膨润土防水毯在上海6号线20标的应用
2006-07-19 18:44
膨润土防水毯在上海轨道交通6号线20标的应用
摘要:膨润土防水材料在地下结构应用中适应性强、施工速度快、防水效果好,在国内应用方兴未艾。结合上海轨道交通工程,介绍了膨润土防水毯应用于地铁不同结构型式时的施工方法、节点处理。
关键词:膨润土;地铁;防水
1工程概况
上海市轨道交通6号线工程总长度为31.6km,全线共设27个区间、28座地铁车站。其中土建20标段工程由广东省建筑工程有限公司(沪)总承包,包括一座车站和一段1056.3m长的区间,全部采用明挖顺筑法施工。
根据设计,在区间段2(SK26+570.00～SK27+006.00)、区间段5的(SK27+375.5～SK27+422)部分、车站的3#和4#出入口将作为结构全包防水试验段,采用膨润土复合防水毯进行防水施工。试验段总长482.5m,使用防水毯约20000m2。膨润土防水材料在上海轨道交通建设中已有所应用,但本试验段工程为首次大规模应用,并和21B标段SMW工法在桩上的应用一起被列为上海申通集团的科研项目。
本试验段中,区间段2里程长度为436m,为复合式结构,采用600厚地下连续墙,围护结构深度约25～28m;基坑宽度约10.265～10.138m,深度约11.1～14m。
区间段5里程长度为46.5m,为分离式结构,采用Φ800@900钻孔灌注桩,设计桩长约22～24m,外侧止水帷幕采用Φ700@500双排水泥土搅拌桩;基坑宽度约26.3m、深度约10.5～16m。
车站的3#和4#出入口为复合式结构,围护结构采用钻孔灌注桩。
2膨润土防水技术简介
2.1防水原理及应用概况
高钠膨润土具有特强的膨胀特性,一个小颗粒在实验室条件下遇水能膨胀15～17倍。膨润土防水毯是将高钠膨润土用一种专利针刺法将其均匀地织在两层高强拉力的土工织物中间而形成的毯状织物。膨润土防水毯遇水后膨润土膨胀,在两面被均匀压实的条件下形成一层致密的胶状体,能有效地隔绝水的入侵,形成优异的防水层。
膨润土防水材料从上世纪80年代中期起在美国的建筑、环保领域得到应用。在国内,90年代上海建造金茂大厦时,美国捷高公司生产的VOLTEX膨润土防水毯被美国SOM建筑师事务所首选成为该工程的地下室防水材料。此后,在北京、上海、广州、大连、长沙和南昌等城市,膨润土防水毯都得到了成功应用。
在地铁隧道工程领域,膨润土防水技术也被广泛采用,并逐渐成为一种主流防水材料,韩国仁川隧道、香港新机场地铁、华盛顿蓝线地铁、日本横滨地铁、新加坡地铁、瑞典地铁、雅典地铁暗挖段等工程都选用了该类防水材料。近年来,北京地铁工程也开始大规模应用捷高公司的膨润土防水材料。
2.2性能参数
捷高公司生产的VOLTEX膨润土防水毯的主要物理性能参数如下:
抗静水压力≥70MPa
渗水系数≤1×10-10 cm/s
抗拉强度≥530N
抗冲击力≥620N
低温柔韧性-32℃不受影响
3膨润土防水毯施工过程
3.1工序
基面渗漏水治理→基面平整、清理→施工准备→防水毯铺/挂→搭接缝封闭→甩头收边、保护→破损处修补→成品保护
3.2地下连续墙段与钻孔灌注桩段防水施工
1)地下连续墙段膨润土防水毯施工按图1—5所示顺序进行,
2)钻孔灌注桩段膨润土防水
4施工体会
通过本工程施工,我们充分体会到膨润土材料的防水特性:
1)自愈特性
利用膨润土遇水膨胀形成凝胶体的这一特性,防水毯施工时接缝为自然搭接,仅用钢钉固定。故在防水毯铺设完毕、结构施工结束后,到膨润土完全水化封堵接缝前的这一段时间,接缝处存在渗漏可能。根据膨润土遇水逐渐膨胀自愈的特性,渗漏应会逐步减小乃至消失。本工程实际观察到的情况验证了这一特点。
2) 适用性强
本试验段工程设计对膨润土防水技术的应用进行了全面验证,包括了两种围护形式———地下连续墙和钻孔灌注桩;两种结构形式———复合式结构和分离式结构;两次穿越河流底部———在SK26+994.5附近穿越新开河,在SK27+391附近穿越中汾泾;同时,在该两处位置均有封堵墙,封堵墙两侧的防水毯施工间隔数月。实际应用证明了该材料具有良好的适应性。
3) 防水施工简单,速度快
膨润土防水毯施工基面要求简单,可以直接在潮湿面上铺设,基面不需做找平层,仅在局部凹凸较大处找平即可。施工时采用钢钉作机械固定,施工简单,速度快。大开挖施工的地铁工程,对于施工速度有较高要求,膨润土防水毯可以较好地满足这一点。
5结语
膨润土是一种天然无机矿物材料,无老化现象,和高强土工布复合成防水毯后,在地下防水中适应性强、施工速度快、防水效果好,而且膨润土遇水后形成的凝胶体可以修补混凝土结构的细小裂缝。我们在工程应用中体会到了这一新型防水技术的种种特点,认为其在地下建筑防水中具有广阔的应用前景。
