2022年建筑行業(yè)北京城市鐵路雙連拱隧道防排水綜合施工技術

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媒介北京都會鐵路為一條都會半環(huán)線,線路要緊采納地上高架橋型式,而本工程為全線獨一的地下區(qū)間地道。該區(qū)間地道地質(zhì)情況龐雜,地下水位較高,且由于地道為雙連拱構(gòu)外型式,施工工序單一,施工縫、沉落縫及天梁等專門節(jié)點較多,因此,怎么樣構(gòu)成無效的防排水零碎,就成為本工程施工的要害。工程概略北京都會鐵路地下區(qū)間地道位于北京市二環(huán)路的西南部,全長1175.2m,埋深8～12m,部分地表有土丘地段的埋深到達15m。斷面型式為雙連拱地道、鋼筋混凝土構(gòu)造,典范斷面開挖寬度為12.05m,開挖高度為7.397m,采納淺埋暗挖中洞法開挖、復合式襯砌。施工步序單一,要緊為中洞分部開挖支護→施作中洞防水層、中隔墻襯砌→左、右側(cè)洞分部開挖支護→廢除中洞初支、施作側(cè)洞防水層跟二次襯砌,詳細如圖1所示。本工程地層變更龐雜,由地表向下順次為人工堆積層、雜填土層、素填土層、粘質(zhì)粉土層、粉質(zhì)粘土層、砂質(zhì)粉土層、粉細砂層、細中砂層、圓礫層等。地下水情況:下層滯水水位埋深2.5～6.5m,賦存于雜填土層,要緊補給起源為年夜氣落水的垂直滲透與管道滲漏;潛水水位南低北高,水位埋深～7.45m至13.90～15.99m,超過地道開挖拱頂,要緊補給起源為側(cè)向徑流;承壓水水頭埋深18.53m,地道底板部分地段位于承壓水位以下。圖1地道施工步序表示按照本工程的工程地質(zhì)跟水文地質(zhì)前提,在開挖施工進程中受下層滯水跟潛水阻礙嚴峻,基槽涌水量較年夜,極易發(fā)作流砂、塌方,因此須采納管井落水治理。井位安排在地道及豎井外側(cè)2.0～3.0m處,井間距6.0m閣下,以不進犯工程構(gòu)造跟避開空中修建跟地下管線為準。就本工程防排水零碎而言,最倒霉地段為長120m的穿越護城河段跟長55m的歪穿蓋板河段。防排水零碎簡介本工程防排水零碎的施工遵照“以防為主、防排結(jié)合、多道防地、剛?cè)嵯酀⒘矿w裁衣、綜合治理〞的原那么,打算防水品級為二級,即地道襯砌差異意漏水,可以有年夜批、偶見的濕漬。地下區(qū)間地道防排水零碎設置見圖2。圖2地道防排水零碎表示防水零碎地下區(qū)間地道采納復合式襯砌構(gòu)造,防水采納三道防地。第一道防地:初期支護加面前注漿。第二道防地:設置1.2mm厚ECB高分子分解樹脂防水卷材及4mm厚PE閉孔泡沫塑料襯墊做為夾層防水層。第三道防地:二次模筑防水混凝土襯砌,采納微收縮彌補收縮防水混凝土,即摻過量HEO單一型混凝土外加劑,抗?jié)B品級不小于0.8MPa。排水零碎由于本工程為暗挖法施工,地下水較豐厚,施工工況龐雜,防水層的預留搭接較多,構(gòu)造的施工縫也較多,在施工階段對防水卷材可以構(gòu)成毀壞,為確保區(qū)間在無滲漏的情況下營運,故在防水層跟二次襯砌之間采納MF7地道公用型塑料盲管作為排水零碎。排水零碎的詳細設置為:在拱頂與邊墻接壤處、邊墻與仰拱施工縫處、側(cè)洞拱頂與中洞拱頂施工縫處設置三道縱向排水盲管;在邊墻上每6m設一道環(huán)向排水盲管,與各縱向盲管相連,并將滲水引出漫流至道床上。變形縫、施工縫的防水(1)變形縫本地道每隔50～60m設置一道變形縫,縫寬30mm。在構(gòu)造外部的中部設置埋入式橡膠止水帶,構(gòu)造內(nèi)側(cè)(背水面)預留300mm×30mm的凹槽,待變形縫兩側(cè)的混凝土澆注完并養(yǎng)護終了,在縫內(nèi)用雙組份聚硫橡膠密封膏嵌縫,在凹槽內(nèi)結(jié)實1mm厚鋼板做成“U〞型接水盒,而后用聚合物水泥砂漿把凹槽填實抹平。其詳細設置詳見圖3、圖4。圖3地道底板變形縫防水表示(2)施工縫地道施工縫分縱向跟環(huán)向,就全雙連拱構(gòu)造而言,縱向施工縫有:天梁兩側(cè)各1條,條形根底兩側(cè)各1條,左、右側(cè)洞的鋪底與邊墻交代處各1條;環(huán)向施工縫在每組襯砌斷面處。施工縫采納在構(gòu)造斷面中部安置20mm×30mm遇水收縮膩子條的方法進展止水。防排水零碎的施工圖4地道邊墻、頂板變形縫防水表示構(gòu)造基面的處置(1)基面堵漏由于防水板鋪設前差異意構(gòu)造初期支護內(nèi)外表有漏水景象,因此,起首按照構(gòu)造的差異部位分不進展了堵漏處置。①在中洞、側(cè)洞拱部沿地道縱向每5m一排、每排3根安排<42注漿管,灌水泥2水玻璃雙液漿,注漿壓力為0.6～1.2MPa,以添補拱部初期支護面前破綻并止水,特不在中洞拱部(天梁)地位,加年夜注漿壓力,添加注漿量,從而確保注漿范疇超過側(cè)洞拱頂,防止該部位日后構(gòu)成積水帶。②關于邊墻漏水部位進展重點注漿止水處置。③關于基底出水部位按照出水量巨細分不采納注漿止水或臨時引排的方法,以確保基面單調(diào)。(2)基面尋平①反省基面上有無鋼筋、鐵絲跟鋼管等銳利凸起物,假設有那么從根部予以割除,并在割除部位用水泥砂漿抹成圓曲面。②在中洞中線至左、右側(cè)洞中線外300mm的拱部范疇內(nèi),施作剛性防水兼尋平層,要緊施工工序為:涂刷一道界面劑→抹EVA防水砂漿10～15mm→搓毛→抹EVA聚合物灰漿2mm→二道抹平、壓密、壓實→灑水養(yǎng)護。界面劑共同比為:普硅水泥∶EVA∶水∶FS2P防水劑=1∶0.13∶0.37∶0.08;EVA防水砂漿共同比為:普硅水泥∶EVA∶水∶FS2P防水劑∶中砂=1∶0.12∶0.5∶0.08;EVA聚合物灰漿共同比為:普硅水泥∶EVA∶水=1∶0.13∶0.37。③關于構(gòu)造邊墻按照差異情況分不處置,在滲水清楚部位(如穿越護城河地段跟歪穿蓋板河地段)同上第②條所述施作剛性防水,在一般地段那么部分采納1∶2.5的水泥砂漿尋平即可。④關于地道底板基面,在有清楚凸凹崎嶇處采納1∶2.5的水泥砂漿尋平。⑤地道斷面變更或轉(zhuǎn)彎時的陰陽角須采納水泥砂漿抹成R>50mm的圓弧。PE閉孔泡沫塑料襯墊的施工地道在初期支護跟防水板之間采納4mm厚PE閉孔泡沫塑料襯墊做為防水板的緩沖層。泡沫襯墊采納水泥釘跟塑料圓墊片結(jié)實在放射混凝土的基面上,結(jié)實點之間呈梅花形布設,結(jié)實點之間的間距為:拱部500～800mm;邊墻800～1000mm;底部1500～2000mm。襯墊之間的搭接寬度為50mm,搭接部位采納熱風焊槍進展焊接。襯墊必需采納環(huán)向鋪設,不克不及拉得過緊,免得阻礙防水卷材的鋪設,并在搭接部位預留特別多于200mm的搭接余量。ECB高分子分解樹脂防水板的施工防水板接縫焊接是防水施工最主要的工藝,焊縫采納雙焊縫熱合機將相鄰兩幅卷材進展熱熔焊接,卷材之間的搭接寬度為100mm,接縫為雙焊縫,焊縫寬度不小于2mm,中間留出空腔以便進展充氣反省。焊策應平順、無波浪、色彩平均、無焊焦、燒糊或夾層。進展充氣反省時,充氣壓力為0.12～0.15MPa,波動時間≮5min,同意壓力下落20%。當縱向焊縫與環(huán)向焊縫成十字訂交時(十字形焊縫),事前須對縱向焊縫外的過剩搭接部分齊根處削去,將臺階修繕成歪面并熔平,削去的長度≥130mm,以確保焊接質(zhì)量跟焊機通過順遂。鋪布防水板前先在拱頂?shù)囊r墊上標出地道縱向核心線,卷材由拱頂開始向兩側(cè)下垂鋪設,邊鋪邊與圓墊片熱溶焊接。防水層鄙人一階段施工前的銜接部分留意加以保護,防止弄臟跟破壞,并在搭接前將討論處擦拭干凈。分段鋪設的卷材邊沿部位預留至多500mm的搭接余量。防水板采納無釘孔鋪設結(jié)實,即應用熱風焊槍將裁剪好的卷材熱熔粘貼在塑料圓墊片上,結(jié)實時要留意不得拉得過緊或呈現(xiàn)年夜的鼓包。尤其是陰陽角部位的卷材必定要與轉(zhuǎn)角部位密貼,免得阻礙灌注混凝土的厚度或?qū)⒕聿睦?。結(jié)實點呈梅花形布設,間距為:拱頂500～800mm;邊墻800～1000mm;底板1500～2000mm。地道排水零碎的施工本工程排水零碎采納MF7地道公用型塑料盲管,盲管之間的銜接運用訂書機狀的釘勾嵌入,釘勾由<3～<5的不銹鋼絲制成。排水盲管設在夾層防水卷材上,用盲管消費廠家供應的特制鐵件結(jié)實,并采納8#鐵線將鐵件與構(gòu)造鋼筋結(jié)實捆扎。由于盲管為預埋,因此在襯砌前要做好標志,一旦襯砌臺車脫模,破立即盲管管口取出并清算干凈。變形縫、施工縫防水層的施工(1)變形縫變形縫是由于思索構(gòu)造不平均受力跟混凝土構(gòu)造脹縮而設置的同意變形的構(gòu)造破綻,它是防水處置的難點,也是構(gòu)造自防水中的要害環(huán)節(jié)。本區(qū)間共設置變形縫12道,縫寬30mm,防水材料選用中置橡膠止水帶,聚苯板充填破綻外部,而在變形縫口部采納雙組份聚硫橡膠密封膏封填,厚度不小于20mm。橡膠止水帶的施工懇求:①按照打算懇求斷定止水帶的精確地位及尺寸規(guī)格。②橡膠止水帶裝置必需用模板結(jié)實。先裝置一端,澆筑混凝土,同時另一端運用廂型木板保護,待混凝土到達必定強度后撤除模板跟另一端止水帶的廂型保護。③在止水帶地點圓孔的高低方混凝土基面上涂刷粘結(jié)劑并結(jié)實填縫用的聚苯板。④把另一真?zhèn)€止水帶端頭結(jié)實在鋼筋上,支模澆筑混凝土。⑤施工中必需保障止水帶的精確地位跟混凝土的澆搗質(zhì)量,保障混凝土與止水帶的緊密貼合。⑥止水帶的討論部位采納現(xiàn)場硫化的方法,討論處選在構(gòu)造應力較小的部位。(2)施工縫在施工進程中,程度施工縫與環(huán)向施工縫是構(gòu)造自防水的薄弱環(huán)節(jié),處置的好壞將會直截了當阻礙構(gòu)造的防水質(zhì)量,因此須細心做好該處的防水處置。本地道施工縫采納LJ-2型遇水收縮橡膠膩子條(20mm×30mm)進展止水。由于止水條釘設過緊輕易折斷,過松那么不克不及保障與混凝土密貼,輕易構(gòu)成灌注混凝土鉆入止水條下部而得到止水后果,因此在施工中采納了襯砌堵頭板反面釘設恰當厚度及寬度的木條,混凝土灌注后拆模時將木條一同取出,即構(gòu)成一道凹槽,并共同加密了射釘?shù)尼斣O間距,從而保障了施工縫的防水后果。二次襯砌防水混凝土的施工本工程二次襯砌混凝土為微收縮彌補收縮防水混凝土,標號C30P8,采納HEO單一型外加劑,摻量為10%。在施工中我們針對混凝土的防水懇求,不只加強治理,嚴峻施工工藝,選好商品混凝土供應商,對混凝土施工進展全進程操縱,同時特不留意了以下多少點:(1)嚴峻操縱水灰比水灰比是對破滲性起決議感化的要素,增洪流灰比,混凝土的密實度落低,絕對滲透系數(shù)就清楚增年夜,因此須嚴峻操縱水灰比。本工程所采納的水灰比不年夜于0.6。(2)防水混凝土的運輸本工程由于地處二環(huán)主路,按照北京市規(guī)則必需采納商品混凝土,因此我們優(yōu)先選擇了就近的攪拌站,并安排專人擔任一致調(diào)理安排,以延長運輸間隔跟等候時間,防止呈現(xiàn)混凝土離析;還按照差異氣象、差異時間盤算出運輸進程中坍落度的喪掉,提早予以思索,從而保障了混凝土澆注時有精良的跟易性。(3)混凝土震搗本工程構(gòu)造防水混凝土震搗采納拔出式震搗棒,震搗時,震搗棒等間隔地拔出、平均地搗實全體混凝土,拔出點間距小于震搗半徑的1.5倍,前后兩次震搗棒的感化范疇應互相堆疊,防止漏搗跟過搗。震搗時不得涉及鋼筋跟模板,尤其是嚴禁涉及防水板。(4)混凝土的養(yǎng)護按照防水混凝土的特征,本工程規(guī)則混凝土的裂痕寬度不得年夜于0.2mm,而妥當?shù)酿B(yǎng)護方法能最年夜限制增加混凝土的開裂,因此在防水混凝土灌注終了及終凝后實時采納噴、灑水養(yǎng)護,待拆模后,對構(gòu)造外表實時進展灑水養(yǎng)護,堅持混凝土外表潮濕,養(yǎng)護期確保特別多于14天。二次襯砌面前回填注漿由于混凝土的凝聚收縮特征,在二次襯砌混凝土與防水板之間一般會存在5～10mm的破綻,再加上泵送混凝土、模板臺車灌注的襯砌施工特色,在拱頂處無奈震搗密實,如此破綻確信會進一步加年夜,還可以在部分地段呈現(xiàn)必定的空泛,輕易構(gòu)成地下水四處流竄腐化構(gòu)造跟腐化鋼筋,因此,在二次襯砌終了落伍展面前回填注漿是必弗成少的一道工序。本地道在施作二次襯砌防水混凝土時,沿地道縱向每間距10m即預埋一組注漿管,每組兩根,注漿管垂直于構(gòu)造外表設置,一根指向側(cè)洞拱頂,另一根指向中洞拱頂。按照構(gòu)造滲漏水情況,本工程采納了先片面注漿后重點注漿的施工打算。在片面注漿階段,采納摻加XPM外加劑的一般水泥漿液,施工水灰比為1∶1.5,XPM外加劑摻量按水泥用量的10%操縱,該漿液存在流速快、流淌性好、抗?jié)B目的高的特色,最年夜長處是漿液凝聚后全然無收縮。注漿次序為由低處向高處、由無水段向有水段、騰躍間隔式注漿。在重點注漿階段,針對仍然存在滲水的地段進展再次注漿,并在個不較嚴峻的出水滴四周補充注漿管跟采納摻加XPM外加劑的超細水泥漿液進展注漿。有關輔佐施工方法由于本工程構(gòu)外型式龐雜、技巧難度年夜、防水懇求高,,還遴派技巧職員去兄弟單元進修取經(jīng),并在施工進程中不時總結(jié)發(fā)揮,從而在防水板的質(zhì)量保障跟保護方面構(gòu)成一些值得推行的輔佐施工方法。二次襯砌混凝土鋼筋的冷擠壓銜接鋼筋銜接采納鋼套筒冷擠壓的技巧,僅是在房建施工中個不采納,這是由于該工藝對鋼筋加工裝置尺寸懇求較高,鋼套筒長180mm,鋼筋對接時假設過長那么需現(xiàn)場截斷,假設過短那么不克不及保障銜接強度,乃至無奈對接;別的鋼筋擠壓銜接裝備重達80多斤,挪動方便,因此從未在地道工程中得以運用。在本地道尚處于中放開挖時期,由于開挖分部較多,鋼格柵銜接部位特別多,構(gòu)成電焊時間過長,招致洞內(nèi)氣氛純潔、情況惡劣,同時違犯了淺埋暗挖法“快封鎖〞的施工原那么,因此,為了保護職工的軀體安康跟構(gòu)成地道疾速支護才能,我單元就實驗運用了鋼筋冷擠壓銜接工藝。家喻戶曉,鋼格柵需求只管緊貼圍巖外表,而由于開挖斷面的不斷定性,構(gòu)成鋼筋全然上無奈實現(xiàn)順遂對接,該項新技巧事先未獲成功。然而,我們也認識到在襯砌施工中,由于二次襯砌鋼筋加工裝置尺寸比較精確,完好可以采納這種方法來防止電焊火工操縱,從而無效的保護防水板不會破壞,因此實時進展了探究總結(jié),并終極在襯砌中獲得成功。現(xiàn)將兩種方法的好壞予以比較。(1)鋼筋冷擠壓銜接與電焊銜接比較擬的上風①鋼筋采納冷擠壓銜接,從全然上防止了電焊火工操縱方法,不會呈現(xiàn)防水板、排水盲管等塑料、橡膠成品被電焊火花燒壞的景象,是對地道防排水零碎的極年夜保護。②鋼筋冷擠壓銜接速率較快,純熟情況下可保障平均1.5min實現(xiàn)一個討論,而以本地道二次襯砌構(gòu)造主筋(<28鋼筋)為例,單面搭接滿焊的長度為280mm,全然上一個討論需耗時5min,清楚可以看出冷擠壓銜接可以年夜幅度進步工效。③在鋼筋被冷擠壓前,均可用紅漆先做上標志,假設標志在擠壓后仍然露出在不處,即說明擠壓長度缺乏,同時鋼筋擠壓壓力可以在氣壓表上予以明晰表現(xiàn),還可以通過擠壓陳跡的深度進展尺量推斷。而電焊銜接質(zhì)量全然依附于功課職員的操縱程度跟任務義務心,這說明鋼筋冷擠壓在質(zhì)量牢靠度跟便于反省驗收方面均遠勝一籌。④鋼筋冷擠壓銜接采納液壓裝備,不會發(fā)生任何氣氛凈化,極年夜的保護了職工的軀體安康,關于進步職工休息積極性極為有利。⑤在經(jīng)濟效益方面,一個鋼筋套筒為12元,而焊接一個<28鋼筋討論,所用電焊條跟鋼筋搭接的材料費約為9元,盡管冷擠壓銜接用度稍高,但假設思索到它無效保護了防水層,節(jié)約了透風用度,進步了工效,再加上保護了職工的軀體安康,鋼筋擠壓的總體用度確信遠低于電焊銜接用度。(2)鋼筋冷擠壓銜接工藝的操縱艱辛及對策①鋼筋冷擠壓裝備分量約為80斤,在洞內(nèi)挪動運用方便,厥后我們應用防水板施工臺架增設了一個鋼管軌道,使其懸吊鄙人面,并可以前后滑動,即較好的處置了那個征詢題。②盡管僅在二次襯砌構(gòu)造鋼筋銜接方面運用,但由于鋼筋加工跟裝置工藝落伍,常常會發(fā)作鋼筋或長或短而招致無奈銜接的景象,厥后通過鋼筋加工裝置質(zhì)量的加強治理跟職工操縱程度的進步,還選購采納了手持式鋼筋切割機,從而使那個艱辛得以抑制。防水砂漿由于本地道需穿越護城河及蓋板河,年夜部分地段空中又無落水前提,構(gòu)成地下水位較高,盡管經(jīng)初期支護面前注漿處置,但仍有較多部位呈現(xiàn)滲水,使防水板焊接時達不到規(guī)則溫度懇求,招致粘結(jié)時效性差,易呈現(xiàn)假焊景象。因此,我單元自動投入,在滲水地段添加了涂抹防水砂漿工序,使防水板焊接時巖面處于單調(diào)形態(tài),從而保障了防水板的防水后果。別的保護方法在襯砌構(gòu)造鋼筋的洞內(nèi)運輸跟裝置進程中,由于地道狹窄,施工職員常常有意中使鋼筋頭擊穿或刮爛防水板,還不易覺察,從而阻礙防水板的全體防水后果。厥后我們在市場上定購了一批易安易卸的小橡膠帽,裝置在已加工好的鋼筋中間再將鋼筋運至洞內(nèi),在鋼筋裝置前,還在防水板上縱向結(jié)實假設干根5cm×5cm的木條,使鋼筋裝置距防水板有必定間隔,從而得以妥當保護防水板不被毀壞。6施工領會(1)由于地下地道施工情況惡劣,防水板的全體封鎖質(zhì)量特別難保障,未免會由于防水板的破壞而呈現(xiàn)漏水滴,同時在注漿堵水處置進程中,常常呈現(xiàn)這邊堵水、那兒漏水的景象,捉襟見肘,無奈尋準出水滴進展會合治水。筆者以為,假設在地下工程的防水零碎中添加分段封鎖的方法,盡管會添加一部分投資,但不會呈現(xiàn)防水零碎“一點破壞、片面生效〞的結(jié)果,別的對當前的注漿堵漏也便于會合處置。(2)在本工程防水專題研究進程中,曾有些人提出可以撤消排水零碎,僅依托防水零碎完好實現(xiàn)堵水目的。然而按照臨時一線施工理論,由于現(xiàn)在從地道施工工藝、防水材料牢靠性、功課職員的實踐