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北京奥林匹克公园中心区地下交通联系通道防水设计与施工技术.pdf
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1、地铁与隧道防水 北 京 奥林 匹 克公 园 中 区地 下 交 通 联 系通 道 防水 设 计 与施 工 技术 李培杰 ( 北京新奥集团有限公司, 北京1 0 0 0 2 9 ) 摘要: 以北京奥林匹克公园中心区地下交通联 系通道工程为例 , 介绍了其防水设计原则和防水等级, 分析了该防水工 程的特点, 并重点阐述了混凝土结构 自防水和柔性全包防水层施工技术, 以及施工缝、 变形缝、 后浇带、 穿墙管等特殊 部位的防水措施 。 关键词 : 地下环隧; 混凝土结构 自防水; 柔性全包防水层; 施工缝; 变形缝; 后浇带; 穿墙管道 文章编号: 1 0 0 7 4 9 7 X ( 2 0 1 4 )
2、 一 0 1 0 0 2 3 0 7 中图分类号: U 4 5 ; T U 7 6 1 1 + 1 文献标识码: B W a t e r p r o o fin g De s i g n a n d Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y f o r Un d e r g r o u n d Tr a ffi c Co n n e c t i o n Ch a n n e l s o f Ce n t r a l Ar e a o f B e i j i n g Ol y mp i c P a r k L i P e ij i e ( B e i j
3、 i n g I n n o O l y m p i c G r o u p C o , L t d B e i j i n g 1 0 0 0 2 9 , C h i n a ) Ab s t r a c t : B a s e d o n u n d e r g r o u n d t r a f f i c c o n n e c t i o n c h a n n e l s o f c e n t r a l a r e a o f B e i j i n g O l y m p i c P a r k , t h e a r t i c l e i n t r o d u c e
4、s p r i n c i p l e o f w a t e r p r o o fi n g d e s i g n a n d w a t e rpr o o fi n g g r a d e ,a n a l y z e s c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e w a t e r p r o o fi n g p r o j e c t ,o u t l i n i n g c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s e
5、 l f- wa t e r p r o o fi n g a n d fl e x i b l e f u l l y c o v e r e d wa t e rpr o o fi n g l a y e r ,a n d w a t e rpr o o fi n g t r e a t m e n t s o f s p e c i a l p a rt s , s u c h a s c o n s t ruc t i o n j o i n t s , m o v e m e n t j o i n t s , p o s t - p o u r e d j o i n t s a
6、n d t h r o u g h - w a l l pi p es ,e t c Ke y wo r d s : u n d e r g r o u n d r i n g t u n n e l ;c o n c r e t e s t ru c t u r e s e l f - wa t e rp r o o fin g ;fl e x i b l e f u l l y c o v e r e d w a t e r p r o o fin g l a y e r ; c o n s t ruc t i o n j o i n t ; mo v e m e n t j o i n
7、t ; p o s t p o u r e d j o i n t ; t h r o u g h - w a l 1 p i p e 1 工程概况 北京奥林 匹克公园 中心区地下交通联 系通道是 亚洲最长的地下交通环廊, 拥有 目 前国内最长的城市 隧道。隧道主体布置在国家体育场南路、湖景东路、 科荟南路等道路的地下。主隧道全长 4 5 k m, 设计行 车速度为 3 0 k m h , 为单向三车道 , 净宽 1 2 2 5 m, 车 流方向为单向逆时针, 全线设有 3 4 个出人口, 与国家 收稿日期: 2 0 1 3 一 l 1 1 9 作者简介 : 李培杰, 男, 1 9 6 4 年
8、生, 工程师, 主要从事工程设计 管理工作。联系地址: 1 0 0 0 2 9北京市朝阳区曹八里一号。 体育场( 鸟巢) 、 国家游泳中心、 国家体育馆、 国家会议 中心、 数字北京大厦、 中国科技馆等建筑的地下车库 相接, 同时为待开发地块地下车库预留了出入口。隧 道在地下一层与慧忠路、 大屯路隧道相连 , 同时沿线 还设有 l 2 个人口和 1 3 个出口, 与市政道路相连。由 此, 隧道把奥运中心区地下商业、 公共地下车库及各 地块建筑物连接成互联、 互通、 互用的地下公共空间, 为进出中心区及各地块建筑地下车库车辆提供了便 捷的通道, 大大缓解了地面交通压力。 隧道主体结构采用钢筋混凝
9、土闭合框架型式, 隧 道出入口路堑段采用敞口u形槽结构。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 地铁与隧道防水 该工程防水层面积总计 4 8 万多 m 2 。 工程结构主 体采用强度等级为 C 3 0 C 4 0 、 抗渗等级为 s 8 的防水 混凝土 , 结构体采用两层 4 m m厚 型聚酯胎 S B S改 性沥青卷材作全外包防水层 , 变形缝、 施工缝 、 后浇 带、 阴阳角、 穿过结构的预埋管件等细部构造, 因地制 宜地选用 了多种防水 材料进行 复合增 强防水处理 。 图 1 所示为结构横剖面防水构造。 1 一素土分 层夯 实 ; 2 8 O O范 围分层 回
10、填二 八 灰土夯 实 ; 3 7 0 厚 C 2 0细石混凝土保护层 ; 4 一s B s改性沥青 卷材防水层 ; 5 一现 浇防水混凝土结构顶板; 6 一现浇防水混凝土结构侧墙; 7 6 厚 闭孔泡沫塑料片材保护层; 8 一现浇防水混凝土结构底板; 9 5 0 厚 C 2 0 细石混凝土保护层 ; 1 O 一1 5 O厚 c 1 5 混凝土垫层; 1 1 一二 八灰土; l 2 一纵向施工缝; 1 3 一二四砌体墙; 1 4 一放坡( 示意) 图 1 结构标准横剖面防水构造 2 防水设计原则与防水等级 2 1 防水设计原则 本工程防水设计遵循“ 以防为主、 刚柔结合、 多道 防线 、 因地制
11、宜 、 综合治理” 的原则 ; 确立 了钢筋混凝 土结构自防水体系, 即以结构 自防水为根本, 采取措 施控制结构混凝土裂缝 的开展 , 增加混凝土的抗渗性 能; 以变形缝、 施工缝等接缝防水为重点, 辅以柔性外 包防水层加强防水, 多道防线、 综合治理。 2 2 防水等级的确定 防水等级标准的确定共经历 4 个阶段 : 1 ) 初步设 计阶段防水等级定为二级; 2 ) 初步设计评审阶段确定 主隧道防水等级为二级 , 配电机房等重要构筑物按一 级防水标准考虑; 3 ) 防水工程领导小组提出“ 鉴于地 下交通联系通道工程的重要性及产生的影响巨大, 其 防水等级应定为一级” ; 4 ) 施工图评审
12、阶段专家再次 强调防水等级应为一级, 要求不允许渗水、 结构表面 无湿渍, 最终将本地下工程防水等级调整为一级。 3 防水工程特点 3 1 防水工程设防等级高 本工程地下防水等级设为一级, 工程柔性防水设 计选用双层 4 m m厚 S B S改性沥青防水卷材 , 阴阳角 等重点加强部位局部采用 4 层防水卷材叠加, 在地下 建筑结构的外侧形成了一道全封闭的柔性防水层。 3 2 防水构造复杂 凡属明挖法施工的地下结构柔性防水构造, 均在 本工程 中出现。本工程从防水层 的施工工艺来说 , 既 有外防外贴法施工, 又有外防内贴法施工; 从卷材铺 贴方法看, 既有空铺法, 又有满粘法; 从防水节点构
13、造 来看, 不仅有坑、 角、 缝等常规构造, 还有桩头、 分段预 留搭接等特殊构造。 3 - 3 防水材料品种多 本工程除了选用 S B S改性沥青防水卷材作 主材 外 ,还选用 了防水砂浆 、 改性沥青防水涂料 、 水泥基 渗透结晶型防水涂料、 遇水膨胀止水条、 橡胶止水带 等防水材料。 3 4 防水材料的质量要求高 根据奥运工程 的质量要求 , 所有应用于本工程的 防水材料, 均对其耐久性、 耐环境腐蚀性和环保性提 出了特殊的要求。 如 S B S 改性沥青防水卷材, 不仅要 求其物理性能满足G B 1 8 2 4 2 -2 0 0 0 弹性体改性沥 青防水卷材 ,还要求其通过 9 0 d
14、 人工老化、 1 4 d 以 上抗微生物和耐腐蚀性及有害物质含量 ( 环保性 ) 的 检测。 4 防水施工工艺 4 1 混凝土结构自防水施工技术 混凝土自 身的致密程度和耐久性能, 是整个隧道 工程防水的基础和根本 , 其他所有的防水措施只有在 混凝土本体性能有保证的前提下, 才能发挥作用。 4 1 1 防水混凝土技术要求 1 ) 主体混凝土采用 C 3 0防水混凝土 , 顶板和底 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 板 的保护层采用 C 2 0细石混凝土 , 隧道与成府路 、 大 屯路共构段顶板上铺 C 4 0 抗折混凝土,后浇带采用 C 3 5补偿收缩混凝土。
15、2 ) 本工程设计抗渗等级为 s 8 ( W8 桥规) ; 路堑结 构侧墙抗冻标号为 F 2 0 0 。 3 )迎水面结构裂缝的宽度不得大于 O 2 m m, 背 水面结构裂缝的宽度不得大于 0 3 m m,且都不得出 现贯通裂缝 。 4 ) 混凝土限制膨胀率 I0 0 2 , 后浇带限制干缩 率 0 0 2 , 补偿收缩混凝土 0 0 2 5 ( 水 中 1 4 d 、 空 气 中 2 8 d ) 。 5 ) 自防水混凝土的施工配合比应通过试验确定, 原则是确保耐久性, 减少收缩及水化热, 优化配比, 并 需制定有针对性的养护方案。 4 1 2 防水混凝土的设计要点 从实际的设计内容来看,
16、设计主要从混凝土的材 料选用和配合比等方面人手, 使配制的混凝土 自 身有 足够的强度、 抗渗能力以及致密性和耐久性, 且后期 收缩小。同时, 在施工措施上提出要求 , 以保证现浇 混凝土的质量 。 4 1 2 1 防水混凝土 的选用 1 ) 水泥品种: 普通硅酸盐水泥。 2 ) 掺和料种类: 优质磨细粉煤灰( 一级) 和粒化高 炉矿渣微粉等胶凝材料。 3 ) 骨料品种 : 石子为 5 3 1 5 mm连续级配( 宜添 加 0 5 1 0 m m的瓜米石掺成混合碎石) , 严格控制针 片状碎 石含量 , 含泥量 0 5 ; 砂为 中砂 , 细度模数 为 2 5 , 含泥量 0 9 ( 泥块含量
17、 0 4 ) 。 4 ) 最大水胶比0 4 5 。 5 ) 胶凝材料总量 4 0 0 k g m 3 , 最小胶凝材料用量 为 3 2 0 k g m , ,氯离子含量不超过胶凝材料质量的 0 1 。 6 ) 混凝土总碱量 3 0 k g m 。 4 1 2 2 防水混凝土施工注意事项 1 ) 浇筑混凝土的基面不得有明水 , 否则应先进行 清理, 避免带水作业。 2 ) 模板应平整 , 并且有 足够 的刚度和强度 , 接缝 地铁与隧道防水 部位严密 , 不漏浆 , 以钢模板为宜 。 3 ) 固定模板的螺栓必须穿过混凝土结构时, 应有 可靠的止水措施 。 4 ) 混凝土应振捣密实 , 灌筑混凝土
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