地鐵車站主體結構側墻防水混凝土冷縫施工處理技術

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遵循連續(xù)性原則，鑒于地鐵車站所處運營環(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。工程實踐中，需依據(jù)規(guī)范做好相關工作，以保證整體施工質量。

1 工程概況

青島地鐵8 號線B1 包07 工區(qū)主要建設內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，建設內容包含盾構施工段、礦山法施工段、1 ～2 號風井及其盾構始發(fā)井。

2 混凝土冷縫概述

2.1 混凝土冷縫的基本特點

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，或是混凝土澆筑的前后間隔時間過長（超過材料的初凝時間），形成的結合面缺乏穩(wěn)定性，由此產生冷縫，嚴重影響結構的完整性，導致結構綜合強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，導致局部混凝土的施工質量欠佳；振搗設備運行狀態(tài)欠佳，所存在的故障難以及時處理到位；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標，缺乏足夠的強度；混凝土的生產能力不足，導致現(xiàn)場因停機等料而引發(fā)質量問題。（3）設備布置：各布料點的位置缺乏合理性，混凝土被拆分為多個部分，難以形成完整的整體結構。（4）人員：技術人員和操作人員的專業(yè)素質不足，未采取科學的施工方法，或是存在問題時未及時處理到位。（5）其他：如大風、強降雨等各類不可抗因素。

2.3 車站防水設計的基本原則

（1）防水是車站得以穩(wěn)定運行的必要前提，需遵循“以防為主，多道設防”的基本原則，并根據(jù)實際建設條件匹配相適應的防水措施。（2）車站結構各部分施工中，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）車站結構施工中存在變形縫、預埋件等各類細部構造，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)伴有較明顯的擾動性影響，導致混凝土骨料逐步下沉；與此同時，砂漿上浮，在混凝土達到初凝狀態(tài)后將形成砂漿層。對此，若缺乏合理的控制措施，所產生的結合面將失去穩(wěn)定性，咬合力相對較弱，滑動層面積擴大，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?；炷晾淇p的抗折強度具有變動性，易隨著澆筑間隔時間的變化而改變，若該時間為1T（T 為初凝時間）、2T 和1d，此時以試件抗折強度為基準，各條件下冷縫的抗折強度分別為該值的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，同時出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土碳化等質量問題，不利于建筑物的正常使用。

2.5 冷縫的預防

冷縫病害伴有較強的隱蔽性，難以及時檢測具體問題，待發(fā)現(xiàn)冷縫病害后往往已經產生大范圍的影響。對此，需從設計和施工兩個階段切入，采取有效的控制措施。在設計方面，需根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)條件和施工要求制訂科學的方案，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，最后提出強度控制標準。

除了設計方案，還需適時調整資源，保證混凝土生產與現(xiàn)場作業(yè)形成相協(xié)調的關系，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)電機等。在施工方面，則必須由具有資質的人員完成各項工作。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，臨時調整的難度較大。

為避免臨時調整現(xiàn)象，在施工前必須全面考慮施工狀況，加強對施工人員的培訓，將技術交底工作落實到位，保證員工能夠依據(jù)設計方案做好各道工序的相關工作，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，經鑿毛后再利用高壓水清洗雜物，隨后掛設鋼絲網，根據(jù)要求鉆孔，增設錨固鋼筋。

3 側墻冷縫處理措施

側墻混凝土形成冷縫后，將嚴重破壞車站防水混凝土的總體應用效果，且地下結構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：拆除負三層側墻側?！コ罾淇p混凝土面→恢復鋼筋及側墻模板→加強涂料防水層。

3.1 側模和拉筋處理

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到位：以側模為優(yōu)先處理對象，拆除西側墻模板以及配套的支撐鋼材，再將止水螺桿拆除（此過程中應確保三腳架鋼模維持穩(wěn)定），此后將西側墻上半部分的拉筋取下，期間需嚴格控制高度，應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生冷縫，此時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鎬處理到位，避免施工縫鑿毛遺漏現(xiàn)象，且尤為關鍵的是靠近內側鋼模的區(qū)域。

（2）碎塊清理。鑿毛過程中將產生碎塊，需將該部分清理干凈，大尺寸的碎塊可直接運走，細微碎塊可通過設備碾碎，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晶型防水材料，應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采取處理措施。經涂刷作業(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，從而使土層具有更高的黏結性和滲透性。每完成一道涂刷作業(yè)后，均要組織養(yǎng)護，持續(xù)時間為24 ～48h 不等，期間加強對涂層的防護，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，需設置雨水膨脹止水膠，所處位置以距離側墻邊緣10cm 處較為合適，需在內外分別布設一道。聚氨酯止水膠在擠出過程中應遵循連續(xù)性的原則，不可出現(xiàn)空洞或氣泡等異常狀況，擠出成型后及時采取保護措施，直至其固化后方可澆筑混凝土[1]。止水膠與施工縫應形成緊密貼合的關系，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，以保證密實性。止水膠若存在破損現(xiàn)象，需及時發(fā)現(xiàn)并將其割除，若無誤則重新粘貼止水膠。

3.3 恢復鋼筋及側墻模板

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

3.4 混凝土澆筑

做好上述各項準備工作后，若無誤則正式澆筑側墻混凝土，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，以提高其密實度，保證新舊混凝土穩(wěn)定結合，形成完整的整體結構[3]。

3.5 拆模后處理

側墻混凝土的實測強度滿足要求后，即可進入拆模環(huán)節(jié)，此后再給予至少7d 的灑水養(yǎng)護，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

外側墻冷縫施工作業(yè)完成后，于該處設置標記，以設計圖紙為準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

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

5 結束語

綜上所述，混凝土墻體施工全流程中，冷縫是較為典型的質量問題之一，其主要與澆筑施工不到位、混凝土材料質量不達標等因素有關。對此，施工單位必須準確認識實際情況，選擇合適的施工技術，嚴格依據(jù)規(guī)范將各相關工作落實到位，從根本上規(guī)避冷縫，以免因冷縫的存在而影響混凝土側墻等結構的正常使用。此外，施工期間需加強質量檢測與控制，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取針對性的處理措施。