地鐵車站主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻防水混凝土冷縫施工處理技術(shù)

陶納川，李大勇

1.青島市地鐵八號線有限公司，山東 青島 266000

2.中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000

地鐵車站混凝土澆筑應(yīng)遵循連續(xù)性原則，鑒于地鐵車站所處運(yùn)營環(huán)境的特殊性，通常選擇的是防水混凝土，需連續(xù)性施工到位，以保證混凝土具有良好的耐久性和抗?jié)B性。工程實(shí)踐中，需依據(jù)規(guī)范做好相關(guān)工作，以保證整體施工質(zhì)量。

1 工程概況

青島地鐵8 號線B1 包07 工區(qū)主要建設(shè)內(nèi)容包含市民健身中心站、市民健身中心—觀濤站區(qū)間。沿線施工中，市民健身中心站施工采取明挖法，總長度為484.9m，區(qū)間總長4378.098m，建設(shè)內(nèi)容包含盾構(gòu)施工段、礦山法施工段、1 ～2 號風(fēng)井及其盾構(gòu)始發(fā)井。

2 混凝土冷縫概述

2.1 混凝土冷縫的基本特點(diǎn)

冷縫是混凝土施工中較為普遍的問題，與施工工藝不合理、混凝土澆筑中斷等因素有關(guān)，或是混凝土澆筑的前后間隔時(shí)間過長（超過材料的初凝時(shí)間），形成的結(jié)合面缺乏穩(wěn)定性，由此產(chǎn)生冷縫，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的完整性，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)綜合強(qiáng)度和耐久性等方面均大幅度下降。

2.2 混凝土冷縫的成因

（1）施工：未合理控制混凝土面積，導(dǎo)致局部混凝土的施工質(zhì)量欠佳；振搗設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)欠佳，所存在的故障難以及時(shí)處理到位；施工現(xiàn)場較為狹窄，存在障礙物等。（2）混凝土：混凝土在水灰比等方面不達(dá)標(biāo)，缺乏足夠的強(qiáng)度；混凝土的生產(chǎn)能力不足，導(dǎo)致現(xiàn)場因停機(jī)等料而引發(fā)質(zhì)量問題。（3）設(shè)備布置：各布料點(diǎn)的位置缺乏合理性，混凝土被拆分為多個(gè)部分，難以形成完整的整體結(jié)構(gòu)。（4）人員：技術(shù)人員和操作人員的專業(yè)素質(zhì)不足，未采取科學(xué)的施工方法，或是存在問題時(shí)未及時(shí)處理到位。（5）其他：如大風(fēng)、強(qiáng)降雨等各類不可抗因素。

2.3 車站防水設(shè)計(jì)的基本原則

（1）防水是車站得以穩(wěn)定運(yùn)行的必要前提，需遵循“以防為主，多道設(shè)防”的基本原則，并根據(jù)實(shí)際建設(shè)條件匹配相適應(yīng)的防水措施。（2）車站結(jié)構(gòu)各部分施工中，迎水面主體所用材料以防水混凝土較為合適，需考慮防水等級情況，采取可行的防水措施。（3）車站結(jié)構(gòu)施工中存在變形縫、預(yù)埋件等各類細(xì)部構(gòu)造，其相對薄弱，需做好防水工作。

2.4 混凝土冷縫的危害

冷縫區(qū)域的振搗作業(yè)伴有較明顯的擾動(dòng)性影響，導(dǎo)致混凝土骨料逐步下沉；與此同時(shí)，砂漿上浮，在混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后將形成砂漿層。對此，若缺乏合理的控制措施，所產(chǎn)生的結(jié)合面將失去穩(wěn)定性，咬合力相對較弱，滑動(dòng)層面積擴(kuò)大，在防水作業(yè)不到位的情況下，將發(fā)生持續(xù)性滲漏水現(xiàn)象，鋼筋隨之腐蝕，最終嚴(yán)重抑制材料工程性能的發(fā)揮。

前期混凝土初凝后，若依然按正常的方式振搗，則極容易破壞混凝土與鋼筋的連接穩(wěn)定性，混凝土對鋼筋的握裹力隨之下降，整體性能變差，形成薄弱區(qū)域。混凝土冷縫的抗折強(qiáng)度具有變動(dòng)性，易隨著澆筑間隔時(shí)間的變化而改變，若該時(shí)間為1T（T 為初凝時(shí)間）、2T 和1d，此時(shí)以試件抗折強(qiáng)度為基準(zhǔn)，各條件下冷縫的抗折強(qiáng)度分別為該值的27.8%、43.2%和37.7%。因此，必須有效防控混凝土冷縫，否則將直接影響建筑物的耐久性，同時(shí)出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土碳化等質(zhì)量問題，不利于建筑物的正常使用。

2.5 冷縫的預(yù)防

冷縫病害伴有較強(qiáng)的隱蔽性，難以及時(shí)檢測具體問題，待發(fā)現(xiàn)冷縫病害后往往已經(jīng)產(chǎn)生大范圍的影響。對此，需從設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)階段切入，采取有效的控制措施。在設(shè)計(jì)方面，需根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)條件和施工要求制訂科學(xué)的方案，盡可能排除外界因素對混凝土澆筑的干擾。具體而言，首先需確定合適的澆筑方式，再明確各層或各段澆筑施工所需的混凝土方量，最后提出強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)。

除了設(shè)計(jì)方案，還需適時(shí)調(diào)整資源，保證混凝土生產(chǎn)與現(xiàn)場作業(yè)形成相協(xié)調(diào)的關(guān)系，有序澆筑施工。例如，若遇到布料能力不足的情況，則采取添加緩凝劑等方式；若現(xiàn)場存在突發(fā)性停電的情況，則考慮是否配置發(fā)電機(jī)等。在施工方面，則必須由具有資質(zhì)的人員完成各項(xiàng)工作。大體積混凝土澆筑工程量較多，對人力、物力等方面的資源投入都提出了較高的要求，臨時(shí)調(diào)整的難度較大。

為避免臨時(shí)調(diào)整現(xiàn)象，在施工前必須全面考慮施工狀況，加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)，將技術(shù)交底工作落實(shí)到位，保證員工能夠依據(jù)設(shè)計(jì)方案做好各道工序的相關(guān)工作，從根本上避免布料無秩序等異常狀況。澆筑斷面處理需按特定流程完成，經(jīng)鑿毛后再利用高壓水清洗雜物，隨后掛設(shè)鋼絲網(wǎng)，根據(jù)要求鉆孔，增設(shè)錨固鋼筋。

3 側(cè)墻冷縫處理措施

側(cè)墻混凝土形成冷縫后，將嚴(yán)重破壞車站防水混凝土的總體應(yīng)用效果，且地下結(jié)構(gòu)的耐久性也將隨之受到影響，因此做好對混凝土冷縫的處理十分必要。具體處理工藝流程：拆除負(fù)三層側(cè)墻側(cè)模→去除拉筋冷縫混凝土面→恢復(fù)鋼筋及側(cè)墻模板→加強(qiáng)涂料防水層。

3.1 側(cè)模和拉筋處理

混凝土冷縫的處理涉及多方面的工藝，需按照特定的流程有序落實(shí)到位：以側(cè)模為優(yōu)先處理對象，拆除西側(cè)墻模板以及配套的支撐鋼材，再將止水螺桿拆除（此過程中應(yīng)確保三腳架鋼模維持穩(wěn)定），此后將西側(cè)墻上半部分的拉筋取下，期間需嚴(yán)格控制高度，應(yīng)給混凝土冷縫施工留有充足的空間。

3.2 冷縫處混凝土面處理

（1）施工冷縫鑿毛。混凝土澆筑中斷后易產(chǎn)生冷縫，此時(shí)需利用電鎬處理混凝土的連接區(qū)域，對其采取鑿除處理措施，以確保兩個(gè)施工節(jié)段可穩(wěn)定連接；冷縫處存在表層松散的混凝土，需由施工人員利用風(fēng)鎬處理到位，避免施工縫鑿毛遺漏現(xiàn)象，且尤為關(guān)鍵的是靠近內(nèi)側(cè)鋼模的區(qū)域。

（2）碎塊清理。鑿毛過程中將產(chǎn)生碎塊，需將該部分清理干凈，大尺寸的碎塊可直接運(yùn)走，細(xì)微碎塊可通過設(shè)備碾碎，再利用清水沖洗干凈。

（3）涂刷防水涂料。需在冷縫處涂刷防水材料，以提高其防水性能，具體可選擇水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，應(yīng)保證各處的涂料均具有均勻性，正常狀況下用量約1.5kg/m2，若存在特殊情況則需及時(shí)采取處理措施。經(jīng)涂刷作業(yè)后，通過噴霧的方式潤濕，以保證涂層可充分發(fā)生水化反應(yīng)，從而使土層具有更高的黏結(jié)性和滲透性。每完成一道涂刷作業(yè)后，均要組織養(yǎng)護(hù)，持續(xù)時(shí)間為24 ～48h 不等，期間加強(qiáng)對涂層的防護(hù)，不可出現(xiàn)人員碰觸或踩踏等情況。

（4）遇水膨脹止水膠施工。涂刷作業(yè)完成后，需設(shè)置雨水膨脹止水膠，所處位置以距離側(cè)墻邊緣10cm 處較為合適，需在內(nèi)外分別布設(shè)一道。聚氨酯止水膠在擠出過程中應(yīng)遵循連續(xù)性的原則，不可出現(xiàn)空洞或氣泡等異常狀況，擠出成型后及時(shí)采取保護(hù)措施，直至其固化后方可澆筑混凝土[1]。止水膠與施工縫應(yīng)形成緊密貼合的關(guān)系，避免空鼓或脫離等問題。止水膠接頭處較為合適的是采用對接法連接，以保證密實(shí)性。止水膠若存在破損現(xiàn)象，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)并將其割除，若無誤則重新粘貼止水膠。

3.3 恢復(fù)鋼筋及側(cè)墻模板

冷縫處理到位后，恢復(fù)側(cè)墻模板和鋼筋。按照設(shè)計(jì)要求于指定區(qū)域掛設(shè)鋼筋，經(jīng)綁扎后使其具有穩(wěn)定性，側(cè)墻模板需再次拼裝，形成具有嚴(yán)密性的整體模板體系，具體可采取設(shè)置止水螺栓的方式，以保證內(nèi)外層模板穩(wěn)定連接，此后再設(shè)置鋼筋，保證外側(cè)模板維持穩(wěn)定[2]。

3.4 混凝土澆筑

做好上述各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，若無誤則正式澆筑側(cè)墻混凝土，宜優(yōu)先澆筑砂漿，形成底層后再按照分層的方式依次澆筑混凝土，各層厚度以20 ～50cm 較為合適，利用插入式振搗棒處理，以提高其密實(shí)度，保證新舊混凝土穩(wěn)定結(jié)合，形成完整的整體結(jié)構(gòu)[3]。

3.5 拆模后處理

側(cè)墻混凝土的實(shí)測強(qiáng)度滿足要求后，即可進(jìn)入拆模環(huán)節(jié)，此后再給予至少7d 的灑水養(yǎng)護(hù)，期間需在冷縫處鑿出深度超20mm 的“V”形槽，再利用剛性材料填堵。

3.6 涂料防水層加強(qiáng)

外側(cè)墻冷縫施工作業(yè)完成后，于該處設(shè)置標(biāo)記，以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)組織外墻防水涂料層的施工作業(yè)，形成寬度約500mm 的防水加強(qiáng)層，以保證施工所得的冷縫具有良好的防水性能。

4 施工期間的其他注意事項(xiàng)

墻體冷縫施工期間涉及鑿毛作業(yè)，期間不可避免地產(chǎn)生碎塊碎屑，在發(fā)生掉落時(shí)易對人員造成傷害。對此，各有關(guān)部門需營造安全的施工環(huán)境，確保各項(xiàng)工作可順利落實(shí)到位，兼顧工程質(zhì)量、施工效率等多方面要求。

5 結(jié)束語

綜上所述，混凝土墻體施工全流程中，冷縫是較為典型的質(zhì)量問題之一，其主要與澆筑施工不到位、混凝土材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等因素有關(guān)。對此，施工單位必須準(zhǔn)確認(rèn)識實(shí)際情況，選擇合適的施工技術(shù)，嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范將各相關(guān)工作落實(shí)到位，從根本上規(guī)避冷縫，以免因冷縫的存在而影響混凝土側(cè)墻等結(jié)構(gòu)的正常使用。此外，施工期間需加強(qiáng)質(zhì)量檢測與控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取針對性的處理措施。