广州地铁防水:严峻战役下的N种突破
2005-11-12 23:47
广州地铁防水工程款只占总投入的1%,为发达国家的1/10。为此,对材料的筛选和严格的施工成为重要手段
●3号线:改造防水板
●4、5号线:细节工程大变革,焊缝更细,注浆更严密、首创混凝土全国招标
●5号线:全新添加剂有望使用
记者日前在地铁公司采访时获悉,一种全新的混凝土修复添加剂正在研究中,这种新产品有望在5号线率先使用,它将对地铁防水起到更好的作用。
据透露,目前广州地铁的科研人员正在研究这种掺杂在混凝土中可结晶渗透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。现在这种添加剂在国内还只用于外墙的涂刷中,但在国外已经开始将这种添加剂掺杂在混凝土中使用了,并且香港、新加坡的地铁工程中有较好的使用案例。据介绍,未来广州地铁5号线也将有一个站开始试用,目前还在论证阶段。
目前,广州地铁5号线、2号线的南北延段,8号线的西延段,3、4号线正在紧锣密鼓的施工中,而地铁的防水工程是保证整个地铁建筑工程进度和质量的重心。据广州地铁建设事业总部高级工程师黄文新介绍,地铁5号线等在防水设计、施工方法、材料使用上,较之地铁1、2号线都有所创新,地铁5号线工程地下结构的防水设计明挖工点及矿山法工点,以及盾构法和沉管法工点,遵循“以防为主,防排结合,刚柔相济,多道设防,因地制宜,综合治理”的原则,强调结构自防水能力,对各种连接出的缝隙进行细部结构的防水处理。
地铁5号线:地形地貌空前复杂,防水一役空前艰巨
据介绍,广州市地铁5号线沿线地貌较为复杂,地下水资源丰富,防水工程难度大,任务重。5号线首期工程滘口至文园段正线线路全长32km,其中29.79km为地下线路,2km为高架线路,0.21km为路基和路堑线路。从滘口至西村段主要为河流冲积地貌,西村至杨箕涌段主要为微丘台地,杨箕涌至文园主要为珠江北岸冲积平原,其间小范围分布微丘台地,文园站后折返线为丘陵地貌。整条线路的基岩主要为白垩纪系红岩层,其间在大坦沙段和越秀山两侧发育石灰岩,在越秀山、蟹山、文园等地发育花岗岩。另在线路跨东珠江的西岸和越秀山西侧有侵入岩露出。线路沿线发育有广三断裂、海珠断裂、清泉街断裂、广从断裂、麓湖断裂、环市路断裂、化龙—南沙断裂及文冲断裂。断裂在与线路相交地段发育特征不一,对线路的影响程度也不一样。
线路沿线在滘口至中山八路一带,第四系砂层发育,地下水丰富且与珠江水有水力联系;在石灰岩溶洞分布范围,裂隙溶洞水,富水性和透水性均较好。在越秀山西测广从断裂所控制的石灰岩分布范围,石灰岩溶蚀裂隙富水性和透水性均较好。黄洲至东圃、鱼珠至茅岗、大沙地至文园段,第四系砂层发育,地下水较丰富。
全新防水方法诞生:改造防水板、改进细节工程、混凝土品质大幅提升
从3号线后,地铁施工人员吸取1、2号线防水处理的不足,对各种细节防水处理都有所改进,3号线对防水板进行了改进,将防水板增加了分区系统,对整个防水板系统进行分区、分舱。这种改进,使得防水板出现破损后,不会造成整个工程的外防水系统失灵。并且采用了钢板止水带作为混凝土结构的连接点的施工缝的防水处理,给钢板腻子加上了两个小翅膀,形成了一个渗水的回落区,防止了地下水通过焊缝渗透过来。
5号线由于工期紧,时间短,为确保工程质量,防水工程的外防水系统上,在细节工程中进行了更为科学的改进和技术的变革。5号线上万里的焊缝,都采用机械焊接,并且在施工缝的防水技术上有了进一步的创新,在钢板中埋上可重复注浆的注浆管。这种注浆管是由塑料管构成,类似于一个单项阀,浆液只能从里面往外面游动,外面的水是不能进去的。这一做法给施工缝防水的检查和修补提供了方便,不需要破坏混凝土结构就能进行漏水的修补工作,并且还能从里面灌水,对混凝土是否漏水进行检测。另外还使用了伸缩缝橡胶止水带管道。
和外防水系统相比,内防水系统更加重要,要求混凝土本身的防水性能更为严格。3、4、5号线中对混凝土进行了科学的管理,大幅度提高了混凝土的品质。黄文新指出,地铁1、2号线中,混凝土的使用一般是由各施工单位自行选择不同搅拌站的混凝土,促使一些混凝土搅拌公司相互压价,降低产品质量。为了保证混凝土的高品质,提高混凝土本身的防水性能,广州地铁从3、4、5号线开始,率先在全国范围内,对混凝土等建筑材料实行统一的公开招标,在全市范围内,选取产品品质最好的混凝土搅拌站合作,让混凝土等建筑材料得到科学的管理,保证了混凝土这种半成品产品后期的浇灌、养护的施工,避免了施工单位为了获取最大的利润值偷工减料,选择品质差的混凝土。同时,把施工质量危险和事故隐患排除在原材料阶段。
到3号线后开始注重混凝土的入模温度,5号线将其入模温度控制在30°C,并且针对夏季高温施工也有了处理办法,如选择在夜间施工或者在混凝土中间加冰水。虽然加入冰水的做法让每立方米的混凝土增加了10多元的成本,但是却绝对保证了施工质量。
同时,针对在接口部位断面较大、地面不允许道路开挖的地段,采用施工难度较大的矿山暗挖法。这种作业方式加大了混凝土的输送和振捣的难度,使得混凝土的密实度有所下降,结构自防水工程的质量有所下降。为了扭转这种局面,在5号线中,采用免振捣混凝土,加大了混凝土的流动速度,密实度有所提高,增强了结构自防水系数。
如何完成10:1的差距:严选材,严施工
和国外地铁工程相比,国内在防水工程上的投入非常小。国外地铁的防水工程的总投入占了整个工程造价的10%,而国内则不到1%。黄文新表示,要用1%的投入做到最佳的防水效果,就必须加强对各种防水材料的管理。目前广州新建的地铁项目中所采用的建筑材料,均是公开统一招标,材料在全国范围内选取,并且包括选用国外一些性价比较好的高品质材料。
在招标结束后,根据各种不同材料的性能,广州地铁总公司统一指定施工技术要求,并且所有材料供货商需提供相应的施工手册,施工单位需对所有的施工人员进行培训。在施工过程中,材料供货商还必须对其材料的最佳施工性能进行监管,例如,防水涂料,涂料是个半成品产品,要保证涂料发挥出最佳性能,必须要有良好的施工工艺,因此防水涂料供应商还应对施工单位的涂料施工过程和施工工艺进行监督管理。这种做法既保证了产品的质量,同时又节省地铁公司的监管人力。



