自长春市地铁2号线袁家店站采用装配式施工后,装配式车站开始大量应用于长春地铁2号线、6号线、7号线和9号线。长春地铁6号线南部新城西站采用“明挖现浇+明挖装配+盖挖逆作”的组合方式进行施工,以更好衔接钜城商圈的地下空间。施工过程中,由于车站接缝较多,建立完善的防水系统显得尤为重要。
1 工程概况
长春地铁6号线南部新城西站为地下岛式双层车站,车站整体纵向长238.7m,从西向东依次为33.6m现浇,1m后浇环梁,158m(79环)装配式,1m后浇环梁,23.6m盖挖逆作段,21.5m现浇段,如图1所示。装配式车站结构,把环与环之间,块与块之间,用榫卯结构连接起来(图2)。采用1m后浇环梁连接装配段与现浇段间。南部新城西站的装配式车站,设计防水等级为Ⅰ级,结构不能渗水,表面不能沾湿。
图1 南部西城能西站BIM模型
图2 装配式车站结构BIM模型
(a)装配式车站结构示意;(b)管片示意
2 装配车站防水体系建立
在装配车站设置了3道防水措施,确保装配车站防水等级达到Ⅰ级。
2.1 第一道防水
第一道防水是管片的外部防水,在装配式车站顶部的D、E两片管片外侧存在柔性全包防水施工的条件,同时由于D、E两片管片都在结构顶部,属于结构构造的重要位置,因此外接防水处理施工需要在该部位进行。同时在D、E及C块局部采用丁基橡胶腻子片嵌缝施工处理。外包式柔性防水施工采用厚度为2.5mm的单组分聚氨酯防水涂料,防水涂料采用涂抹方式施工,与单组分聚氨酯防水涂料配套使用的产品含有聚氨酯密封胶及增强层材料,增强层采用聚酯无纺布或玻纤网布,聚酯无纺布规格为30~40g/m2,玻纤网布规格为16~20目。
该项目位于长春,在冬期无施工条件的情况下,可选用2kg/m2的非固化橡胶沥青防水材料和单层0.7mm厚高分子加强复合防水卷材替代单组分聚氨酯防水涂料进行施工。涂料应分层喷涂,施工均匀,待上一层涂布干成膜后再涂抹下一层。每次涂抹时,必须交替变换涂抹方向,将宽度在30~50mm的同层依次压合。施工时,单组分聚氨酯防水涂料需在吊装前迎水提前涂抹,因为C块顶面下返1m及D、E块底面位置向上2m范围内施工困难(图3)。
图3 装配结构标准横剖面防水示意
2.2 第二道防水
第二道防水为管片接缝防水,作为装配式结构预制构件间接缝防水尤为重要。
2.2.1 密封垫防水
(1)管片在迎水面和背水面各设两个密封垫片,起到防水作用。在管片密封垫沟槽内设置复合三元乙丙橡胶弹性密封垫并粘贴好,经压缩密封橡胶弹性密封垫防水,遇水膨胀即可。管材弹性密封垫橡胶弹性密封垫在密封垫沟槽内可完全压紧,接缝张开量为 2mm,管材弹性密封垫在密封垫沟槽内可完全压紧,如图4~图5所示。
图4 A、B块间密封垫设置示意
图5 密封垫示意
(2)施工时管片环缝错台量不大于5mm,整体错台率不大于10%,以保证管片接缝两侧密封垫接触的宽度。
(3)密封垫的边角部分是容易渗漏的部位,要求边角部分在涂抹润滑剂的情况下,挤压到凹槽中,在挤压滑动时不会受到挤压破坏;同时,要求边角位置贴上1.5mm厚丁基橡胶腻子片,在腻子片阴阳角两侧宽度不小于150mm的位置做防水加固处理。
密封垫角部加强构造示意如图6所示。
图6 密封垫角部加强构造示意
2.2.2 嵌缝防水
管片首尾施工段3~4 环为环状纵缝整环嵌缝,其余嵌缝范围:拱顶D、E片及管片接缝,位于道床面以下。嵌缝防水采用聚氨基酸酯密封胶镶嵌高分子水泥砂浆。只在漏点实施快硬水泥封缝埋管引水,其他地方直接用嵌缝材料嵌填封口,堵缝时应连续封闭前后多环接缝,保证在漏点处有较好防水效果(图7)。
图7 嵌缝密封防水构造
2.2.3 注浆防水
装配式拼装结构为加强结构及防水,设置了3种注浆系统。注浆需提前进行现场试验。管片接缝榫槽注浆需在防水注浆式密封垫防水注浆后进行。
(1)底板回填注浆。底板部分由于受施工工艺的限制,构件在拼装过程中与垫层混凝土脱开,垫层混凝土在精平条带间面比精平条带低10mm,施工时应在基底预留4个注浆管凹槽,并埋设铁质注浆管(直径3cm),每隔10~20环需对该部分施工进行回填注浆。水泥基质微膨胀注浆可用于注浆。要求通过注浆后,A、B块能与垫层混凝土密实接触。
施工时若发现有空洞之处,则需补浆处理(图8)。
图8 注浆管布置示意
(a)平面示意;(b)断面示意
(2)管片接缝榫槽注浆。主要防水措施接缝榫槽注浆除开始段2~4环的A、B构件接缝榫槽部位需要及时注浆外,结构整体成环后,应根据现场实际监测情况,待结构稳定后,再对其他段构件接缝榫槽部位进行注浆,如需注浆,应及时对A、B构件接缝榫槽部位进行注浆。注浆材料应选用强度高、流动性好的材料,注浆材料凝固时间应符合环氧砂浆(注浆材料为改性环氧树脂甲液、改性胺类乙液、石英粉)等注浆施工要求。由于注浆施工范围大,注浆前需计算好注浆量,如未达到或超出注浆量及时调整注浆施工方案。注浆压力可随注浆量调整,当排气孔开始冒浆且注浆量达到要求时可停止注浆。榫槽分为8种共14个注浆位置,以构件连接口的形式划分(图9)。
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