您好,歡迎來到保溫材料網(wǎng)!
保溫材料網(wǎng)

地鐵天津站交通樞紐工程地下結(jié)構(gòu)新型防水材料應(yīng)用技術(shù)

2010-01-24 閱讀:2899
  

摘要:介紹地鐵天津站交通樞紐地下防水工程的防水設(shè)計(jì)原則、要求和防水材料的選擇原則。詳細(xì)介紹工程所選用的濕鋪法改性瀝青橡膠防水卷材(聚酯胎)、濕鋪法及反應(yīng)性丁基橡膠自粘型防水卷材、緩膨脹止水膠、鋼片丁基橡膠止水帶、注漿管、混凝土界面劑及高滲透改性環(huán)氧防水涂料等主要防水材料的產(chǎn)品特性和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:地鐵工程;地下結(jié)構(gòu);防水材料;應(yīng)用
 
      地鐵天津站交通樞紐工程主要組成為地面和地下工程,地面工程為京津、京沈高速鐵路站,地下工程為城市公交系統(tǒng)站,地鐵 2、3、9 號線東站交匯和換乘,主副地下廣場及主副地下廣場連續(xù)線、地鐵地下連乘線等。地下工程防水面積約 50萬 m2、地面防水工程約 20 萬 m2,工程投資 70 億人民幣(不含高速鐵路的費(fèi)用),是目前國內(nèi)最大的地下交通樞紐工程。
      地下工程為整體地下 1~4 層,地下最大開挖深度 31 m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻、鉆孔樁、噴射混凝土等,地下工程防水采用結(jié)構(gòu)全包防水層和主體結(jié)構(gòu)自防水相結(jié)合的模式。
1 防水設(shè)計(jì)
1.1 防水設(shè)計(jì)原則、防水等級和標(biāo)準(zhǔn)
      地下結(jié)構(gòu)防水遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防水、因地制宜、綜合治理”的原則。
      (1)“以防為主”:主要以混凝土自防水為主,首先,應(yīng)保證混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水能力,采取有效的技術(shù)措施,保證防水混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定的密實(shí)性、抗?jié)B性、抗裂性、防腐蝕性和耐久性;其次,應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)埋件、預(yù)留通道、接頭、樁頭等細(xì)部構(gòu)造的防水措施。
      (2)“剛?cè)峤Y(jié)合”:從材料性能出發(fā),要求在地下工程中剛性防水材料和柔性防水材料結(jié)合使用。
      (3)“多道防水”:除以混凝土自防水為主,提高其抗裂、抗?jié)B性能外,應(yīng)輔以柔性附加防水層,并在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工過程中積極創(chuàng)造條件,滿足防水要求,達(dá)到互補(bǔ)作用,最終實(shí)現(xiàn)整體工程防水的不滲、不漏。
      (4)“因地制宜”:根據(jù)天津站交通樞紐工程的環(huán)境和地層條件是氣候變化和溫差大、地下水位高、補(bǔ)給來源豐富、臨海、地層滲透系數(shù)大、地下水等對混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有不同程度的腐蝕作用,確定采用全包防水的措施。在城市修建地下工程,根據(jù)環(huán)保、水資源保護(hù)的要求,防排水設(shè)計(jì)應(yīng)采用“防”而不是“排”的原則,嚴(yán)禁將地下水引入地下建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)。
      (5)“綜合治理”:地下工程防水是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、涉及面廣的綜合性工程,要求結(jié)構(gòu)與防水相結(jié)合,并做好其它輔助措施。
      防水等級為一級。
      標(biāo)準(zhǔn):不允許滲水,結(jié)構(gòu)表面無濕漬。
1.2 防水設(shè)計(jì)要求
      (1)地下工程防水設(shè)計(jì)應(yīng)著重于加強(qiáng)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和環(huán)境條件等資料的完整性、可靠性,使結(jié)構(gòu)防水建立在可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。根據(jù)天津站交通樞紐工程水文地質(zhì)條件、地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)、周圍及地下建筑設(shè)施等確定結(jié)構(gòu)型式、施工方法和結(jié)構(gòu)防水體系,做到結(jié)構(gòu)與防水相結(jié)合。
      (2)該工程地下水位高,近臨海河,補(bǔ)給來源豐富,地下工程基本修建在含水地層中,地下水為第四系孔隙潛水及淺層微承壓水和深層承壓水。地下水對混凝土、鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)具有不同程度腐蝕性的地段,應(yīng)采用相應(yīng)的防水和防腐措施,保證混凝土、鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)的耐久性。
      (3)在城市修建地鐵和地下工程,根據(jù)環(huán)保和水資源保護(hù)的要求,永久性的防水設(shè)防應(yīng)采用“防”,而不是采用“排”,嚴(yán)禁將地層中的地下水引入天津站交通樞紐地下工程中,在施工期間,應(yīng)做到無水作業(yè),可以采用“防、排、截、堵”相結(jié)合。
      (4)施工中嚴(yán)格控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)基面的平整、不開裂,在施工期間圍護(hù)結(jié)構(gòu)做到無明水。
      (5)加強(qiáng)細(xì)部構(gòu)造的防水,做到不滲不漏。
      (6)結(jié)構(gòu)自防水混凝土在設(shè)計(jì)和施工過程中,要求采取切實(shí)有效的防裂、抗?jié)B措施,并保證混凝土良好的密實(shí)性、整體性,減少結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,提高結(jié)構(gòu)自防水能力。
1.3 一般規(guī)定
      (1)地下工程的防水設(shè)計(jì)應(yīng)定級準(zhǔn)確、技術(shù)先進(jìn)、方案可靠、經(jīng)濟(jì)合理、使用安全,確保質(zhì)量要求。
      (2)地下工程防水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要求建筑結(jié)構(gòu)與防水密切配合,防水與耐久性相結(jié)合,理順建設(shè)單位、勘測設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、材料供應(yīng)單位等各方面的關(guān)系,依法對建設(shè)質(zhì)量負(fù)責(zé)。
      (3)工程防水設(shè)計(jì):主體結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)采用以鋼筋混凝土自防水為主,附加柔性防水層為輔的防水方式。
      (4)地下工程變形縫、施工縫、穿墻管、預(yù)埋件、預(yù)留通道、接頭、樁頭等細(xì)部構(gòu)造必須加強(qiáng)防水措施。
      (5)地下工程防水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式等搜集有關(guān)資料:地下水位、地下水類型、補(bǔ)給來源、水質(zhì)、流量、流向、壓力、腐蝕性等;工程地質(zhì)構(gòu)造、含水層的特性、分布情況、滲透系數(shù);地下建筑物、地下構(gòu)筑物、管線資料等。
      (6)防水設(shè)計(jì)內(nèi)容
      防水等級和設(shè)防要求;防水混凝土抗?jié)B等級、技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量措施;附加防水層選用的材料及其技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量保證措施;圍護(hù)結(jié)構(gòu)的防水要求;工程細(xì)部構(gòu)造的防水措施,選用的材料及其技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量保證措施。
2 防水材料選擇原則
      (1)在工程中選用的防水材料,應(yīng)經(jīng)過國家指定的材料質(zhì)檢部門檢測和國家有關(guān)部門鑒定,并符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且在實(shí)踐中檢驗(yàn)行之有效的材料。
      (2)適合天津地區(qū)地下工程的建筑特點(diǎn)。要求防水材料應(yīng)有防水可靠性、可操作性和耐久性。
      (3)具有良好的防滲效果、耐酸、耐堿、抗腐蝕性能,對環(huán)境無污染,保證施工人員的安全。
      (4)防水材料對外力和結(jié)構(gòu)變形的適應(yīng)性:即材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率,能承受溫度的變化以及各種外力與結(jié)構(gòu)伸縮、開裂所引起的變形。
      (5)在一個(gè)工點(diǎn)內(nèi),防水材料種類要少,確保防水質(zhì)量的控制。
      (6)防水材料接縫要可靠、牢固。保證防水材料與結(jié)構(gòu)的密貼,與結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定可靠的不透水整體。
4 防水材料的選擇及其要求
      本文介紹的防水材料主要是外包柔性防水卷材、施工縫和變形縫采用的材料及特殊部位的防水材料。
4.1 外包柔性防水層的選擇類別及其要求
      天津交通樞紐工程外包柔性防水層原則上采用卷材,不采用涂料。柔性防水卷材選用目前國內(nèi)外最新的新型防水卷材:濕鋪法(水泥漿作為基面粘接材料)改性瀝青橡膠防水卷材和反應(yīng)性(水泥漿反應(yīng))丁基橡膠卷材,這 2 種材料克服了卷材與基面串水的通病,可保證粘貼牢固,防水可靠,施工方便。
4.1.1 濕鋪法改性瀝青橡膠防水卷材(聚酯胎)
      (1)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JC898—2002;
      (2)設(shè)計(jì)厚度 4 mm;
      (3)粘結(jié)劑,不得采用有機(jī)材料粘結(jié),應(yīng)采用聚合物砂漿混凝土中的水泥漿粘結(jié);
      (4)胎體應(yīng)采用聚酯胎,不得采用玻纖胎,聚酯胎的厚度不得小于 0.6 mm,SBS 改性瀝青中的 SBS 高分子樹脂的成分不得少于 12%;
      (5)選擇該材料的原因:
      ①改進(jìn)了自粘橡膠卷材的膠料配方,使其中特有的高分子膠料可在水中與混凝土及砂漿粘接,又能與后澆的混凝土粘結(jié)牢固,可有效防止粘接面竄水;
      ②該自粘卷材自粘層選用丁基橡膠改性優(yōu)質(zhì)瀝青生產(chǎn),其內(nèi)聚力小,能夠長期保證粘接密封效果,自粘卷材與混凝土粘接牢固,能夠適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)收縮、溫度及沉降變形,有效防止卷材脫落;
      ③自粘卷材冷施工、操作簡便,并能保證工程施工質(zhì)量受人為影響較小,施工現(xiàn)場無溶劑、無明火、無噪聲、安全,符合環(huán)保要求;
      ④SKT濕鋪法施工技術(shù)自粘卷材,只須在基面無明水的情況下使用水泥砂漿防水砂漿來粘結(jié) SKT自粘卷材。該施工方法完全解決了過去自粘卷材無法在潮濕基面上施工的問題。由于自粘卷材采用水泥砂漿或防水砂漿作為粘結(jié)劑,該材料與基面為同類材質(zhì),并且采用滿鋪的施工工藝,所以更有效地使防水系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)形成整體性,徹底避免“串水”滲漏的問題,被人形象地稱為“植膚式”防水施工法;
      ⑤可以采用濕鋪法施工,混凝土有強(qiáng)度就可以施工,縮短工期,節(jié)約資金,施工簡便、快捷、更安全、更環(huán)保。
4.1.2 濕鋪法及反應(yīng)性丁基橡膠自粘型防水卷材
      (1)產(chǎn)品介紹
      反應(yīng)性自粘型防水卷材是及吉田匯聚(天津)科技發(fā)展有限公司引進(jìn)日本旱川橡膠株式會社的合成高分子橡膠類防水卷材,該產(chǎn)品是以丁基橡膠為原料合成,由于卷材和現(xiàn)澆混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使卷材與混凝土緊密結(jié)合成為一個(gè)整體,形成永久的防水層,能有效地解決地下工程外包防水的竄水問題,該產(chǎn)品已經(jīng)通過天津市建委新技術(shù)、新產(chǎn)品的推廣使用認(rèn)定,其性能指標(biāo)符合GB18173.1 的要求。
      (2)防水機(jī)理
      卷材中的活性離子與混凝土中的離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使卷材與混凝土自行粘接成一個(gè)整體,形成永久性防水層。
      (3)材料的特點(diǎn)
      ①“皮膚式”防水:卷材與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成永久性防水層,即使發(fā)生局部穿孔破損,也不會出現(xiàn)“竄水”的現(xiàn)象。
      ②粘結(jié)力強(qiáng):卷材與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá) 0.9 MPa 以上,相當(dāng)于 98 m高的水頭壓力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地下水壓力;抗撕裂性能好:常溫下可達(dá) 35 N以上;抗拉強(qiáng)度高:斷裂延伸強(qiáng)度在8 MPa 以上。
      ③對混凝土裂縫追隨性好:當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí),卷材隨裂縫延展,外包防水功能不會受到破壞。
      ④特別適用于地鐵工程:由于卷材與混凝土結(jié)合成一體,當(dāng)沉降引起的地下箱體位移時(shí),外包防水層 隨箱體同時(shí)移動(dòng),絕不會出現(xiàn)外包防水層滲漏。
      ⑤耐腐蝕性:抗酸、堿腐蝕性能好;材料著火點(diǎn)高,阻燃;耐菌防霉:與傳統(tǒng)的材料相比有良好的耐菌防霉效果。
      ⑥抗穿刺能力強(qiáng):施工中不用過多保護(hù)。
      ⑦耐久性好:經(jīng)測試和理論推算,在屋面使用年限可達(dá)80 年以上,在地下工程中使用年限可達(dá) 100 年以上。
      ⑧環(huán)保無害:材料在生產(chǎn)和施工過程中不會影響自然環(huán)境。
      (4)設(shè)計(jì)厚度 1.5 mm。
      (5)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)工程特點(diǎn)和耐久性的要求,某些指標(biāo)與 GB18173.1 硫化橡膠類有所提高(見表 1)。

4.2 施工縫防水材料選擇及其要求
4.2.1 緩膨脹止水膠
      緩膨脹止水膠是一種單組分液體,是目前國內(nèi)外應(yīng)用在施工縫中防水效果最好的材料之一,本工程使用上海辰日公司的產(chǎn)品。其特點(diǎn):
      ①遇水膨脹,體積膨脹率 250%,充填空隙,發(fā)揮良好的止水效果;
      ②遇水膨脹經(jīng)硬化后成為良好的橡膠彈性體,其抗拉強(qiáng)度高(0.3 MPa),扯斷伸長率≥500%;
      ③有緩膨脹功能,遇水膨脹硬化成型約 200 ̄250 h;
      ④硬化后體積收縮率小,不會產(chǎn)生新的縫,耐久性強(qiáng);
      ⑤對混凝土、金屬、玻璃等粘接性好;
      ⑥施工簡單。

反對 0舉報(bào) 0 收藏 0 打賞 0評論 0

免責(zé)聲明:
本站部份內(nèi)容系網(wǎng)友自發(fā)上傳與轉(zhuǎn)載,不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn);
如涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題,請?jiān)?0日內(nèi)聯(lián)系,我們將在第一時(shí)間刪除內(nèi)容!

  • 免費(fèi)找貨
  • 廠家直供
  • 規(guī)格齊全
  • 一體化服務(wù)
  • 金融服務(wù)