摘 要:对深圳地铁下水径站盖挖逆作车站防水设计技术进行了介绍,并结合深圳地区的特点,提出防水设计的关键点,以及不同情况下有效的渗漏整治方案,由于其效益显著,可供类似盖挖法地铁车站设计参考。
关键词:地铁车站;盖挖逆作法;叠合结构;防水设计
目前地铁施工中主要采用的方法有明挖法、暗挖法、盖挖顺作法和盖挖逆作法等,由于地铁车站场地周边环境复杂,管线改迁、建筑物拆迁、顺作工法中多次交通疏解倒边时间长影响大,及越来越快的城市建设速度等方面的因素,使工盖挖逆作法得到了广泛的应用。而如何保证盖挖逆作车站防水效果成为越来越重要的课题。
1.工程概况
1.1工程简介
下水径站是深圳地铁5号线的一个中间站,位于龙岗区吉华路路中,车站中心线与道路中心线基本重合,大致呈南北走向,地面交通极为繁忙,车站场地周围建筑物密集。下水径站是地下二层站,设站后双渡线,全长334.6m,其站台形式为岛式站台,站台的结构宽度为10m,有效站台长140m。车站站前为盖挖逆作区间,站后为暗挖区间,车站采用盖挖逆筑法,围护结构采用800mm厚地下连续墙,主体结构与连续墙采用叠合方案。
1.2水文地质
本场地地下水按赋存条件主要分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。
孔隙水主要赋存在第四系砂层、圆砾层,略具承压性。基岩裂隙水主要赋存在角岩强~中等风化层中,略具承压性。本次勘察期间地下水位埋深2.0~3.5m,水位高程30.20~35.11m,水位变幅0.5~2.0m。
地下水总的径流方向为由北向南。地下水的主要补给来源为大气降水和布吉河水,主要排泄途径主要为蒸发和径流。
布吉河通过场地东侧,常年有水,地下水与布吉河水有一定的水力联系,补给排泄关系随季节的变化而变化。
地下水对混凝土结构无腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性;对钢结构具弱腐蚀性。
2.防水设计原则及标准
防水结构是根据工程地质和水文地质条件,车站结构特点,施工方法和使用要求等因素进行设计和施工的,应遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,以结构自防水为主,外防水(附加防水层)为辅,关键处理好施工缝、变形缝等薄弱环节的防水。
2.1防水设计原则
确立钢筋混凝土结构自防水体系,即以结构自防水为根本,采取措施控制结构混凝土裂缝的开展,增加混凝土的抗渗性能;以变形缝、施工缝等接缝防水为重点。
2.2防水设计标准
①车站和出入口通道的防水等级为一级,结构不允许渗水,表面无湿渍。
②车站的风井风道无设备段,防水等级为二级。不允许漏水,结构表面总湿渍面积不应大于总防水面积(包括顶板、墙面、地面)的2/1000;任意100平方米防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2平方米,平均渗水量不大于0.05L/(m2·d),任意100平方米防水面积上渗水量不大于0.05L/(m2·d)。
3.防水设计重点关键
3.1结构形式选择
由于车站距离建筑物较近,周边道路车流量较大,根据场地工程地质条件、场地条件、基坑四周环境条件和邻近深基坑工程施工经验,并考虑到本站采用盖挖逆作施工的特殊性,经过技术、安全、经济、工期等多方面比较,选定本工程基坑围护结构类型主体部分为800mm厚的地下连续墙支护。而地下连续墙与内部框架结构连接形式又可分为复合墙和叠合墙,在盖挖逆作工程中,复合墙中地下连续墙与侧墙采用复合的形式,在板、墙节点处防水层无法连续铺设,节点处理复杂,实际防水效果往往难以保证,故本站选用叠合方案。
地下连续墙混凝土采用C30,抗渗等级≥S6,钢筋保护层厚度迎水面70mm,背水面50mm。主体结构混凝土采用
3.2典型断面防水设计
图1 主体结构典型断面防水图
在顶板顶面和底板底面铺设附加柔性防水层,防水层采用合成树脂高分子(自粘)防水卷材。侧墙主要考虑结构自防水,并在侧墙混凝土中添加抗裂纤维。
内衬墙浇筑前先对地下连续墙渗漏进行处理,确保无水作业,对于最终防水效果是非常有利的。
3.3主要节点设计
车站主体结构与站前上水径站~下水径站区间连成一体的盖挖逆作结构,除施工过程产生的施工缝外,不另设缝,车站主体结构与通道出入口、风道风井结构及站后区间暗挖区间设变形缝,对于穿墙管、降水井、接地线、盖挖桩节点等防水薄弱节点做特殊设计。
(1)环向施工缝
间距8~12m(含底板顶板)。选用缓膨型止水胶,规格尺寸15×8mm。外设防水卷材加强层,宽度500mm。预留注浆管。
(2)水平施工缝
选用缓膨型止水胶,规格尺寸15×8mm。外设防水卷材加强层,宽度500mm。预留注浆管。
a底板不设纵向水平施工缝,顶板根据分幅盖挖逆筑要求设一道纵向水平施工缝。
b侧墙水平施工缝:根据施工组织要求布置施工缝,一般情况下双层车站每侧可设置2~3条施工缝,底板上的牛腿第一条与中层板下的第二条施工缝之间距离应以4m为宜。
(3)变形缝
变形缝采用中埋式止水带及单组分聚氨酯密封胶防水措施,外加防水卷材和防水卷材加强层,并在顶部和侧墙设置不锈钢接水槽。
(4)穿墙管、接地线、降水井节点
当穿墙管、接地线、降水井等穿通防水层的节点,需在节点处设防水加强层,搭接不小于500mm,并用单组份聚氨酯密封胶进行收口,砼结构中间预埋钢板裙边止水环,用缓膨型止水胶封口,砼结构凌空面用单组分聚氨酯密封胶密封,降水井等后期封堵用聚合物防水砂浆。
(5)盖挖桩节点
盖挖桩的主筋伸入主体结构底板,主筋与底板相交处采用胶枪挤出,应涂不小于50mm×50mm的缓膨性止水胶,与底板相交处应采用高渗透改性环氧涂料防水涂料,防水卷材搭接不少于100mm。
4.渗漏治理
地下工程实际施工过程中,很多时候会出现渗漏现象,无法满足一级防水要求,可结合不同情况,按以下原则选用合适的治理材料:
(1)无机注浆材料有强度高、凝结时间短的优点,有下列情况时,应选用无机注浆材料:
a.混凝土裂缝较大(一般>1mm),有深层裂缝和贯穿裂缝时;
b.衬砌、内衬墙背后注浆时(宜选用特种水泥浆液或掺有膨润土、粉煤灰等掺和料的水泥浆或水泥砂浆);
c.渗漏水较大,水流呈喷射状。
(2)在下列情况下,宜选用有机注浆材料:
a.混凝土裂缝较小时,通常在1mm以下;
b.混凝土结构有加固补强要求,宜选用改性环氧材料注浆;
c.当渗漏水较严重时,宜选用丙烯酸盐类和非水溶性聚氨酯注浆料,不得选用水溶性聚氨酯注浆料;
d.复合注浆(即无机材料和有机材料结合使用)条件下,无机材料注浆处理后应用有机材料补充注浆。
5.结束语
下水径车站作为深圳市最长的盖挖逆作车站,在设计过程中,做到地铁结构设计与防水并重,结合工点实际情况,因地制宜地选择防水方案,最终防水效果较好,其设计与施工过程中有以下几点值得参考:
(1)采用地下连续墙与内衬墙的叠合结构;
(2)内衬墙施工前对地下连墙进行渗漏水治理,并凿毛;
(3)尽量少设缝,重视施工缝、变形缝、穿墙管、盖挖桩等节点防水设计;
(4)区分不同情况,选用适当的材料对渗漏结构进行修复。
参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50108—2008 地下工程防水技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009
[2] 北京城建设计研究总院.GB50157--2003 地铁设计规范[s].北京:中国计划出版社,2003
[3] 高雪香等.深圳地铁5号线下水径站主体结构施工图.深圳:深圳市政设计研究院有限公司,2009
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