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1、地铁结构工程防水,广州地铁设计研究院有限公司,2O10年5月,史海欧,目 录,一、防水设计原则和标准二、全包与半包防水的设计三、结构自防水四、辅助外防水和细节大样五、盾构法隧道防水六、高架桥防排水七、堵漏,宁波地铁地下水概况 主要为场地浅部地下水，属孔隙潜水，含水层介质为淤泥质土和粉质粘土，主要接受大气降水等入渗补给，水位随季节变幅较大，因其渗透性差（渗透系数10-610-8cm/s），富水性差，故水量较贫乏。潜水位埋深一般0.22.3m,地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。平原区深部承压水可分为三个含水层：第一层顶板埋深4050m左右，岩性为粉细砂，水质微咸半咸；第二层顶板埋深60
2、m左右；第三层顶板埋深6085m。宁波地下水中氯离子含量偏高。,一、防水设计原则和标准,1、防水设计原则：遵循以现行设计规范为依据，即“以防为主、刚柔相济、多道防线、因地制宜、综合治 理”的防水设计原则及防水体系。2、裂缝控制标准：以地铁设计规范10.5.1条为依据，对 盾构管片控制0.2mm,对其它结构形式根据实际情况按 规范取用,已不再强行规定迎土面0.2mm,背土面0.3mm 的要求.,各地的防水设计原则,上海地铁“以防为主，多道设防，因地制宜，综合治理，防排结合”；北京地铁“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜，综合治理”；深圳地铁“以防为主，防排结合，刚柔相济，多道防线，因地制宜，
3、综合治理”；香港地铁“以混凝土自防水为主，防排结合”。,广州地铁防水设计原则,遵循“以防为主、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则。强调结构自防水为主,首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水能力。为此应采取有效技术措施，保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。加强变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口、桩头等细部结构的防水措施。针对广州地区的气候，附加防水层应充分考虑广州地区多雨高温的特点，以达到技术先进、经济合理、安全适用、确保防水目的。对于中等和强腐蚀地段，混凝土内应添加防腐蚀添加剂。,结构防水体系,明挖车站,矿山法防水
4、设计体系表,现行规范防水标准与等级 1、地下车站及机电设备集中区段的防水等级应为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。2、区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级应为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000，任意100m2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0.2m2。隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/m2d，任意100m2防水面积渗漏量不大于0.15L/m2d。,香港早期地铁防水设计及使用情况 20世纪70与80年代通车的地铁线没有进行防水防腐设计，钢筋混凝土结构外没有防水层。运营后，造成的后果是：排水系统腐
5、蚀严重，清理维修频繁，侵蚀机电系统，影响系统稳定性，有异味（太子站）。采取的补救措施为：更换不锈钢管道，灌注填封材料堵漏，减少用水清洗站厅层地面，避免水渗透影响下层电器、线路。新建地铁系统的防水设计 香港在东涌线、将军澳支线的建设中，引入了防水的概念：采用高密度混凝土提高抗渗防腐能力，施工注意混凝土裂缝控制，浇注混凝土时注意温度的控制尽量不设或减少伸缩缝。,香港新地铁建设采取以密水（不透水）为主、排水为辅，截断渗透路径，提高混凝土质量，加强施工管理为防水原则。防水等级分A、B、C三种：A级：不容许任何肉眼可见之渗漏、水印或水迹；B级：不容许任何肉眼可见之渗漏，但容许有水印或水迹；C级：可容许微
6、量之渗漏于施工缝间，渗水量不超过012/（m2d）。各工程部位的防水等级为A级：车站、出入口及隧道的顶板，建筑物屋顶，接触网、电 器上层需要用水洗擦的楼板（如站厅层），铺砌装修物 的墙身；B级：底板、隧道内衬，无铺砌装修物的墙身：C级：地下连续墙和排桩直接做结构墙。,香港地铁防水工艺标准：A级：主体结构设外防水层（全包防水），施工缝设内外 止水带（条），施工缝处设置树脂填充注射管，施 工缝内面贴封口胶；B级：按A级减掉封口胶一项；C级：按A级减掉防水层和止水带（条）。结构及施工缝的设计：钢筋合理布置，宜用小间距、小直径，不宜粗而稀。主体结构分段连续施工，不跳段，减少收缩裂缝；施工缝靠内侧设置遇
7、水膨胀止水条，靠外侧设置止水带。,香港地铁防水做法(1)车站和市区区间：多数采用大开挖方式，即围护结构 与主体结构脱离。底板铺设具凸凹槽的PVC防水层，顶板和边墙采用环氧树脂类防水涂料喷涂。个别用连 续墙或排桩直接做边墙，不做防水层，但要做离壁墙。(2)山岭区间隧道：采用矿山法施工，防水有两种做法：一种是埋深在2030 m以内的隧道，采用PVC防水层 全包；另一种是埋深很深、水压很大，但水量小的隧道 拱顶和边墙，采用PVC防水层，底板不设防水层，将 水通过纵横水管引入隧道内抽走。此法使用于水量少需 减压的山岭隧道.,防腐设计和结构耐久性：地下有害介质对早期通车的地铁主体结构的化学腐蚀已经发生，
8、早期通车的一些地区情况比较严重。另外，迷流产生的电腐蚀导致钢筋氧化，需引起高度重视。迷流引起的后果已比较突出：据现场测定，对钢结构腐蚀程度是907 kg（Aa），产生热效应、引起管道漏水等问题。,防止迷流影响采取的主要措施有：1）轨道扣件必须绝缘良好；2）屏蔽门绝缘良好，并与轨道连接；3）在轨道和底板结构之间设迷流收集网，通过低电阻带开关线路流回整流器负极（当迷流太大时）；4）管道等与公共服务部分采取绝缘措施；5）建立监测系统，及时采取措施。消除迷流不采取接地方式。,香港后期建设的地铁基本上都是采用围护结构和主体结构分离，有利于主体结构钢筋混凝土质量的检查和防水工序的施工、防水层直接施作在主体
9、结构面上效果最好。香港地铁混凝土设计的特点：水灰比小，如C40混凝土水灰比不大于04；粉煤灰25总泥灰量一般在30以上。作用是降低水化热，提高混凝土密实度，增加后期强度。以提高混凝土耐久性为目标进行设计。双层车站中板采用防水设计，避免了渗水滴到站台层设备房。香港地铁采用抗老化性能良好的环氧涂料和高分子防水材料。,二、全包(复合墙)和半包(叠合墙)防水的争议1、目前国内地铁工程防水概况 国内目前在建和已建地铁地下工程中，均强调了“以结构自防水为主”的设计理念。而对于柔性附加防水层的设置，目前基本包括以下两种做法：1)、柔性全包防水做法：在结构顶板、侧墙和底板迎水面设置一道柔性全包防水层。目前国内
10、在建地铁工程中，北京、广州、南京、苏州、无锡、武汉、西安、天津、成都、重庆、深圳、杭州地铁地下工程中，除个别车站外，均采用的柔性全包防水方案。,柔性全包防水做法,2)、柔性半包防水做法：顶板迎水面设置一道柔性防水层，侧墙和底板不设柔性防水层。这种做法以上海地铁为主，多见于采用地下连续墙支护、侧墙为叠合墙做法的地下车站。广州地铁一号线、深圳地铁三号线均采用叠合墙的结构型式。,柔性半包防水做法,2.地铁车站支护结构与内衬的经济分析广州地铁一、二号线工程地下车站的明挖结构型式，共分为五种类型：叠合墙结构、复合墙结构、单一墙结构和分离式结构。叠合墙结构和刚性结构的计算模式为共同变形法和协调变形法，以受
11、力机理和计算结构来分析，排桩与内衬协调变形，共同分担水土压力，而内衬内力较小，它们为同一种类型的结构，一般内衬墙厚度为0.40.5m。内衬与排桩的结合，结构刚度较大，可利用桩侧摩阻力和桩身重量来抗浮。,广州地铁二号线工程大量采用了复合墙结构形式：围护结构与内衬紧贴在一起但中间夹防水隔离层，围护桩与内衬不能完全协调变形，故内衬将比叠合墙结构的内衬分担大45倍的内力，内衬外侧最大配筋率达1.75%，故一般内衬厚度为0.6m左右。不考虑围护结构参与主体结构的受力模式为分离式结构，主体结构内侧墙厚度一般为0.8m左右。,单位:万/延长米,当地下围护结构采用SMW桩、钻孔灌注桩和土钉等支护结构型式时，侧
12、墙与支护结构之间一般采用复合墙的结构型式，对于这些支护结构型式的地下结构，均应采用柔性全包防水,也就是复合墙型式。当支护结构采用地下连续墙时，侧墙与连续墙既可采用叠合墙的结构型式，也可采用复合墙的结构型式。这两种不同的结构型式对应了两种不同的防水方案半包防水做法和全包防水做法。,全包和半包方案的比较,半包防水的优点：利用地下墙作叠合墙的经济性较好，可充分利用围护结构抗浮，不需设压顶梁抗浮，节约投资和工期；车站站厅层设置了隔离墙，渗漏水可及时引排；通过加强现浇混凝土结构自防水措施，增设诱导缝等措施可有效减少渗漏水；对于存在抗拔桩等结构，无法形成全包防水。叠合墙(半包防水)的缺点：但这类结构型式难
13、以做到内衬砼不开裂和完全不渗水。后浇钢筋砼内衬墙由于受地下墙约约束，产生开裂是必然的。,全包防水(复合墙)的优点：沿线地下水对钢结构具有弱腐蚀性，仅靠自防水无法满 足结构耐久性要求；设置全包柔性防水层,也就是在内衬与地下墙之间设有防水隔离层，可让现浇内衬混凝土结构不受约束，减少砼的温度裂缝，保证内衬砼的品质和自防水能力；运营过程中结构也易出现温度和变形裂缝,会出现反复渗漏水现象，因此叠合墙后期堵漏维修费用也较高；设置PVC柔性全包防水层后可有效隔离行车振动的传递，广州地铁二号线比一号线地面振动明显减少1015分贝.,三、混凝土结构自防水 地铁工程使用寿命超过百年，应保证结构具有足够的耐久性，现
14、有各种防水材料的使用寿命都够不上砼。混凝土的抗裂比防渗更为重要，砼的裂缝控制将是结构自防水砼设计与施工面临要解决的主要问题。结构裂缝产生的原因很复杂，根据国内外的调查资料，引起裂缝有两大类原因，一种由外荷载（如静、动荷载）的直接应力和结构次应力引起的裂缝，其机率约20%；一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝，其机率约80%。,裂缝产生的原因 采用明挖法或盖挖法施工的地铁车站均为钢筋砼箱体结构。箱体结构往往分段分部浇筑混凝土，所以新浇筑的砼在凝结硬化时，以前浇筑的已凝结硬化的混凝土对它有约束作用，限制它的收缩与膨胀，另外，整个地铁箱体的顶板、中板与侧墙的连接为
15、刚性连接，互为约束作用。先后浇筑砼的不同步收缩，使后浇砼在箱体的纵向发生拉应力，如果拉应力超过与后浇筑砼龄期对应的极限拉应力，则后浇筑砼就必然要发生裂缝。裂缝主要是硬化前砼的塑性开裂和硬化后早期发生的收缩开裂，在地铁施工中，温度收缩裂缝更为主要。,在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例，从砼来说大概有：1)干燥收缩研究表明，每100克水泥浆体可蒸发水约6ml，如砼水泥用量为350kg/m3，当砼在干燥条件下，则蒸发水量达21L/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力，使砼产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.10.2%；砼的干缩值为0.040.06%。而砼的极限拉伸值只有0.010.02%
16、，故易引起干缩裂缝。2)温差收缩水泥水化是个放热过程，其水化热为165250焦尔/克，随砼水泥用量提高，其绝热温升可达5080。研究表明，当砼内外温差10时，产生的冷缩值c=T/=10/110-5=0.01%，如温差为2030时，其冷缩值为0.020.03，当其大于砼的极限拉伸值时，则引起结构开裂。,3)塑性收缩它发生在砼终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1左右。在砼表面上，特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂，宽度达12mm，属表面裂缝。水灰比过大，水泥用量大，外加剂保水性差，粗骨料少，振捣不良，环境温度高，表面失水大等都能导致砼塑性收缩而发生表面开裂现象。4)自生收缩密封
17、的砼内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起砼的自生收缩。,4)自生收缩高水灰比的普通砼（OPC）由于毛细孔隙中贮存大量水分，所以自生收缩值较低而不被注意。但是，低水灰比的高性能砼（HPC）则不同，研究表明，龄期2个月水胶比为0.4的HPC，自干收缩率为0.01%，水胶比为0.3的HPC，自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等。由此可知，HPC的收缩性与OPC完全不同，OPC以干缩为主，而HPC以自干收缩为主。问题的要害是：HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天，湿度梯度首先引发表面裂缝，随后引发内部微
18、裂缝，若砼变形受到约束，则进一步产生收缩裂缝。这是高标号砼容易开裂的主要原因之一。,5)减水剂的影响过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4610-4，而现在泵送砼收缩变形约为68104，使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明，在砼配合比相同情况下，掺入减水剂的坍落度可增加100150mm，但是它与基准砼的收缩值相比，却增加120130%。所以，在砼减水剂规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比135%。研究表明，掺入不同类型的减水剂砼的收缩比是不相同的，一般是：木钙减水剂萘磺酸盐减水剂三聚氰胺减水剂氨基磺酸减水剂聚丙烯酸减水剂。这说明商品砼浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来负
19、面影响有关。其机理尚不清楚。,6)裂缝产生的原因 从水泥砼物理化学特性分析其各种收缩现象，早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝，砼进入硬化阶段后，砼水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩（包括自干收缩），这是诱发裂缝的主要原因。结构物在任意内应力作用下，除瞬间弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。砼拉徐变时对抗裂有利，一般可以提高钢筋砼极限拉伸值50左右。限制收缩与自由收缩之比，随配筋率提高而减小。,7)结构设计问题钢筋砼结构是由砼和钢筋共同承担极限状态的承载力，对结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在两类学派：第一类，设计规范规定很灵活，没有验算裂缝的明确规定。基本上采取“裂了
20、就堵、堵不住就排”的处理手法。第二类，设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制。对于变形裂缝没有计算规定，只按规范留伸缩缝或诱导缝。,1、结构自防水要求(1)、迎水面结构均应采用防水混凝土进行结构自防水，防水 混凝土的抗渗等级根据结构的埋置深度确定，并不得小于 P8。(2)、防水混凝土的环境温度不得高于80C；处于侵蚀性介质 中防水混凝土的耐侵蚀要求应根据介质的性质确定。(3)、防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于 C15，厚度不应小于150mm。(4)、防水混凝土结构，应符合下列规定：1)结构厚度不应小于250mm；2)结构迎水面最大裂缝宽度不得超过0.2
21、mm，背水面不得超 过0.3mm，并不得贯通；3)混凝土结构自防水设计应根据所处的环境条件，选用相适宜的材料，以满足混凝土自身的抗渗性、耐久性的要求。,2、高性能混凝土,1)、普通混凝土高性能化(HPC)理念 高性能混凝土年在美国的一次国际学术会议上公开提出。与传统的普通混凝土和高强混凝土的不同点是:它的配合比设计不仅是基于混凝土的强度，而更主要的是基于混凝土的耐久性的新概念而提出的。2)、HPC的定义 美国高速公路战略研究计划(SHRP)中对HPC的定义是“最大水胶比为0.35，最小耐久性因子为80%(由ASTMC666方法A测出)，最小抗压强度满足4小时21Mpa，24小时34Mpa，28
22、天强度69Mpa三者之一的混凝土。,2)、高性能砼的定义,高性能砼（HPC）的主要特点是高流动性，低收缩，高抗渗，低水化热，高体积稳定性等，其配制的基本原因是用复合型超塑化剂、超细活性掺和料（如磨细矿渣）等，通过高效减水，提高砼的密实度和流动性，因其致密度高，同时还带来早强而后强不倒缩的特点，同时以较低的水泥用量和胶体用量，达到较高的强度防渗抗裂要求和高耐久性。欧洲混凝土界对高性能混凝土的定义偏重于强调强度与耐久性，而日本对高性能混凝土的定义则更重视工作性与耐久性，认为强度满足工程要求即可。,3)、高性能砼的耐久性要求,（）混凝土应具有较小的体积变形。即要求高性能混凝土在硬化早期应具有较低的水
23、化热，后期应具有较小的收缩率。（）混凝土应有良好的施工性能。即要求高性能混凝土拌合物浇灌时可自流平、自密实，使其质量不受人工操作的影响，且无振捣的噪声污染。（3）混凝土具有高的耐久性，这是混凝土高性能的关键。,3、地铁工程混凝土现状,地铁主体工程用量最大的是C25C40级的混凝土，约占总量8590%，C50以上的高强混凝土应用并不太多。混凝土分类一般为普通混凝土、喷射混凝土、水下混凝土、防水混凝土、清水混凝土、预应力混凝土、高强混凝土等。目前，混凝土工程中主要存在的问题有三大类：一是工作性能不稳定，表现在坍落度不稳定，坍落度损失过大，保水性不好等；二是混凝土强度不稳定，局部混凝土强度捣固不密实
24、，混凝土强度统计离散较大等；三是存在耐久性问题，包括混凝土开裂、腐蚀、钢筋锈蚀等。,4、地铁工程混凝土高性能化措施,根据现有原材料状况优化混凝土配合比一般来说，高性能混凝土由六组分组成：水泥，水，砂，石，外加剂，矿物掺合料等原材料组成。原材料状况直接影响到地铁工程混凝土品质。进行混凝土配合比的优化，提高混凝土的品质。这之中必须把握以下几点：1）最佳胶凝材料用量：目前，为了满足强度指标及工作性能指标，往往采用过量的胶凝材料用量，其效果是浆材量偏大，水化发热量偏大，收缩偏大，开裂问题严重化。2）最佳砂率：目前，普遍采用高砂率设计和生产混凝土。虽然满足了混凝土流动性的要求，但也带来收缩开裂的问题。加
25、上砂的基本参数、模数、级配、含泥量、含水量等的波动远比石子大。因此造成混凝土的性能不稳定。,4）外加剂与胶凝材料（水泥及掺合料）相容性：目前，采用不合适的外加剂品种或外加剂用量，使混凝土的离析、凝结、收缩开裂等问题严重化。在选择品种方面，只偏向于成本效益，没有认真分析适应性问题。在选择用量上，也缺乏试验数据支持。,3）粉煤灰用量:为了成本效益上的需要，实际使用 了过大的粉煤灰用量。而实际的粉煤灰质量又往往 满足不了设计的要求，造成了混凝土早期强度、塑 性收缩、凝结等问题的严重化。,5、原材料要求,防水混凝土所用的材料应符合下列规定：(1)水泥品种应按设计要求选用，其强度等级不应低于32.5级，
26、不得使用过期或受潮结块水泥；(2)碎石或卵石的粒径宜为540mm，含泥量不得大于1.0，泥块含量不得大于0.5；(3)砂宜用中砂，含泥量不得大于3.0，泥块含量不得大于1.0(4)拌制混凝土所用的水，应采用不含有害物质的洁净水；(5)外加剂的技术性能，应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求；(6)粉煤灰的级别不应低于二级，掺量不宜大于20；硅粉掺量不应大于3，其他掺合料的掺量应通过试验确定。,6、配合比要求,防水混凝土的配合比应符合下列规定：(1)试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa;(2)水泥用量不得少于300kg/m3;掺有活性掺合料时，水泥用量不得少于280kg/m3;(3
27、)砂率宜为3545，灰砂比宜为1：21：2.5；(4)水灰比不得大于0.50；(5)普通防水混凝土坍落度不宜大于50mm，泵送时入泵坍落度宜为100140mm。,7、技术管理措施,1)对于商品混凝土，采用业主招标，规范合同，明确标准，科学管理等措施，由土建承包商、驻地监理、材料监理、业主等多方监督管理，确保混凝土出厂品质；2)明确防水混凝土配合比要求，对水泥品种、水化热要求、单方水泥用量等均有具体要求；3)采用多项措施，包括砂石降温、使用冷却塔水搅拌、加冰削等，控制混凝土入模温度不超过30度；,7、技术管理措施,4)采用自密实混凝土用于矿山法隧道及车站拱顶施工，确保浇捣施工质量；5)在顶板及侧
28、墙等重要部位，可考虑内掺聚丙烯纤维等增强混凝土的抗裂性能材料；6)逐步试用在混凝土中内掺结晶渗透型可自修复裂缝的添加剂。这种无机类的添加剂，主要的功效是当墙体出现裂缝时可以帮助其自动修复，并增加结构的耐久性，可以减少工程后期的维护费用。,7、技术管理措施,7)目前各土建承包商在混凝土施工技术上，尤其在模板安装、浇捣、养护等存在与规范要求较大不足，混凝土的高性能是否能发挥出来很大程度是由浇注和养护条件所控制。高性能混凝土需易于浇注，易于震捣密实，在施工中不论采取何种成型工艺，一定要保证其浇注的密实性。高性能混凝土的养护条件无疑比普通混凝土的养护条件要求更为苛刻，以免在混凝土中出现各类收缩裂缝，影
29、响其强度及耐久性。,8、混凝土的浇筑,(1)、混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝 土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并 应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。(2)、采用泵送混凝土时，应保证混凝土泵的连续工作，受料斗内应有足够的混凝土，泵送间歇时间不宜超过 15min。(3)、柱、墙等结构竖向浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管浇筑混凝土。(4)、混凝土应振捣成型，根据施工对象及混凝土拌合物 性质应选择适当的振捣器，并确定振捣时间。(5)、混凝土在浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生 裂缝。由于混凝土的沉降及干缩产生的非结构性的表 面裂缝，应在混凝土终凝前
30、予以修整。,9、混凝土的养护,(1)、承包商应根据施工对象、环境及供应商提供的混凝土技术交底，提出具体的养护方案，并应严格执行规定的养护制度。(2)、自然养护混凝土时，应每天记录大气气温的最高和最低温度以及天气的变化情况，并记录养护方式（如蓄水养护、麻袋淋水养护等）和制度。对采用薄膜或养护剂养护的混凝土，应经常检查薄膜或养护剂的完整情况和混凝土的保湿效果。(3)、大体积混凝土的养护，应进行热工计算确定其保温、保湿或降温措施，并应设置测温孔或埋设热电偶等测定混凝土内部和表面的温度，使温差控制在设计要求的范围以内，当无设计要求时，温差不宜超过25。,10、混凝土的温度控制：,严格控制砼的浇筑温度：
31、必须采取各种有效措施（如预冷骨料、设骨料埸遮荫棚、加冰水搅拌等）达到下列两者的较小值：1平均气温（过去24小时）+5C。230C。严格控制砼的峰值温度和最大温差：砼内部最高温度70C；砼内部和表面的温差，施工缝两边600mm位置的最大温差20C；新浇筑砼的浇筑温度与已浇筑的砼表面的温差，砼表面温度与养护水温度的温差均15C。,四、辅助外防水1、目前国内地铁明挖车站附加防水材料汇总,从上表可以总结出国内目前地铁工程中明挖结构普遍采用的附加柔性防水材料种类:结构顶板大多采用涂料类防水层，广州也采用高渗透环氧加自粘防水卷材的方案，可有效保证结构顶板的防水效果。侧墙和底板大多采用预铺式冷自粘防水卷材，
32、少量采用膨润土防水毯,广州地铁大量采用塑料防水板作为防水隔离层。,2、广州地铁新线明挖结构防水通用方案介绍,辅助附加外防水层a）顶板：车站顶板采用2.5mm厚的优质聚氨酯防水涂料，采用100mm厚细石混凝土作保护层。b）侧墙围护结构与主体结构分离式的结构形式，侧墙采用2mm厚优质聚氨酯防水涂料，采用24砖墙作保护层。围护结构与主体结构密贴的结构形式，侧墙采用1.5mm厚的PVC防水板，用无纺布和临时保护板作保护层。c）底板：采用1.5mm厚的PVC防水板。采用50mm厚细石混凝土作保护层。,3、矿山法隧道PVC单层分区防水注浆系统原理图,矿山法隧道PVC防水板分区及注浆原理示意,4、接缝防水,
33、1)、施工缝施工缝中部设置3mm厚镀锌钢板，在防水重点部位如车站与通道、风道接口区域，施工缝内缘预埋注浆管。可重复注浆管设置在车站结构顶板和站厅层侧墙的施工缝及不同结构的接口部位，同时施工缝（除顶板外）的外侧加设背贴式止水带。施工缝中部的钢板止水带为防止电化腐蚀，需采用钢筋将止水带与结构主体主筋焊接连接，连接点纵向间距不超过5m。,2)、变形缝、后浇带变形缝处除辅助外防水层，另设置三道各自成环的止水措施：侧墙、底板变形缝外侧设置外贴式止水带。变形缝中部设置带注浆管的止水带（中心带气孔型），形成一道封闭的防水线。变形缝内侧设置1.2mm厚不锈钢接水槽，将少量渗水有组织地引入车站排水沟并排入车站废
34、水泵房，缝内侧嵌填密封胶。在顶板变形缝外侧，变形缝左右50mm宽度范围，防水涂料层与板间应设置塑料纸隔离层，并在变形缝左右850mm宽度范围增设二道自粘性改性沥青卷材加强带。车站内连接通道，区间与车站接口，车站与人行通道接口等接头处，其辅助防水层应各自进行收口处理，并用与两侧相应的辅助材料连接过渡。,变形缝变形缝宽度为20mm。顶板和侧墙变形缝处均设接水槽,3）、轨顶排风道底板排水做法,4）、明暗挖车站水平施工缝增设背贴式止水带，与环向施工缝形成分区防水。5)、对材料的要求 a、取消盾构管片中的嵌缝材料 b、对聚硫密封胶取消双组分 c、各接口之间的接头增加可重复注浆的要求,五、盾构法隧道防水措
35、施1钢筋混凝土管片自防水要求：1）盾构管片采用自防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级不得小于P10；2）衬砌管片的渗透系数不宜大于51013m/s，氯离子的扩散系数不宜大于8109cm2/s。当隧道处于侵蚀性介质中时，应采用相应的耐侵蚀性混凝土，混凝土的渗透系数不宜大于81014m/s，氯离子的扩散系数不宜大于2109cm2/s；,3）管片混凝土的裂缝宽度不大于0.2mm，并不得贯通。4）在提高混凝结构自防水能力的前提下，根据水文地质条件及地层中侵蚀性介质的情况，应适当考虑隧道管片耐侵蚀措施。具体可采用在管片外背面涂刷耐侵蚀防水涂层加强管片的耐侵蚀能力，涂层可采用高渗透性改性环氧涂料或水泥基渗透结
36、晶型防水材料等。,2、盾构管片接缝防水要求：1）管片接缝采用EPDM（三元乙丙）弹性密封垫进行防水，密封垫上表面也可预留凹槽，内嵌遇水膨胀橡胶条；密封垫应符合下列要求：（1）密封垫沟槽截面积应大于等于密封垫的截面积，其关系应满足：A=11.15A0式中：A 密封垫沟槽截面积；A0弹性密封垫截面积；（2）密封垫在长期水压作用下，当接缝张开量达到预定的张开量（310mm）时仍能满足止水要求；（3）密封垫应有足够的宽度，以满足接缝错开310mm时的止水要求；（4）密封垫在长期压应力作用下，其压缩永久变形应25%；,（5）纵缝间距为0mm时，密封垫的压缩力不应对拼装产生不良影响；（6）变形缝部位的环形
37、密封垫应能够适应更大的变形量，可采用在EPDM密封垫上表面增设3mm厚的遇水膨胀橡胶片的方法满足防水要求；2）在弹性密封垫的迎水面一侧设置遇水膨胀橡胶片，断面尺寸宜为254mm。3）管片背水面预留凹槽，采用聚合物水泥进行嵌缝；环向变形缝内采用聚硫密封胶嵌缝。3、所有螺栓孔均采用遇水膨胀橡胶圈进行密封处理。4、盾构进出洞时，应在洞口设置橡胶帘子布临时止水环。盾构隧道洞口临后浇环梁两侧的施工缝防水应进行重点加强，宜采用设置双道遇水膨胀止水条并预埋注浆管的方法加强防水处理。,盾构隧道防水,弯螺栓联接,三元乙丙密封垫,三元乙丙防水密封垫性能,密封垫错位试验,防水密封垫性能试验,接口防水,盾构隧道接口防
38、水,洞口密封,洞口密封是为盾构在始发时防止背衬注浆砂浆外泄所用，按种类分有压板式和折叶式两种，其中折叶式越来越被人们所认可。洞口密封的施工分两步进行施工，第一步是在车站结构的施工工程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作，要特别注意的是在埋设过程中预埋件必须与车站结构钢筋连接在一起；第二步在盾构正式始发之前，应先清理完洞口的碴土，再完成洞口密封的安装。,盾构出洞防水装置图,盾构隧道通过、淤泥质粉质粘土，该地层具流软塑状态，高压缩性，在振动作用下可能发生较大沉降。除在隧道管片的设计上采用柔性接头，还可以考虑采用对隧道跟踪注浆的方式，进行控制和调整。即使交付运营后，也能对隧道的沉降进行控制，具有较高的可
39、控制性，且造价远较地面注浆工法为低。,盾构区间软弱地层加固,管片展开图注浆管位置,解决管片漂移问题沉降,管片预留注浆管,软弱地层管片漂移问题沉降,六、高架结构防排水 1、高架桥面结构应设防水层，并设置相应的排水坡；桥面排水应通过管道排至城市排水系统。2、桥面防水材料应选用与混凝土结构粘结性能好、耐腐蚀的材料，选用高渗透环氧防水涂料，也可采用桥面专用聚合物改性沥青涂料等。防水层表面应做刚性保护层，厚度不宜小于40mm。3、高架桥面的伸缩缝部位应设置具有一定强度、韧性、抗腐蚀性的桥梁伸缩缝装置。可采用C80型桥梁专用伸缩缝装置，其安装应符合相关规范、规程的规定。,高架桥面防水设计方案,七、堵漏 国
40、内目前在建和已建地铁工程，无论采用柔性半包防水做法还是采用全包防水做法，均存在不同程度的渗漏水现象，渗漏水较严重的时间多发生在雨季（地面补给水量增加，地下水位升高造成渗漏水较大）和冬季（气温下降造成混凝土收缩引起结构开裂或变形缝、诱导缝张开出现渗漏水）。通过对既有工程渗漏水部位的分析总结，一般渗漏水多出现在结构变形缝、诱导缝和施工缝部位，这些部位的渗漏水占整个工程渗漏水的85左右，其他15渗漏水多出现在结构混凝土不密实和开裂部位。,最佳防水办法,主体结构与围护结构脱离，既能消除对混凝土收缩之约束、又利于外贴防水之施工。用透水材料回填并设排水系统、以降低或消除外水圧力。,谢谢！,地铁 为城市提速,
