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地鐵暗挖工程全封閉防水施工技術

  
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 地鐵東單車站設計襯砌為復合式襯砌,在初期支護與二次襯砌之間設全封閉柔性防水層,初期支護為C20早強噴射混凝土,二次襯砌為C30防水混凝土,抗滲等級為S8.柔性防水層采用兩種防水板,車站主體采用1.2mm厚的ECB防水板,出入口、風道工程采用0.8mm厚的EVA防水板,緩沖墊層均為4mm厚的聚乙烯(PE)泡沫塑料板。
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  1、防水混凝土襯砌結構包括初期支護和二次襯砌,初期支護一般采用噴射混凝土,二次襯砌一般采用模注混凝土。
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  噴射混凝土的防水性能較低,在滲水量不大的地段一般不考慮其防水性能,把防水的重點放在二次襯砌上。二次襯砌一般設計為抗滲混凝土,是結構自防水的重要部分,應從材料的檢驗、配合比設計、運輸與灌注、拆模及養護等各方面嚴格控制把關,才能確保混凝土的防水性能。
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  1.1材料要求
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  (1)水泥為≥425號的普通硅酸鹽水泥,含堿量≤0.6%;
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  (2)砂宜采用中砂,含泥量≤3%;
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  (3)石子最大粒徑≤40mm,并滿足泵送和鋼筋凈間距要求,含泥量≤1%,吸水率≤1.5%;
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  (4)外加劑為UEA膨脹劑,摻量由限制膨脹μ=0.5%來確定;
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  (5)水為無侵蝕性潔凈水。
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  1.2配合比設計
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  (1)防水混凝土配合比必須經試驗確定,其抗滲等級應比設計要求提高0.2MPa;
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  (2)每立方混凝土的水泥用量≥320kg(包括UEA膨脹劑);水灰比宜為0.55;
  (3)砂率為35%~40%,灰砂比為(1∶2.5);
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  (4)坍落度為180~210mm;
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  (5)為提高混凝土的和易性,減少水灰比,適當摻入高效減水劑,摻量控制在水泥用量的0.8%;為了降低混凝土水化熱可適當慘入粉煤灰。
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  1.3運輸地鐵隧道結構混凝土采用商品混凝土,混凝土輸送車運輸,泵送灌注。由于受到交通管制的影響,地鐵混凝土澆注施工一般在夜間進行,而且一次性澆注方量較大,泵管通過豎井垂直運輸,彎頭較多,運輸距離一般較遠,因此混凝土輸送泵管應采用高壓管,其接頭應嚴密不漏氣。在泵送前應先打一盤與灌注混凝土灰砂比相同的砂漿,一者濕潤管路,二者檢驗管接頭是否漏氣。
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  攪拌站至工地一般距離較遠,運輸時間較長,混凝土的和易性將發生很大變化,從罐車向泵的料倉卸料前,應將罐車反轉3~5min,使罐內混凝土再次攪拌均勻。如果和易性仍不能滿足泵送要求,可以適量摻入同品種的高效減水劑溶液,但應嚴禁加水。
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  1.4灌注當邊墻混凝土灌注高度>2m時,應采用串筒、溜槽,采用插入式振搗器,振搗時間為10~20s,并以混凝土開始泛漿或不冒氣泡為準。每層澆注厚度≤300mm,振搗器插入下層混凝土≥50mm,移距不大于作用半徑1倍。當澆注拱部混凝土時,應在兩側模板上預留澆注窗口,兩側水平均勻灌注。采用表面振動器,每次澆注厚度為200mm,移距應與已澆注混凝土搭接100mm.
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  1.5拆模和養護防水混凝土應嚴格控制拆模時間,不僅應保證混凝土的強度,而且拆時混凝土的表面溫度與周圍氣溫的溫差應≤20℃.這一點非常重要,經常由于搶工期往往忽視這一點,過早拆模使混凝土過早暴露在大氣中,由于與周邊溫差過大而產生內部應力使混凝土開裂。拆模后應及時灑水養護,并保持表面濕潤,養護期≥14天。
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  2、柔性防水層柔性防水層分兩層,緩沖墊層鋪底與初期支護表面接觸,對防水板與初期支護接觸的一側形成保護,其表面再鋪掛防水板。
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  柔性防水層不僅起到防水的作用,由于防水板光滑將初期支護與二次襯砌隔開,它們之間基本不傳遞剪力,只傳遞壓力,使二襯均勻受壓受彎,減少由于局部應力使二襯出現裂紋。所以防水層對基面的要求很高,不能有突出物和明水,在施工防水層之前先對基面進行處理。
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  2.1基面處理初期支護完成后對基面進行處理,割除鋼筋頭、錨桿頭,在割除部位、斷面變化處或轉彎處的陰角應抹成R≥10mm的圓弧。明顯凹凸不平的應分層噴射找平。基面如有明水,應采取措施注漿封堵或引排,方便防水層施工。
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  2.2鋪掛緩沖墊層用75熱塑性塑料圓墊片和射釘將聚乙烯(PE)固定在初期支護上,釘距拱部50cm,邊墻100cm,呈梅花形布置,位于變化斷面和轉角部位的釘距應適當加密。從拱頂向兩側依次鋪貼平順,長短邊搭接長度≥50mm,做到平順、無隆起、焊縫牢固。

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