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1、上海地铁车站的防水现状及改进措施摘要:结合上海地铁一、二号线的实际情况,阐述上海地铁车站的防水现状,总结防水施工中应用补偿收缩混凝土、钢纤维混凝土,合理设置诱导缝、合理选择附加防水层的成功经验,分析了顶板及侧墙裂缝、变形缝、施工缝的形成原因,并提出解决措施。关键词:上海地铁;车站;防水0前言大部分地铁车站是修建在岩土体内的,其结构不可避免地长期被水浸泡和渗透,尤其是在上海这样地下水位较高的地区更加严重。所以,地铁车站的建造比地上工程要复杂得多,其防水要求也高得多。因此,其防水设计必须细致入微,考虑到各种可能导致渗漏的因素,而且每个施工
2、步骤必须严格遵守工艺要求,材料的选用必须有根有据,只有对每个环节都给予足够的重视,才有可能保证地铁车站的防水质量。在上海地铁一、二号线的建设和运营中,取得了一系列有关地铁车站防水的成功经验,但也存在许多问题没有得到很好的解决。本文就这些成功的经验和存在的问题作一归纳小结。1地铁车站防水的成功经验1.1正确的防水指导原则在总结地铁一号线车站防水经验的基础上,进一步明确了在地铁二号线车站防水的指导原则是:“以防为主,综合治理”,以防为主是设计和防水工作的目的和原则,综合治理是实现目的的手段。地铁车站综合防水方案是以钢筋混凝土结构自防水为基
3、础与设置诱导缝、施工缝、变形缝、预埋件防水和做好附加防水层相结合,实行设计、建设、施工、材料与保证工程质量相结合,重视车站钢筋混凝土结构防水施工质量、重视基坑工程安全稳定以及结构裂缝、弊病的堵漏处理相结合;实行科研、设计、施工、监理相结合;防水工程质量的全员管理和全过程管理相结合,使综合防水工程质量得到保证。1.2防水混凝土的正确应用在地铁二号线车站结构的设计中,对混凝土的强度等级做了严格的规定,顶板混凝土强度等级选用C25,中楼板和侧墙的混凝土强度等级选用C30,而且尽量选用低水化热的矿渣水泥,其目的在于减少混凝土水化时热量的产生,
4、从而减少混凝土的收缩裂缝;在车站施工中对混凝土的含水量、坍落度也有具体要求,要求混凝土的坍落度在8～12cm;在混凝土的养护方面,要求混凝土浇捣后,收水完毕,在终凝后立即覆盖塑料薄膜和草包潮湿养护,其养护时间应不少于14d,顶板能够蓄水养护最理想,在水养护下混凝土的膨胀性能达到最佳状态,而且蓄水养护的时间越长对以后防止开裂越有利,这样做的目的是使混凝土避免过早失水形成连续通道而渗漏。另外,在混凝土结构物的保养方面,及时覆土,避免混凝土长期暴露在自然环境中。同时,对车站出入口、开口顶板做好封闭措施,避免冬天干冷空气在车站内形成对流而使混
5、凝土开裂,例如地铁二号线杨高路站经过冬季寒流的袭击,部分站厅层内衬墙体结构随即出现收缩裂缝。1.3补偿收缩混凝土的应用在地铁一、二号线的建设中,补偿收缩混凝土的应用是一个比较成功的经验。补偿收缩混凝土就是在混凝土中掺加一定量的膨胀剂(例如UEA或TMS膨胀剂),其主要作用表现在:一是通过混凝土产生适量膨胀来减少混凝土的收缩量,进而减少结构因收缩而产生的拉应力;二是延长产生结构收缩的时间,给混凝土的抗拉强度提供增长的时间,从而减少收缩裂缝。通过室内试验确定了混凝土的级配和膨胀剂掺加量。在地铁二号线车站建成后,经与一号线地下车站比较,发现
6、其裂缝明显少于一号线。例如二号线的龙东路、静安寺、杨高路车站比一号线的陕西南路、常熟路、人民广场车站竣工初期的裂缝明显要少。1.4钢纤维混凝土的应用钢纤维混凝土能防止混凝土的塑性开裂,并且能明显提高混凝土的抗弯拉强度,可防止或缩小裂缝的形成,提高混凝土的整体抗裂性。在地铁二号线中,在有较大开口的混凝土顶板中采用了钢纤维混凝土,取得了明显的效果。比如二号线人民广场站在采用钢纤维混凝土后,经过2年多的跟踪观察,其顶板质量完好,未察觉有裂缝形成。1.5诱导缝的合理设置在地铁一号线的部分车站和二号线车站中合理设置了诱导缝,将较长的车站结构分为
7、相对较短的结构段,诱导缝成为结构的薄弱环节,使得裂缝主要在该处形成,从而增强了整个结构适应变形的能力;而结构中因温差、混凝土收缩等因素产生的内约束应力也得到有效的释放,因此结构中的裂缝得以减少。例如在一号线的新闸路、汉中路及二号线的所有车站设置诱导缝后,抗裂防渗效果显著,在车站顶板、侧墙结构中裂缝、渗水现象明显减少。在地铁一、二号线的建设中,总结出了一些有关诱导缝设置的经验:(1)诱导缝的设置间距应与施工时季节温度协调起来,一般取24m左右;(2)诱导缝处纵向钢筋的含量为正常截面内纵向钢筋总量的30%;(3)诱导缝的位置应与侧墙的接缝
8、对齐;(4)诱导缝的构造如图1所示。图1诱导缝构造示意(1)底板处;(2)顶板、中楼板及侧墙平面;(3)顶板、中楼板及侧墙剖面1.6合理选择附加防水层根据车站结构的不同,选用不同的附加防水材料,其选用原则是:大面积平面以
