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地铁防水是世界难题一直困扰地铁工程建设

地铁防水是世界难题一直困扰地铁工程建设,为此,一代又一代的专家学者在地铁结构防水系统工程上进行了一次又一次的探索、实践和总结。在这里作为止水带专业生产企业,为国内的众多地铁提供了大量止水带产品,比如深圳地铁则在吸取了国内外地铁科研、设计、施工的经验教训基础上,闯出了自己的路子,实践证明,它为地铁结构防水作出了重要贡献。
对于深圳地铁进行设计时针对腐蚀性地下水,从方案设计开始,就十分重视结构防水系统设计。曾组织了不同学派、不同观点的专家云集深圳,各抒己见,献计献策。其中有治标的、治本的、也有纯理论方案。我们还搜集和整理了国内外近50年来地铁及地下工程结构的各种不同防水方案,其中:有主张全包柔性防水层、有倾向半包柔性防水层、有潜心研究防水材料、有专门攻克防水工艺、有擅长防水混凝土的各派专家的各种方案。我们也曾走过了一段弯路,把注意力集中在防水材料上,对全国目前使用的防水材料进行了普查,从低档到高档橡胶止水带、从国产到进口的、价格从25元/m2到120元/m2;对众多止水材材料进行了认真研究,为此也耗费了大量的人力、物力、财力。然而,解决了材料的质量而解决不了施工工艺,即优良环境下的高级材料实验、恶劣环境下的低级质量施工;理想完善的防水方案、现实缺陷的防水效果,总是无法实现设计意图,达不到较理想的防水效果。为此我们组织了以清华大学为科技支撑,港创建材有限公司为基地,深圳地铁工程为依托的科研课题,在抗渗、抗裂高性能混凝土方面进行了深入研究。
地铁结构防水根本在于“混凝土结构自防水”地铁结构防水须从源头抓起,从设计理念做起。防水设计原则是地铁结构设计的基本出发点。各地的防水设计原则为:上海地铁“以防为主,多道设防,因地制宜,综合治理,防排结合”;广州地铁“以防为主,防排结合,多道设防,刚柔并进”;深圳地铁“以防为主,防排结合,刚柔相济,多道防线,因地制宜,综合治理”;香港地铁:“以混凝土自防水为主,防排结合”。从中可以看出只有香港地铁明确指出“以混凝土自防水为主”强调结构自防为本,其他城市地铁均偏离了防水之本。在实际工程中,往往重防水材料,轻防水混凝土,造成大量投资浪费。
深圳地铁在长达一年多的方案设计论证中。通过数十次专题技术研讨会,终于基本达成共识:地铁工程结构防水的根本在于“钢筋混凝土结构自防水”,这是其他任何防水措施都无法替代的。经过大量的现场实验,无论是采用全包防水还是采用局部防水,其最终防水效果都取决于混凝土自身的防渗、抗裂质量。因此,应当树立以混凝土自防水为防水之本的设计理念,确保防水混凝土达到规定的密实性、抗渗性和抗裂性,才能有效地防水、防腐,从而提高耐久性。
对于混凝土实际强度偏高是结构防水效果不良的主要原因 一提到混凝土质量,人们自然想到的重点是如何提高强度指标和抗渗指标。造成这一概念的原因是多方面的,包括受到《规范》的制约,以及防水混凝土检测标准不科学等因素的影响。实际上这是一个误区,因为强度、抗渗标号越高,越容易开裂。在C30S8防水混凝土施工中,经常出现“指标”达标,但防水效果却不达标的现象。由于重视“强度指标”、“抗渗指标”而无抗裂检测标准和手段,以及设计单位片面追求高强度和高抗渗,应考虑混凝土的抗裂强度。因此,正确的概念应当是如何提高防水混凝土的抗裂性。大量实践证明,要解决地下结构防水、防腐,必须彻底解决裂缝问题。否则一旦开裂,结构的抗渗、防腐、耐久性都成为空话。
混凝土实际强度偏高是造成地下结构防水混凝土出现规律性开裂的主要原因,在深圳地铁部分出现开裂的车站中,对主体结构C30S8防水混凝土实际强度的不完全统计发现:试块强度代表值介于54.8--60.0MPa之间,达到设计标准强度的183%~200%。C30S8混凝土的实际平均强度为标准强度的190%,严重超强,详见表1。

