地铁施工中新工艺的应用

地铁施工中新工艺的应用

第二工程有限公司　王德祥　夏启雄

【摘　要】　结合北京地铁中关村站的施工实践讨论,介绍SBS防水卷材、膨润土防水毯、钢筋滚轧直螺纹接头这三种新工艺。

【关键词】　SBS防水卷材　膨润土防水毯　钢筋滚轧直螺纹接头1　引言中关村站为全埋式地下车站,全长17919m,标准段总宽2215m;共设四个出入口和两个风道。

车站主体采用盖挖逆作法施工,附属结构采用明挖法和暗挖法施工。结构最大埋深18m,站场区域地下水丰富。

中关村站结构防水等级为一级,结构不允许渗水,结构表面无湿渍。结构设外贴全包防水层:侧墙和底板采用6kg/m2膨润土防水毯防水层;顶板防水采用4mm厚SBS改性沥青防水卷材;车站结构钢筋连接接头众多,且复杂,并有大量的预埋接头,采用了先进的钢筋滚轧直螺纹接头。2　膨润土防水毯施工工艺

膨润土防水毯是近年来在地铁施工中广泛应用的一种新型防水材料,采用的是双层织物中间填充膨润土颗粒的构造。膨润土防水毯具有以下特点:

(1)独特的防水性。膨润土粒子吸水膨胀并在添加剂的作用下可迅速形成均匀的胶体防水层,起到防水抗渗作用。同时有些膨润土颗粒能在压力作用下进入周围土体的裂隙中,进一步保证了防水层的抗渗性。

(2)优异的环保性。膨润土类防水材料无毒,无味,无污染,是真正的绿色建材。

(3)卓越的耐久性。膨润土本身就是一种自然风化的产物,不存在老化问题,可以说是一种永

久性的防水材料。

(4)出色的经济性。膨润土防水板比大部分卷材价格要低,再考虑到较低的施工成本和较长的使用寿命,其经济性将是十分明显的。

(5)独特的自愈性。所有的防水施工接缝或施工缺陷以及防水层的意外破损,只需简单修补即可获得完美如初的防水效果。211　作业准备21111　机具准备

防水毯铺贴前需准备的机具有:简易吊桩设备1套、铺挂台架1套、裁切刀3把、剪刀3把、铁锤5把、钢卷尺3把、墨斗2个。21112　材料准备

铺贴前先根据施工计划提前7天准备好防水毯主材、配套材料和辅料,材料计划以满足施工需

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求即可,不必存放过多。防水毯进场后必须取样检测,试验检测合格后方可使用。防水毯采用入库

架空堆放,堆放高度不超过4层。若现场堆放时应采用毡布或塑料薄膜严密覆盖。

防水毯施工的辅料有:密封膏、压条、水泥钉、垫片等。21113　人员准备

每个班组主要铺挂人员5人,配合人员10人,班长1人。21114　基面验收

铺挂前必须先报请监理工程师验收基面后,方可进行施工。基面处理要求为:

(1)混凝土垫层和围护桩表面不得有明水,否则应进行堵漏处理,待基层表面无明水时,再施做找平层。

(2)垫层做收光处理,表面平整;表面无明水。同时应做好防排水工作,防止雨天底板表面出现积水。

(3)桩间喷射混凝土表面进行找平处理,对凹凸部位平缓过渡,凹凸部位的转弯半径不得小于400mm,同时要求凹凸不平部位的D/L≤1/6(D:为相邻两凸面间凹进去的最大深度,L:为相邻两凹凸间的最小距离)。基面的凸出物先凿除,然后在凿除部位采用1∶215的水泥砂浆平滑地进行覆盖,经过找平处理后的桩表面不得出现不规则的凹坑和大于5mm的尖锐凸出物。

(4)所有阴角部位做成5cm×5cm的倒角;阳角部位做成3cm×3cm的钝角(见图1)。

(5)基面处理完成后,必须清扫干净。

212　施工操作工艺措施及做法要求21211　工艺流程

膨润土防水毯施工具体流程为:基面处理、清扫→基面验收→施工下料准备→加强层铺贴→大面铺挂→搭接缝防水浆封闭→甩头收边处理→破损部位修补→细石混凝土保护层。21212　操作要点及做法

(1)铺贴顺序:先铺设阴阳角附加层

图1　阴角部位处理　(单位:mm)

防水毯,附加层宽度为50cm,转角两侧各25cm。附加层防水毯用水泥钉固定,固定间距为300～400mm。然后铺设大面防水毯,最后铺设加强层,钉长≥40mm。铺挂前先根据现场尺寸下料切割

防水毯,下料做到精确(必须留有少许富余量),不得短缺。

(2)防水毯朝向面要求:施工时高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的一面为迎水面,有纺土工布面向

现浇钢筋混凝土面一侧。

(3)搭接要求:防水毯之间的搭接宽度不小于100mm,按“品”字形铺设。大面防水毯的搭接不宜设在拐角处,如在立面、平面的拐角的搭接不可避免,则搭接宽度应为600mm(即立面、平面的防水毯在拐角处均再往平面、立面延长300mm)不另铺500mm宽的附加层;搭接部位立面的防水毯必须压在平面的防水毯之上,在立面或斜面铺设搭接必须上幅压下幅,以保证在二次混凝土浇注时混凝土不会填充到搭接部位内部而影响防水效果。搭接缝必须用膨润土防水浆封闭。

(4)钉子固定间距要求:水泥钉呈梅花形布置,钉间距为:立面(斜面)不大于500mm、搭接处

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不大于300mm;平面底板仅在搭接缝处用水泥钉固定。

(5)搭接预留及临时保护:膨润土防水毯在甩茬搭接部位应比钢筋头长200mm以上,且不大于500mm,并应用收边条密封和保护。立面用018～1mm厚塑料板进行临时保护,以防止下一步施工时损坏甩头部位。平面防水毯甩头部位用塑料布折返包住甩茬部位,避免遇水提前膨胀。

(6)特殊部位的处理:基面的阴角部位应用膨润土密封膏做成5cm×5cm的倒角;端部和阳角也应用水泥砂浆做成3cm×3cm的钝角;膨润土防水毯的所有接缝都必须用膨润土防水浆进行封闭处理,侧墙顶端防水毯应做永久封边处理;所有施工缝部位均应增设500mm宽膨润土防水毯加强层,加强层应铺设在防水层的表面。

(7)防水毯破损处修补:对于铺设完毕后因绑扎钢筋等后道工序造成防水毯破损,需要修补处理,方法是:另裁一块防水毯补在破损孔洞处,用钢钉固定;此另裁防水毯的边缘,应大于孔洞。

(8)防水毯与顶板聚胺酯涂料的搭接:防水毯土工织布面压在聚胺酯涂膜上,然后防水毯按边缘向上铺300mm以上。3　SBS改性沥青防水卷材施工工艺SBS改性沥青防水卷材是以聚酯纤维无纺布为胎体,浸涂SBS改性沥青,以塑料薄膜为防粘

隔离层,经过选材、共熔、复合成型、检验、包装等工序加工制成的一种柔性防水卷材。材料以聚酯布、玻纤布等制成,具有高温不流淌,低温柔性好,延伸率大,耐疲劳,抗老化,环境适应广,操作简便,防水效果佳等优点。311　作业准备31111　机具准备

(1)铲刀、钢丝刷、盒尺、壁纸刀、剪刀、扫帚、消防器材、线包、铁锹、墩布、手锤、钢凿、吹尘器、弹线盒、刮板、滚刷、毛刷、压辊、铁抹子、专用喷灯、防护手套、口罩、干粉灭火器等消防器材。(2)运输机具:手推车。31112　材料准备

按设计选取4mm厚SBS改性沥青防水卷材、汽油、基层处理剂。312　施工操作工艺措施及主要做法要求31211　工艺流程

清理基层→涂刷基层处理剂→铺贴附加层卷材→第一层防水层铺贴→第一层防水层报验→第二层防水层铺贴→第二层防水层报验→成品保护。31212　操作工艺

(1)清理基层:清理基层时要有专人负责,在涂刷基层处理剂之前,必须将防水基层彻底打扫干净,清除一切杂物,棱角处的尘土用吹尘器吹净,并随时保持清洁。基层表面应平整干燥,无孔洞、裂缝,转角处做成圆弧形。

(2)涂刷基层处理剂:在打扫干净的基层上涂刷基层处理剂,使用前先将基层处理剂拌均匀,用长把滚刷均匀的涂刷在基层表面,不得露白见底。要求薄厚均匀一致,小面积或阴阳角等细部不易滚刷的部位,要用毛刷蘸基层处理剂认真涂刷,不得有麻点、漏刷等缺陷,切勿反复涂刷。

(3)铺贴附加层卷材:顶板的施工缝和变形缝等薄弱部位要铺贴500mm自粘卷材,施工缝处为中心热熔满粘法铺设。变形缝处在加强层两端各100mm范围内与基面密贴,其余部分空贴。与SBS粘结的一面需满贴。顶板边缘处需加设双层1000mm宽自粘卷材加强层,并在防水基层砖墙顶端作20mm厚防水砂浆,要求覆盖防水层收头。

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(4)第一道防水层的施工:铺贴首先在基面一侧弹基准线,把卷材按线放好,拉平,由两头向当

中卷起,调整好喷灯,将火焰对准卷材与基层的夹角处进行烘烤,每一幅卷材铺设面必须保证有二

把喷灯均匀加热烘烤,不得过分加热或烧穿卷材,卷材表面开始熔化时,将卷材向前匀速滚动并压实,保证卷材以最大程度与基面粘贴,滚铺卷材时接缝部位必须溢出沥青热熔胶;按规范要求卷材长边、短边搭接均为100mm。

(5)第二层防水施工:防水卷材的铺贴要与第一层平行铺贴,第二层的搭接缝要与第一层的搭接缝错开1/2或1/3。其它的施工方法与技术要求和第一层相同。

(6)顶板管线处防水层铺设时,由于原脚手架穿透顶板保护层,为保证卷材的顺利施工,必须要对脚手架进行换撑。换撑前先将SBS防水卷材铺设好,然后在卷材上放12mm竹胶板,再将新支撑放在竹胶板上形成支架受力,最后拆除原搭设支架,再继续铺设防水层。支架换撑采用间隔立柱、分段进行,严禁同时换相邻两排立柱。(7)自检并报验:防水层完成后,防水队安排专人检查,着重检查有无空鼓、搭接尺寸、搭接边密封等细节,发现问题及时处理,不得有任何质量隐患,自检合格后报请总包方或指定人进行表面质检验收。(8)成品保护:严禁穿带钉子的鞋进入防水施工现场,以防刺破防水层,在防水施工中严禁与工程无关人员进入施工现场,在进行保护层施工时,严禁任何机具撞击防水层,所有防水层上的东西要轻拿轻放。防水层验收合格后及时铺设一层纸胎油毛毡隔离层并及时施做细石混凝土保护层。4　钢筋滚轧直螺纹接头施工工艺

钢筋滚轧直螺纹连接:是一种钢筋机械连接,将待连接的钢筋端头用专用机械滚轧成直螺纹,通过直螺纹套筒把两根钢筋连成一体,达到接头与被连接钢筋等强度的接头。本工艺质量可靠性好,保证率高。环境适应性强,不受气候条件影响,现场安装不受停电影响,能连续施工。效率高:钢筋端头场外滚丝仅需30-40秒;该螺纹丝扣少,且不需扭力扳手,现场安装简便快捷,能缩短工期、加快进度。411　机具41111　滚丝设备

一般采用的是两套设备:压圆和滚丝设备。本工程采用的是由滚丝设备(GST-2)进行技术改造,压圆和滚丝为一体的设备。41112　其他机具

砂轮切割机、游标卡尺、检查套筒螺纹用止端和通端螺纹塞规、检查钢筋丝头用止端和通端螺纹环规、连接用管钳扳手。412　材料41211　钢筋

必须具有出厂合格证和现场力学性能检验报告,应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋(GB1499-1998)。本工程使用的钢筋符合该标准,并进行了现场抽样合格。钢筋》41212　套筒

采用45号钢,并符合《优质碳素结构钢技术条件》标准。本工程根据实际需要采用以下两种套筒:(1)普通丝扣型:用于被连接的两根钢筋既能转动又能前后移动的类型。

(2)正反丝扣型:用于被连接的两根钢筋能前后移动但不能转动的类型(如弧形或有弯折的钢

(下转第51页)筋连接)。外型尺寸,同普通连接套外型尺寸。

盖挖逆筑法地铁车站中间柱施工技术51

(3)每根钢管柱浇灌混凝土之前,先在其底部浇灌一层厚100～200mm厚的与核心混凝土强

度等级相同的水泥砂浆、以免初灌混凝土落下时粗骨料产生弹跳现象。钢管柱内混凝土浇灌连续进行,必须间歇时,间歇时间不得超过混凝土初凝时间。

(4)柱顶面以下4m范围内混凝土采用从地面插入高频振捣棒振捣,始终控制棒体在混凝土面以下1m内振捣。在振捣棒上作尺寸标识,另放一测绳控制混凝土面标高,相互对照以控制振捣棒埋深。318　回填柱四周空隙

为了保护钢管柱柱体成品,防止施工时对其破坏挤压柱体。柱体混凝土初凝后在柱体与挖孔桩孔壁之间环形均匀填入中粗砂。4　结束语

通过中关村站中间柱施工实践,较好的解决了钢管柱安装的问题,钢管柱安装精度符合设计和施工规范的要求。与全护筒法作业方式相比,其具有工法操作性强,节省投资,施工全面进行,显著节省时间的优点。

钢管柱吊装进度开创了单组吊装钢管柱20根/天的北京地铁新记录;钢管柱安装完成后检测柱身不垂直度最大为9mm,钢管柱中心偏差最大为5mm,柱顶面标高偏差最大8mm,满足了相关规范要求。

(上接第44页)413　工艺流程

螺纹套筒验收→钢筋用砂轮切割机下料→钢筋端头滚丝→成型钢筋丝头检查→套钢筋丝头保护套→用扳手现场拧合安装→现场接头检验与验收。414　操作要点

(1)钢筋端头滚丝:按规格选择与钢筋直径相适配的压模,调整压合高度及长短定位尺寸;然后再选择与钢筋规格相适配的滚丝轮。然后,钢筋由尾座卡盘的通孔中插入至滚丝机的引导部分并夹紧钢筋。最后,开动电动机,在电动机旋转的驱动下,钢筋轴向自动进给,即可滚轧出螺纹来。

(2)套钢筋丝头保护套:把钢筋端部加工好套好塑料保护帽,然后按规格分别堆放。

(3)用扳手现场拧合安装:普通接头:先用扳手将连接套与一端钢筋拧到位,再将另一端钢筋与连接套拧到位。正反接头:因待连接的两根钢筋,一根钢筋丝头为标准型,另一根丝头为左旋标准型,所以旋转连接套即可将两根钢筋同时收紧。415　成品保护

(1)钢筋连接用套筒放入包装箱存放在库房内,不得露天存放,防止雨淋潮湿。(2)加工好的丝头,带好保护帽或套筒防止磕碰螺纹,防止污物损坏螺纹。

(3)加工设备尽量放置在防雨棚内,下雨保护电机及电器部分不受潮湿和雨水侵蚀。5　结束语

地铁施工中广泛的运用到一些新技术新工艺,不但能保证施工质量和施工进度,而且在成本方面也能做到节省成本,因此,在未来的施工领域里,对新工艺新技术的研究和运用将是必须的重要的。