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膨润土防水毯在地铁SMW工法桩围护结构中的应用
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摘要: 通过膨润土防水毯在上海轨道交通 6 号线 SMW 工法桩围护形式下的外防全包应用案例, 介绍了膨润土防水毯的施工工艺、节点处理和施工工效等技术。（参考《建筑中文网》）
关键词: 膨润土防水毯; SMW 工法桩
1 工程概况
上海轨道交通 6 号线长清路站至长清路工作井明挖区间, 全长约 100 m, 其中西段约 40 m 为分离式结构, 东段约 60 m 为复合式结构。区间西段横穿西新港, 全段处于工作井和车站之间, 横断面宽度自西向东逐渐扩大。工程围护采用 Ф850 SMW 工法, 内插H 型钢( 长 15￣25 m 不等), 搅拌桩采用 425# 普通硅酸盐水泥( 水泥掺量为 20%, 水灰比为 1.5～1.6), 水泥搅拌桩 28 d 龄期无侧限抗压强度不小于 1.5 MPa, 钻孔取芯数量不小于完成桩数的 2% , 紧贴结构部位SMW 工法桩考虑外放 100 mm, 采用 3 道 Ф609 钢管支撑, 支撑水平间距约为 3 m, 除第一道支撑的围檩利用顶圈梁外, 其余均采用钢围檩。本工程基坑保护等级为三级,设防裂度为 7 度, 抗震等级为二级, 基坑开挖深度约 8.6～12.7 m, 采用明挖顺作法作业。工程SMW 工法桩围护下外防全包防水主要采用了钠基天然膨润土防水毯施工。
2 工程重点
1)SMW 工法桩柔性相对较大, 基坑开挖至底部后, 防水作业必须迅速, 以便尽快施工底板结构, 保证基坑安全。
2)复合式结构进行墙面膨润土防水毯施工时, 基面平整度处理是关键之一。在基坑开挖时 SMW 工法桩的表面一定程度上会被破坏, 拆除钢围檩时残留的混凝土也会使围护表面有高低且极不规则, 从而给膨润土防水毯的铺设带来困难。虽然膨润土防水毯的施工对基面平整度要求相对不高, 但是为避免防水层空鼓, 仍需对基面进行必要的处理。
3)本工程穿越西新港河道, 河道处的处理方法也是本次施工的重点之一。
4)分离式结构部分膨润土防水毯铺挂完成后, 回填质量控制很重要。
5)SMW 工法桩在施工结束时需拔除型钢, 并用注浆法充填 H 型钢拔除后的空隙, 减少对邻近建筑物及地下管线的影响, 同时也减少对膨润土防水毯的影响。
6)其他诸如诱导缝、井点管等都需作特别处理。
3 膨润土防水毯简介
膨润土防水毯是将高钠膨润土用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。膨润土防水从上世纪 80 年代中期起在美国的建筑、环保领域开始得到应用, 上世纪 90 年代进入中国, 在北京、上海、广州、大连、长沙和南昌等城市得到应用, 近年来在北京地铁等地下隧道工程得到大规模应用。
4 施工步骤
4.1 底板以下
基坑开挖到底, 浇筑素混凝土垫层, 当素混凝土硬化可上人以后( 一般约 12 h) 即可直接铺设膨润土防水毯。在垫层和围护结构的阴角处须用水泥砂浆做倒角处理, 并撒膨润土防水粉作增强处理。底板以下膨润土防水毯和侧墙膨润土防水毯在此阴角处做搭接处理, 搭接宽度为 600 mm, 阴角两侧各 300 mm。
4.2 侧墙
侧墙膨润土防水毯直接铺挂在 SMW 工法桩围护表面。施工现场工法桩表面较湿润, 但并无明水,基本能满足膨润土防水毯的铺设要求。在基坑开挖过程中, 围护结构表面的水泥土被局部剥除, 故表面高差较大且不规则; 同时, 在拆除围檩过程中, 围护表面留下较多残留混凝土; 此外, 支撑围檩的角撑焊接在型钢表面, 在拆除围檩时需切割掉角撑, 从而在型钢表面留下角撑的残根。这些表面高低不平的地方将影响到膨润土防水毯与基面的伏贴程度, 甚至损伤膨润土防水毯, 故须作局部斧剁、凿平或砂浆刮糙处理。
在处理好的基面上直接铺挂膨润土防水毯, 采用钢钉加垫片固定; 钢钉长约 100 mm, 垫片利用现场废弃的彩钢板经剪切折叠而成。在接缝处钢钉间距不大于 300 mm, 在大面上钢钉间距不大于 500 mm。由于局部型钢外露, 在此位置无法固定钢钉, 故钢钉固定点基本沿型钢两侧布置。
顶板铺设膨润土防水毯之前, 应将基面清扫干净, 随后均匀撒 3 mm 厚膨润土防水粉, 再铺设膨润土防水毯。预先留在围护结构上的膨润土防水毯甩头应翻下, 并用钢钉固定在顶板表面, 顶板膨润土防水毯压在甩头上面。
5 节点处理
5.1 膨润土防水毯搭接缝
膨润土防水毯接缝处采用自然搭接, 宽度为 100mm。接缝处用钢钉加垫片固定, 随后涂抹配套的专用膨润土防水浆。
5.2 施工缝和诱导缝
在水平施工缝位置除了中埋钢板止水带以外, 增加了 500 mm 宽膨润土防水毯的附加层, 位于施工缝位置两侧各 250 mm。在环向诱导缝的位置, 除了增加 500 mm 宽膨润土防水毯附加层外, 还设计有外贴式止水带和钢边橡胶中埋式止水带。
5.3 井点管和格构柱
井点管和格构柱周围利用膨润土防水粉和膨润土防水浆封闭, 并用膨润土止水条增强。
5.4 顶板位于河床底部部分
顶板膨润土防水毯施工除了预先满撒膨润土防水粉以外, 在河床底部由于覆土较浅, 为避免意外损伤, 局部增加了约 200 mm 厚素混凝土保护层。
6 膨润土防水毯施工对工程工期的影响
6.1 底板以下膨润土防水毯的施工
地铁区间隧道分块开挖分块施工, 每块底板长约20 m, 宽约 11 m。预先按照施工需要将膨润土防水毯裁切好备用, 待地面素混凝土垫层可上人时, 即开始铺设膨润土防水毯。通常 8 人一组, 20 m 长的底板膨润土防水毯( 包括底板侧面约 2 m 高墙面), 可在约 3h 内完成, 面积约 300 m2。组织得当, 膨润土防水毯铺设的同时即可进行后续的测量放线以及向基坑内吊放钢筋。一旦膨润土防水毯铺设结束, 可立即施工底板钢筋, 故膨润土防水毯施工对工期影响可控制在 3h 左右。
6.2 侧墙膨润土防水毯的施工
侧墙由于换撑, 分成上下两部分施工, 相应膨润土防水毯也分成两部分施工。下半部膨润土防水毯施工在底板养护期间完成, 上半部膨润土防水毯在下半部墙体养护期间完成, 故不会对工期带来影响。
6.3 顶板膨润土防水毯的施工
顶板膨润土防水毯在回填土之前完成, 每个区间段约需 2～3 h, 也不会对工期带来影响。
7 结语
SMW 工法桩表面平整度很差, 经过局部处理即可施工膨润土防水毯, 体现了膨润土防水毯对于基面较强的适应性。在施工底板膨润土防水毯时, 由于不需要施工混凝土保护层, 施工完膨润土防水毯即可直接绑扎底板钢筋, 既满足了防水要求, 也节约了工期, 保证了基坑安全, 对于深基坑底板防水施工具有重要意义。对于各种细部节点, 通过灵活应用膨润土防水粉和防水浆都能得到妥善处理, 体现了膨润土防水技术的系统可靠。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200807/1188.htm
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