2.2永久放水方法
2.2.1復(fù)合式襯砌防水層材料的選擇
區(qū)間隧道設(shè)汁力復(fù)合式襯砌,由初期支護(hù)、防水層、二次襯砌模注混凝土構(gòu)成。初期支護(hù)為鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)加噴射混凝土,厚O.25一o.30m.防水層由緩沖層和防水板(膜)組成。二次襯砌為模注防水混凝土,抗?jié)B等級S8.
緩沖層選用較柔軟且具有相當(dāng)強(qiáng)度的片材,以克服噴射混凝土粗糙凹凸不平的基面對防水板(膜)的損傷。防水板(膜)除具有不透水性外,還應(yīng)具有在二次襯砌灌注混凝土?xí)r承受機(jī)械作用下不致?lián)p傷的性能,具有耐久性良好、接縫處嚴(yán)密且操作簡便的特點。根據(jù)以上要求,選用防水層材料如下:
緩沖層選用聚乙烯(PE)泡沫塑料墊襯,厚度4±0.5mm;幅寬l 200±50mm;表觀密度45±5kg;拉伸強(qiáng)度>0.4MPa;斷裂延伸率>100%。
防水板(膜)選用以下三種材料:①LDPE膜即低密度聚乙烯膜,俗稱高壓聚乙烯)。其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率較大,比較柔軟,易于施工,在所應(yīng)用塑料防水片材中價格最低,且電絕緣性好,耐酸堿,燃燒速度比EVA快,不耐陽光照射,故在地下工程中較廣使用。區(qū)間隧道防水選用其厚度為0.8mm.②EVA膜(即乙烯—醋酸乙烯共聚物膜)。其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率大,比重;柔軟性突出,易于鋪設(shè);電絕緣性及耐酸堿性能良好,適宜用于復(fù)合式襯砌防水層。③ECB板,系乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物合成,厚度一般為1.0一2.0mm.其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率大,耐氣候性好,使用溫度范圍為一30一十12O℃,耐久性好,不易老化,不僅“可用于地下建筑,也可用于屋面。由于具有一定的抗穿刺能力,因而用于二次襯砌模注混凝土?xí)r效果更好。
目前,北京地鐵所有的LDPE膜(厚0.8mm)、EVA膜(厚0.8mm)、ECB板(厚1.2mm)
區(qū)間隧道采用鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)加噴射混凝土作初期支護(hù)。噴射混凝土厚0.3m,然后作防水層,最后施作二次襯砌模注C20防水混凝土厚0.25m.
2.2.3地鐵車站防水
(1)西單站為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。拱頂及邊墻初期支護(hù)完成后施作l道防水砂漿(摻加BR防水劑),再在其上施作焦油聚氨酯涂膜膠,底部鋪設(shè)氯化聚乙烯橡膠防水卷材。二次襯砌為模注防水鋼筋混凝土,抗?jié)B等級S8,混凝土中摻加了具有復(fù)合膨脹性能的外加劑。
。2)天安門西站亦為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)完成后,鋪設(shè)緩沖層一—PE泡沫塑料墊襯(厚4mm),然后來用熱合工藝鋪設(shè)EVA膜(厚0.8mm),待防水層作完后,立即澆注防水鋼筋混凝土,混凝土中摻加FS—I型多功能防水劑。
。3)王府井車站、東單站的防水基本同于天安門西站的作法。
(4)天安門東站、水安里站及大北窯站均用蓋挖逆作法修建。頂板覆土層厚<2m,乃受地表水及上層滯水影響。為使防水可靠,頂板防水鋼筋混凝土灌筑完畢后,在其上涂聚合物水泥漿2道,然后用20mm厚防水水泥砂漿作為找平層,再在其上鋪設(shè)防水卷材和細(xì)石混凝土保護(hù)層。防水卷材用兩種:天安門東站、大北窯站選用1.2mm厚丁基橡膠防水卷材,施作2層;水安里站采用了2層各4mm厚的SBS改性瀝青防水卷材。
(5)熱電廠站為地下連續(xù)墻支護(hù)明挖順作法修建,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),但連續(xù)墻與內(nèi)襯模注混凝土間不用柔性防水片材,而采用水泥防水漿;頂板施作丁基橡膠防水卷材;底板鋪設(shè)2層各3mm厚SBS改性瀝青防水卷材。
2.2.4加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)變形縫、施工縫的處理
根據(jù)地鐵工程特點,為使變形縫滿足密封防水、適應(yīng)變形、施工方便等要求,采用復(fù)合型橡膠止水帶,即在變形縫部位,現(xiàn)澆混凝土中間埋入橡膠止水帶,然后在縫內(nèi)側(cè)用雙組分聚硫橡膠嵌縫,最后在預(yù)留槽內(nèi)嵌入聚氨酪涂膜膠和遇水膨脹橡膠復(fù)合在一起的止水條,即氯丁橡膠和遇水膨脹橡膠復(fù)合形成止水條,寬30mm,厚l0mm.
2.2.5防水效果初析
該工程目前正在緊張施工。西單站東折返線工程于l 992年lO月完工并交付使用,熱電廠站及水安里車站主體土建結(jié)構(gòu)分別于1994年底和1995年3月相繼完成。天安門東站主體土建結(jié)構(gòu)于l 995年底完成。已完工車站及區(qū)間隧道的防水效果初析如下:
、購(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防水層不宜采用涂料類材料。由于隧道內(nèi)初期支護(hù)(即使涂了找平防水砂漿)基面不平整,并且有浮灰及潮濕,涂料防水層附著力差,形成兩層皮。在使用機(jī)械或人工涂刷日寸都有薄不均現(xiàn)象,質(zhì)量難以保證。如西單站采用焦油聚氨酪,部分位置防水效果不理想。
②復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防水,采用塑料防水片材效果較好,其光滑的表面能有效地減少初期支護(hù)的混凝土表面凹凸不平對二次襯砌混凝土的約束力,避免二次襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫。如西單站東折返線隧道采用LDPE膜(厚0.65mm)作為防水層,效果甚好,未發(fā)生滲漏。
、鄣叵逻B續(xù)墻支護(hù)明挖順作法修建車站,連續(xù)墻與內(nèi)襯混凝土的防水作法值得深入研究。
2.2.1復(fù)合式襯砌防水層材料的選擇
區(qū)間隧道設(shè)汁力復(fù)合式襯砌,由初期支護(hù)、防水層、二次襯砌模注混凝土構(gòu)成。初期支護(hù)為鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)加噴射混凝土,厚O.25一o.30m.防水層由緩沖層和防水板(膜)組成。二次襯砌為模注防水混凝土,抗?jié)B等級S8.
緩沖層選用較柔軟且具有相當(dāng)強(qiáng)度的片材,以克服噴射混凝土粗糙凹凸不平的基面對防水板(膜)的損傷。防水板(膜)除具有不透水性外,還應(yīng)具有在二次襯砌灌注混凝土?xí)r承受機(jī)械作用下不致?lián)p傷的性能,具有耐久性良好、接縫處嚴(yán)密且操作簡便的特點。根據(jù)以上要求,選用防水層材料如下:
緩沖層選用聚乙烯(PE)泡沫塑料墊襯,厚度4±0.5mm;幅寬l 200±50mm;表觀密度45±5kg;拉伸強(qiáng)度>0.4MPa;斷裂延伸率>100%。
防水板(膜)選用以下三種材料:①LDPE膜即低密度聚乙烯膜,俗稱高壓聚乙烯)。其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率較大,比較柔軟,易于施工,在所應(yīng)用塑料防水片材中價格最低,且電絕緣性好,耐酸堿,燃燒速度比EVA快,不耐陽光照射,故在地下工程中較廣使用。區(qū)間隧道防水選用其厚度為0.8mm.②EVA膜(即乙烯—醋酸乙烯共聚物膜)。其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率大,比重;柔軟性突出,易于鋪設(shè);電絕緣性及耐酸堿性能良好,適宜用于復(fù)合式襯砌防水層。③ECB板,系乙烯—醋酸乙烯與瀝青共聚物合成,厚度一般為1.0一2.0mm.其特點是拉伸強(qiáng)度、延伸率大,耐氣候性好,使用溫度范圍為一30一十12O℃,耐久性好,不易老化,不僅“可用于地下建筑,也可用于屋面。由于具有一定的抗穿刺能力,因而用于二次襯砌模注混凝土?xí)r效果更好。
目前,北京地鐵所有的LDPE膜(厚0.8mm)、EVA膜(厚0.8mm)、ECB板(厚1.2mm)
區(qū)間隧道采用鋼筋格柵加鋼筋網(wǎng)加噴射混凝土作初期支護(hù)。噴射混凝土厚0.3m,然后作防水層,最后施作二次襯砌模注C20防水混凝土厚0.25m.
2.2.3地鐵車站防水
(1)西單站為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。拱頂及邊墻初期支護(hù)完成后施作l道防水砂漿(摻加BR防水劑),再在其上施作焦油聚氨酯涂膜膠,底部鋪設(shè)氯化聚乙烯橡膠防水卷材。二次襯砌為模注防水鋼筋混凝土,抗?jié)B等級S8,混凝土中摻加了具有復(fù)合膨脹性能的外加劑。
。2)天安門西站亦為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)完成后,鋪設(shè)緩沖層一—PE泡沫塑料墊襯(厚4mm),然后來用熱合工藝鋪設(shè)EVA膜(厚0.8mm),待防水層作完后,立即澆注防水鋼筋混凝土,混凝土中摻加FS—I型多功能防水劑。
。3)王府井車站、東單站的防水基本同于天安門西站的作法。
(4)天安門東站、水安里站及大北窯站均用蓋挖逆作法修建。頂板覆土層厚<2m,乃受地表水及上層滯水影響。為使防水可靠,頂板防水鋼筋混凝土灌筑完畢后,在其上涂聚合物水泥漿2道,然后用20mm厚防水水泥砂漿作為找平層,再在其上鋪設(shè)防水卷材和細(xì)石混凝土保護(hù)層。防水卷材用兩種:天安門東站、大北窯站選用1.2mm厚丁基橡膠防水卷材,施作2層;水安里站采用了2層各4mm厚的SBS改性瀝青防水卷材。
(5)熱電廠站為地下連續(xù)墻支護(hù)明挖順作法修建,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),但連續(xù)墻與內(nèi)襯模注混凝土間不用柔性防水片材,而采用水泥防水漿;頂板施作丁基橡膠防水卷材;底板鋪設(shè)2層各3mm厚SBS改性瀝青防水卷材。
2.2.4加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)變形縫、施工縫的處理
根據(jù)地鐵工程特點,為使變形縫滿足密封防水、適應(yīng)變形、施工方便等要求,采用復(fù)合型橡膠止水帶,即在變形縫部位,現(xiàn)澆混凝土中間埋入橡膠止水帶,然后在縫內(nèi)側(cè)用雙組分聚硫橡膠嵌縫,最后在預(yù)留槽內(nèi)嵌入聚氨酪涂膜膠和遇水膨脹橡膠復(fù)合在一起的止水條,即氯丁橡膠和遇水膨脹橡膠復(fù)合形成止水條,寬30mm,厚l0mm.
2.2.5防水效果初析
該工程目前正在緊張施工。西單站東折返線工程于l 992年lO月完工并交付使用,熱電廠站及水安里車站主體土建結(jié)構(gòu)分別于1994年底和1995年3月相繼完成。天安門東站主體土建結(jié)構(gòu)于l 995年底完成。已完工車站及區(qū)間隧道的防水效果初析如下:
、購(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防水層不宜采用涂料類材料。由于隧道內(nèi)初期支護(hù)(即使涂了找平防水砂漿)基面不平整,并且有浮灰及潮濕,涂料防水層附著力差,形成兩層皮。在使用機(jī)械或人工涂刷日寸都有薄不均現(xiàn)象,質(zhì)量難以保證。如西單站采用焦油聚氨酪,部分位置防水效果不理想。
②復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)防水,采用塑料防水片材效果較好,其光滑的表面能有效地減少初期支護(hù)的混凝土表面凹凸不平對二次襯砌混凝土的約束力,避免二次襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫。如西單站東折返線隧道采用LDPE膜(厚0.65mm)作為防水層,效果甚好,未發(fā)生滲漏。
、鄣叵逻B續(xù)墻支護(hù)明挖順作法修建車站,連續(xù)墻與內(nèi)襯混凝土的防水作法值得深入研究。