摘要：地鐵工程的防水是國內(nèi)外公認(rèn)的難題，特別是在上海這樣地下水位較高的城市，該問題顯得尤為突出。目前上海地鐵車站常用的側(cè)墻結(jié)構(gòu)型式是單層地下連續(xù)墻，該結(jié)構(gòu)由于連續(xù)墻施工工藝的緣故，其自身防水性能較差，而傳統(tǒng)的外防水方式五層剛性抹面防水實(shí)際效果并不好，需反復(fù)進(jìn)行堵漏，影響到車站的驗(yàn)收。因此，有必要進(jìn)行單層地下墻新的防水方式的探索和研究。本文通過現(xiàn)場試驗(yàn)，針對傳統(tǒng)防水方法在地鐵單層地下墻結(jié)構(gòu)中的局限性和不足，摸索出單層地下墻防水的新方法：噴射聚丙烯微纖維防水砼，為上海這樣高地下水位城市的地鐵車站防水提供新型、有效的方法和途徑。

　　關(guān)鍵詞：地鐵 防水 新方法

　　1 單層地下墻防水施工現(xiàn)狀

　　地鐵工程的防水是國內(nèi)外公認(rèn)的難題，特別是在上海這樣地下水位較高的城市，該問題顯得尤為突出。目前上海地鐵車站常用的側(cè)墻結(jié)構(gòu)型式是單層地下連續(xù)墻，地下墻既作為基坑開挖階段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又作為使用階段車站永久結(jié)構(gòu)的一部分，承受各種荷載及防水止水作用。相對于復(fù)合型側(cè)墻，單墻結(jié)構(gòu)具有工程造價(jià)低，施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。但單墻結(jié)構(gòu)由于連續(xù)墻施工工藝的緣故，其自身防水性能較差，很難達(dá)到地下車站一級防水要求。

　　1.1 單層墻滲漏的主要原因

　　⑴ 連續(xù)墻接縫滲漏

　　⑵ 墻與頂、中、底板相連部位滲漏

　　⑶ 地下墻中間墻面滲漏

　　⑷ 各種荷載作用下，地下墻變形而出現(xiàn)滲漏水

　　1.2 單層地下墻一般防水方法及存在的問題

　　⑴ 防水砂漿找平層采用人工多次抹成，因受人為因素影響，找平層與原有地下墻面粘結(jié)不牢固，有時(shí)出現(xiàn)兩層皮。兩層皮間出現(xiàn)細(xì)微空隙。在受到外部環(huán)境條件變化及一段時(shí)間后，產(chǎn)生鼓脹隆起現(xiàn)象;

　　⑵ 找平層及外側(cè)四層剛性抹面防水層，易出現(xiàn)開裂、剝落現(xiàn)象、其抗裂、抗沖擊、抗疲勞及韌性不好;

　　⑶ 由于找平層及四層剛性抹面防水層覆蓋，當(dāng)出現(xiàn)滲漏后，很難找準(zhǔn)原地下墻上的漏水點(diǎn)。因而出現(xiàn)堵住這一點(diǎn)，另一點(diǎn)又滲漏，反復(fù)進(jìn)行堵漏，較長時(shí)間車站不能驗(yàn)收。

　　2 噴射聚丙烯微纖維防水混凝土試驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　上海軌道交通2號線西延伸工程虹橋臨空園區(qū)站與其它單層墻地下車站類似，也出現(xiàn)上述情況，為改善或避免出現(xiàn)五層剛性抹面存在的問題，逐步摸索和探求新的方法和途徑，減少反復(fù)堵漏的困擾，解決因滲漏而不能及時(shí)驗(yàn)收的問題，工程建設(shè)單位向有關(guān)部門上報(bào)了虹橋臨空園站單層墻噴射微纖維防水混凝土試驗(yàn)的《立項(xiàng)建議書》，得到了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視，并同意進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)的主要目的和任務(wù)如下：

　　⑴ 觀察和了解微纖維噴射混凝土的抗?jié)B、抗裂、抗剝離性能及強(qiáng)度;

　　⑵ 了解和掌握單層地下墻噴射微纖維混凝土的施工工藝及有關(guān)技術(shù)參數(shù);

　　⑶ 觀察和了解地下車站單層墻噴射微纖維混凝土的防水效果，并與五層剛性抹面防水進(jìn)行比較;

　　⑷ 比較五層剛性抹面防水與噴射微纖維混凝土防水的施工成本、費(fèi)用及施工工期;

　　⑸ 為單層地下墻防水提出建設(shè)性意見。

　　3 施工工藝及方法

　　3.1 原材料的技術(shù)要求及其選用

　　⑴ 砂

　　細(xì)骨料選用中粗砂，細(xì)度模數(shù)大于2.5，含水率控制5%～7%，按重量計(jì)算其含泥量≤3%泥塊含量不大于1%，云母含量≤1%，輕物質(zhì)含量≤1%。

　　⑵ 碎石

　　粗骨料選用比較堅(jiān)硬、不易風(fēng)化的石灰?guī)r、砂巖等骨料，公稱粒級5～15mm的碎石，含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%，如采用堿性速凝劑，不得使用活性SO2石料。

　　⑶ 水泥

　　采用32.5號普通硅酸鹽水泥，水泥進(jìn)入現(xiàn)場后，經(jīng)復(fù)試合格方使用。

　　⑷ 速凝劑

　　選用安徽巢湖速凝劑總廠產(chǎn)8880-Q液體速凝劑，添加量為水泥摻量的2.5%。

　　⑸ 水：采用飲用水。

　　⑹ 聚丙稀微纖維

　　選用浙江嘉興市七星鋼纖維有限公司生產(chǎn)的“縱橫”高強(qiáng)合成纖維(ZHPP-X-19)聚丙烯微纖維。

　　⑺ 界面劑

　　為了增強(qiáng)噴射混凝土與原有連續(xù)墻面的粘結(jié)強(qiáng)度，經(jīng)比選采用上海匯麗涂料有限公司生產(chǎn)的A-302型混凝土界面劑。該種界面劑為水溶環(huán)氧溶液用于新舊混凝土連接界面處理，涂層可滲進(jìn)水泥混凝土表層。改性后界面與水泥混凝土表面粘結(jié)強(qiáng)度好，防水性好。

　　⑻ 抗?jié)B微晶防水劑

　　為了提高混凝土的防水效果，在微纖維混凝土中添加防水劑。經(jīng)比選采用同濟(jì)大學(xué)與上海微晶防水材料有限公司共同研發(fā)的抗?jié)B微晶防水劑，該材料為環(huán)保型高效防水新材料，主要成份為抗?jié)B微晶和杜拉纖維，添加到混凝土或水泥砂漿中，摻量為水泥用量的5%～10%抗?jié)B微晶防水劑在水化過程中形成自粘和粘結(jié)性能高強(qiáng)微晶體，封閉細(xì)微裂隙和毛細(xì)通道，使砂漿或混凝土的強(qiáng)度抗?jié)B性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

　　⑼ 鋼絲網(wǎng)

　　為了加強(qiáng)連續(xù)墻接縫處混凝土的韌性，在每兩幅墻接縫處掛設(shè)網(wǎng)格50×50mm的鋼絲網(wǎng)，寬40cm，接縫兩側(cè)各20cm。

　　3.2 微纖維混凝土配合比

　　結(jié)合地下連續(xù)墻噴射混凝土施工實(shí)際，委托上海鐵道大學(xué)試驗(yàn)室按照上述要求進(jìn)行混凝土配比的試配，采用如下的混凝土配比：

　　水泥：中粗砂：碎石：水：速凝劑=1：1.75：1.43：0.45：0.04，即每方混凝土原材料的用量為：水泥500 Kg，砂875 Kg，碎石716 Kg，水225 Kg，聚丙烯微纖維0.9 Kg，速凝劑20.0 Kg。該配比的三天抗壓強(qiáng)度為18.7Mpa，28天抗壓強(qiáng)度為38.5Mpa，抗?jié)B等級達(dá)到P8要求。

　　3.3 施工主要設(shè)備及施工工藝流程

　　1. 施工機(jī)械

　　主要施工機(jī)械有：強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)、空氣壓縮機(jī)(6m3，兩臺并聯(lián))、濕噴機(jī)。

　　2. 施工工藝流程

　　⑴ 地下連續(xù)墻墻面的人工鑿毛;

　　⑵ 地下連續(xù)墻墻面滲漏水的封堵，封堵標(biāo)準(zhǔn)墻面無明顯流動(dòng)的水，局部可有濕漬;

　　⑶ 地下連續(xù)墻墻面的清理，涂刷界面劑，連續(xù)墻接縫處掛設(shè)鋼絲網(wǎng);

　　⑷ 聚丙烯微纖維混凝土的噴射;

　　⑸ 人工粉刷表層抗?jié)B微晶防水砂漿，抹平抹光噴射混凝土的表面。

　　4 試驗(yàn)效果

　　本試驗(yàn)共歷時(shí)26天。試驗(yàn)結(jié)束后，對墻面進(jìn)行滲漏觀察，發(fā)現(xiàn)墻面濕漬比噴射前大幅度減少，同時(shí)每塊濕漬的面積一般也在0.2m2以內(nèi)，單塊濕漬面積也顯著減少，沒有出現(xiàn)明水滲漏現(xiàn)象。加之聚丙烯微纖維混凝土本身所具有的優(yōu)良抗裂、抗?jié)B及良好的抗剝離、抗沖擊能力，可以初步判斷，第一階段試驗(yàn)達(dá)到了項(xiàng)目建議書的預(yù)定目標(biāo)，第一階段試驗(yàn)是成功的。

　　5 施工成本及費(fèi)用

　　第一階段試驗(yàn)噴射微纖維混凝土2100m2，包括回彈損耗量在內(nèi)共計(jì)噴射175m3，經(jīng)初步估算，施工成本總計(jì)244171元，單位成本116.27元/ m2。

　　6 結(jié)論及應(yīng)用前景

　　通過對試驗(yàn)成果進(jìn)行分析，相對于傳統(tǒng)五層剛性抹面防水，噴射聚丙烯微纖維防水混凝土具有施工速度快，強(qiáng)度高，抗?jié)B、抗裂、抗剝離性能好，后期反復(fù)處理量小，對運(yùn)營影響小等優(yōu)點(diǎn)，并能有效提前車站驗(yàn)交。本工程完工后一次性竣工驗(yàn)收通過，車站防水質(zhì)量得到同行業(yè)單位的一致好評。目前該技術(shù)已通過專家的初步論證，并上報(bào)相關(guān)部門，作為科研項(xiàng)目進(jìn)行立項(xiàng)，有望在各在建或新開項(xiàng)目中得到更進(jìn)一步的推廣和使用，為上海這樣高地下水位城市和地區(qū)的地鐵車站的防水提供全新的方法和途徑。

　　參考文獻(xiàn)

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