表面及时进行洒水养护,保持混凝土表面湿润,养护期不少于14天,浇注完的混凝土严禁受阳光直射。
e.施工步骤紧密衔接也是减少裂缝、保护补偿收缩混凝土良好效果的重要因素,因此要及时进行附加防水层、保护层的施工和覆土是减少裂缝的重要后续步骤。
f.防水混凝土结构内部设置各种钢筋或绑扎铁丝,不得接触模板,固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时,应设止水环。
3、外包防水措施质量控制
1)卷材防水质量控制
(1)保证防水卷材质量:
所有防水材料的品种,牌号等,必须符合设计要求和施工规范的规定,进场的材料都必须按规定抽样检查,合格后方能使用。
(2)防水卷材铺设前应保证基面清洁、光顺、无突起棱角。
对穿出基层的金属构件,如钢筋头、锚杆头等构件应切除并用砂浆抹平,不能切除的金属构件等,必须采用喷射混凝土或砂浆将其覆盖,其圆弧半径R大于200mm。
(3)阴、阳角部位铺设加强层卷材,加强层卷材宽度为50cm。
(4)侧墙卷材铺设需固定牢靠,且保证搭接宽度,其固定点位置需完全被覆盖,防止遗漏。
(5)卷材末端及切口处搭接,应使用专用胶带封口。
(6)防水层施工完毕,应平整有序,施工完毕后防水层面不应有裂纹,起鼓、不均以及皱皮等不良现象。
2)涂料防水质量控制
(1)涂膜防水层的基层应牢固,表面干净、平整阴阳角处呈圆弧形或钝角
(2)涂料底胶应涂刷均匀、无漏涂,厚度满足设计及规范要求。
(3)在阴阳角和施工缝等加强部位需增设聚酯布增强层,涂刷完防水涂膜加强层后,立即在加强层涂膜表面粘贴聚酯布增强层,最后涂刷大面防水层。
严禁涂膜防水加强层表面干燥后再铺设聚酯布增强层。
3)防水混凝土保护层及回填防水质量控制
(1)施工前对防水卷材(或者涂料)层表面进行检查、清理,保证无杂物、硬物。
(2)浇筑过程中要保证浇筑的连续性,防止出现冷缝,且厚度满足设计要求。
(3)防水混凝土保护层施工完毕后,进行关水养护,防止保护层开裂。
(4)顶板宜采用灰土、粘土或亚粘土进行回填,厚度不小于50cm,回填土中不得含石块、碎石、灰渣及有机物。
人工夯实每层不大于25cm,机械夯实每层不大于30cm。
夯实时应防止损伤防水层。
只有在回填厚度超过50cm时,才允许采用机械回填碾压。
4、关键部位防水控制
1)施工缝、变形缝防水控制要点(穿墙管件、预留孔洞)
主体结构施工中,施工缝较多,保证施工缝的防水质量,是整个结构防水的重要内容。
结构施工缝均采用300宽镀钢板橡胶(丁基橡胶)腻子止水带进行防水及收口处理。
(1)钢板止水带的材质、性能、规格须符合设计要求。
接头采用搭接,搭接长度不小于10cm,搭接必须平整、粘结牢固。
钢板止水板埋入先浇、后浇砼内各为1/2板宽,而且保证止水板安装平直。
(2)砼灌注前应对模板、钢筋、预埋件、端头止水带等进行检查,清除模板内杂物,经隐蔽验收合格后,方可灌注砼。
(3)水平施工缝在砼浇筑前先在基面上敷设25~30mm与浇筑砼同标号的水泥砂浆,环向或竖向施工缝应控制入模点与基面有一定的距离,经均匀、充分振捣后使基面与新浇筑砼有25~30mm水泥砂浆,新老砼结合良好。
(4)对于环向或竖向施工缝端头模板必须牢固可靠,不得跑模。
(5)垂直施工缝面拆除模板或水平施工缝的砼终凝后,将砼面全面凿除浮浆,并冲洗干净。
保证凿毛质量和接面的清洁,使新旧砼结合密实。
2)顶板(腋角)、阴角防水控制要点
(1)保证商品混凝土质量:
浇筑出罐前对其塌落度、和易性等指标进行现场验收,合格后方能入模。
(2)浇筑过程质量控制:
根据砼运输能力及泵送量划分区域,建议单边台阶推进保证浇筑的连续性,避免出现施工冷缝;浇筑完毕后板面采用关水养护,待板达到设计拆模强度后再拆除模板及支架。
(3)防水层加强:
阴角位置防水层(涂料、卷材)设置加强层,且保证加强层覆盖宽度、厚度与平整度。
3)穿墙管件防水处理
1)穿墙管在墙体混凝土浇筑前进行埋预。
2)预埋套管安装时采用焊接方式将钢板止水法兰宽固定在钢筋骨架上。
3)金属止水法兰应与主管满焊密实,并做防腐处理。
采用套管式穿墙防水构造时,翼环与套管应满焊密实,并在施工前将套管清除干净。
4)穿墙管线较多时,宜相对集中。
可采用穿墙盒方法。
穿墙盒的封口钢板应与墙上的预埋角钢焊接。
5)穿过防水层的管道预理套管,套管中间焊接止水钢板,迎水面设置HPDE板防水层一道。
二、渗漏水处理
1、车站围护结构渗漏水处理
1)轻度渗水的处理(含大面积湿渍、接驳器渗水)
如发现局部有较轻微的渗水情况,采取以下措施:
(1)清理基面。
寻找漏水点和裂缝,用记号笔和粉笔做好标记。
(2)钻孔。
按混凝土结构厚度,在距裂缝30~50mm,沿裂缝方向两侧交叉呈45°钻孔,孔深因穿透裂缝,特别小的裂缝宽度小于0.2mm,可直接在裂缝上钻孔,深度宜达到裂缝深处,孔距一般为150~300mm,采用普通工业电钻(钻头14mm),渗水区域视现场情况,梅花型钻孔布置。
(3)埋设止水针头。
将针头塞入孔中,使用普通扳手扭紧,保证针头的橡胶部分与孔垫紧密结合,在高压下不从孔垫漏桨,针头不渗出。
(4)注浆。
使用手动注浆泵试压,向针头内注入水溶性聚氨酯(油性聚氨酯),单孔洞连续进行,当注浆液从缝隙渗出并达到下一针头,直到所有渗漏处的水排出并少量渗桨即可结束,墙面注浆应从下而上。
(5)拆除止水针头。
注浆完毕后待浆液到凝固后,确认不漏水,可将针头扭出,清理结构外表已经固化溢出的注浆液,用早强水泥浆填补孔洞。
2)较大漏水的处理措施
基坑开挖后发现桩体渗漏水较为严重,或有空洞的部位,采用注射聚氨酯无效时,应采取坑外注浆法堵漏:
(1)搭设施工平台:
根据漏水点高度选择合适的搭设方法。
如漏水点小于10m,从下到上搭设支架平台,如大于10m高度,选择搭设吊篮平台。
(2)在流水的裂缝上找出一个现对较大的漏水点。
一般选裂缝底部,如裂缝较长,间距1~2米设一个注浆孔。
采用风钻钻孔,钻头采用直径4cm,发现有明显流水或水量较大即可,深度至少大于20cm。
(3)将注浆管埋入孔洞,周边间隙用棉絮堵塞或卡入小钢筋头固定,防止注浆时脱落(此时截止阀应打开排水),并用早强水泥及时将注浆管周边及裂缝进行封堵(裂缝较宽时也可先用棉纱封堵,此时一般流水量会减小,基本上从注浆管流走)。
封堵完成后30~60分钟,即可用双液注浆机进行注浆。
(4)注浆时,应从下往上逐个注浆,当注浆机静压力达到0.7~1MPa时,即可停止注浆,关闭截止阀,进行下一注浆管注浆。
由于墙体在基坑面以下较深,地下水的压力较大,采取双液注浆填充、速凝,在地连墙墙缝外进行双液注浆,双液注浆参数:
V水泥浆:
V水玻璃=1:
0.5~1
水泥浆:
W/C=0.6(纯水泥浆)
水玻璃:
模数35º
注浆压力:
视深度而定(0.1~0.4Mpa)
必须要有足够的压力才能使浆液挤满所有的毛细孔。
外侧封堵完毕,接缝处呈干燥状态后,为了保证质量,达到理想的效果,在内侧接头缝渗漏部位再采用凿缝槽,去除松散砼和泥沙,用早强水泥缝堵后再行注入油性聚氨酯,此方法采用在开挖已较深的区域。
3)严重的涌水涌砂处理措施
在土体开挖时,可能会出现较大的涌水涌砂现象,涌水涌砂的发生,对附近建筑物的稳定和施工极为不利,可能会导致围护结构及周边建筑物变形、土体塌陷等事故的发生,因此,在土体开挖过程中,注意观察地下连续墙渗漏水、裂缝、夹层等现象,特别是地下连续墙质量薄弱段的开挖情况,边挖边看边凿,专人专岗巡查。
(1)当涌水涌砂点距开挖底面高度不高于2.5m,采取以下措施进行应急救援:
①用多根一端打成尖头的钢管包上棉纱插入涌点封堵,再用早强水泥整袋装堆码反压回填,回填到涌点以上1m的位置;
②埋入注浆管:
然后在涌口附近采用风钻从墙内向墙外打斜孔,孔径为4.0cm,孔深根据孔的斜度及流砂部位确定。
③在孔中注入水泥——水玻璃浆液,浆液通过双液注浆泵压入墙后的土体内,直到孔口反浆为止。
(2)当涌水涌砂点距开挖底面高度高于2.5m又小于6米范围内时,无法及时进行反压回填时,采取以下措施进行应急救援:
①用多根一端打成尖头的钢管包上棉纱插入涌点封堵,钢管平口端斜撑在地面上;
②搭设注浆施工平台:
用脚手架管搭设注浆堵漏施工平台。
③埋入注浆管:
然后在涌口附近采用风钻从墙内向墙外打斜孔,孔径为4.0cm,孔深根据孔的斜度及流砂部位确定。
④在孔中注入水泥——水玻璃浆液,浆液通过双液注浆泵压入墙后的土体内,直到孔口反浆为止。
⑤在涌口上下用钢板+棉絮贴紧地连墙,防止涌口上下转移。
钢板采用800mm*800mm*10mm尺寸,安装方法见下条详细介绍。
(2)当涌水涌砂点距开挖底面高度高于6米范围时,无法用钢管封堵时,采取以下措施进行应急救援:
①安装吊篮,并吊送施工人员到达涌点附近;
②安装钢板闸门门框:
将20mm厚钢板预先加工成钢板闸门门框,采用膨胀螺栓与地下连续墙连接,如下图:
③封堵:
将800mm*800mm钢板从上而下放入“U”型闸门门框内,用棉纱填充钢板与地下连续墙之间的缝隙,上口用楔子封紧;
④埋入注浆管:
然后在涌口附近采用风钻从墙内向墙外打斜孔,孔径为4.0cm,孔深根据孔的斜度及流砂部位确定。
⑤在孔中注入水泥——水玻璃浆液,浆液通过双液注浆泵压入墙后的土体内,直到孔口反浆为止。
⑥在地表打垂直孔进行注浆
如上述方法仍不能堵住涌水涌砂,应选地表能避开地下管线的部位,在地墙外侧靠近地墙处打垂直孔进行双液注浆封堵流砂,旋喷加固深度为地面以下2m至渗漏处以下3m,桩径为0.6m,平面布置孔位一般确定在距地墙20cm,桩心距450mm。
双液注浆施工参数:
V水泥浆:
V水玻璃=1:
0.5~1
水泥浆:
W/C=1(纯水泥浆)
水玻璃:
模数:
35º
注浆压力:
视深度而定
2、车站主体结构渗漏水处理
通过对渗漏原因的分析,一旦发生渗漏情况,证明围护结构防水、外包防水层肯定存在缺陷,但无法进行处理,只有通过对结构混凝土缺陷进行修复才能解决渗漏问题。
地铁车站堵漏主要以注浆封堵结构缺陷为主要手段。
地铁车站及区间的渗漏情况主要为点渗、面渗、施工缝渗漏、裂缝渗漏及变形缝渗漏。
不同的渗漏情况分为不同的处理方法。
1)渗漏部位确定
一般采用干抹布拭干面,稍等片刻即可直观地观察到渗水点。
如湿面不易看出,可采用热风吹干后观察。
面渗及施工缝、裂缝、变形缝渗漏的渗水虽然需全面处理,但是仍需通过上述办法了解渗漏情况,如渗漏速度、渗水量、渗水点分布、渗水压力等。
2)处理方法
(1)点渗漏
点渗漏的现象可分为点或小于5cm的裂缝。
在该点或裂缝中心钻孔,孔径为10mm,深6cm,高压清水冲洗后注浆。
注浆管嘴离孔底要有一定间隙,孔口与注浆管采用堵漏粉固定,两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵,若效果不佳再进行凿槽处理。
(2)面渗漏
面渗由点渗密集而成,如直径小于5cm的面积,首道工序可按点渗处理,然后在渗水面内凿深3cm,清洗后涂刷堵漏粉,使基面干燥并涂刷环氧树脂涂料,最后用防水砂浆封闭。
面渗面积大于5cm,深凿基面6cm,清刷暴露钢筋,环向稍加深2cm,以利止水。
①基面涂刷堵漏粉三道,堵漏粉的调配稠度因基面湿度而定,以操作感官效果为准。
若个别点效果不佳,可采用堵漏粉后补,厚度5mm~15mm即可。
②涂刷环氧树脂1mm,涂刷前,基面需风干,环氧树脂的涂刷宜预留出2cm做砂浆结合部位;
③防水砂浆封闭。
(3)裂缝及施工缝渗漏
①工艺流程
钻注浆孔→凿U型槽→清理基面→冲洗注浆孔→嵌入注浆管→堵漏粉封面→注浆→封闭注浆管→基面恢复。
②施工工艺及要求:
a.预设注浆孔
据裂缝的形成情况,一般裂缝为垂直墙面形成通缝,预设注浆孔为确保裂缝开凿后的位置,并保证空位在裂缝上。
采用Ф10mm的冲击钻头冲击成孔,深度为10cm,间距为20cm。
成孔注意以裂缝为中心,垂直墙面,并在裂缝两端收口处间距5cm各加设一个。
b.凿槽
确定裂缝两端收口位置再延长15cm为凿槽截至位置。
为确保开槽的完整性,首先用钢碟片切割边界(以直线转折),深1cm即可,宽度不大于20cm,沿裂缝顺着切割边界剔成U型沟槽,沟槽的深度为主筋暴露为止,深度原则为钢筋保护层+主筋直径+1cm填充空间,一般能达到7cm。
c.基面清理
基面的洁净程度是堵漏粉与基面结合效果的关键,基面一定要用清水、钢刷刷干净,不允许有灰尘、浮渣松散层等杂物。
新鲜的混凝土基面要及时封闭。
d.冲洗注浆孔
注浆孔离基面还有2cm~3cm的深度,可采用注浆管深入孔内高压水冲洗,反复几次,孔内不允许留有杂物。
e.嵌入注浆管
注浆管嵌入孔内留少许空间以利于浆液的注入;孔口用堵漏粉环向密封固定。
f.堵漏粉封面
堵漏粉封面由裂缝的一端封向另一端,材料搅拌要均匀,时间控制要适当,注意与注浆管的结合要密实。
用水不得采用地下水、裂缝渗漏积水,必须采用自来水。
堵漏粉操作由槽的两边向中间,由渗漏情况较轻部位到严重部位。
操作分三层进行:
第一层的厚度以可止水为原则,根据渗水的大小确定,第二层及第三层的厚度为2cm~3cm,每一层的收面以手抹面成光滑、无蜂孔、麻粒外观,不允许洒水收面。
g.注浆
堵漏粉封面后隔天注浆,以便观察封面后的效果,如有旁渗的需返工,直至整个封面不渗水为止。
注浆前应进行试压浆检查,试压有四个目的:
通过疏通裂缝,清理缝内杂物;检查裂缝的贯穿情况;检查封闭层有无被压浆冲破的薄弱点;判断注浆流量、大概的饱和时间。
试压的压力一般在0.3MPa以下,做好详细记录,供注浆时分析判断。
h.注浆操作方法
当经试压检查,无异常后,即可进行注浆。
注浆由裂缝底端第一个注浆管(1号)开始注入,当裂缝较宽(大于0.3mm)时,注浆压力调为0.3MPa~0.5MPa,当裂缝小于0.3mm时,可适当提高压力0.5MPa左右。
当临近孔(2号)出浆时,将1号孔塑料管从离根部约5cm处剪断后反折用扎丝扎紧,改由2号注浆孔。
从下往上,出浆一孔,关闭一孔,直到裂缝顶端孔,将其堵塞后继续稳压3min,直至整条裂缝充满浆液。
施工结束后,立即用丙酮清洗工具,以免浆液固化后无法清除。