地铁车站渗漏水处理

地铁车站渗漏水处理【摘要】简述了地铁车站渗漏原因，根据渗漏情况的不同,采取合适的堵漏方法,从而保证地铁车站的防水效果。【关键词】地铁车站渗漏堵漏注浆地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种工程缺陷,尤其是南方多雨及地下水位较高的地区,它不仅与地下工程周边地质水文环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关，还与结构混凝土性能、施工方案、施工工艺等有关。由于影响地铁工程防水效果优劣的因素很多,因而多数地铁工程在完工后或多或少存在局部渗漏的质量缺陷。为了尽快完成缺陷修复并使项目投入使用,地铁工程渗漏处理在项目完工后显得尤其重要。目前地铁车站侧墙结构形式主要有复合式结构、分离式结构和单墙结构三种,后两种形式仅在个别车站试用,复合式墙体结构地铁车站是目前主要的结构形式。鉴于复合式墙体结构地铁车站目前的重要地位,本文就其渗漏原因和防治措施进行重点探讨。一、渗漏特点复合式地铁车站开裂渗漏具有以下三个特点:1、开裂渗漏现象主要集中在顶板、中板与内衬墙面,且大都靠近顶板、中板与侧墙相交的部位,而底板渗漏最少或几乎没有渗漏；2、“三缝”即变形缝、施工缝和诱导缝处的渗漏现象较为突出；3、在某些特殊部位,如侧墙的支撑头或穿墙管附近会出现宏观裂缝或孔洞而引起渗漏。二、渗漏原因一般情况下,结构渗漏水主要有以下原因:1、结构自防水失效结构自防水是极为重要的防水措施,但在现实工程中却难以做到。一方面，地铁混凝土结构采用的是大体积混凝土,在凝结和硬化过程中,会释放出大量的热。在外界的温度、湿度场的差异与混凝土自身产生的热量场的共同作用下,混凝土将发生收缩变形,出现裂缝。裂缝宽度达到一定程度时,渗漏现象就会出现。另一方面,地铁结构属于超静定结构,在基础为软土地基时,它会因基础的不均匀沉降而使结构受到强迫变形,最终使结构开裂渗漏，从而破坏了结构自防水能力。最后，复合式地铁车站顶板与内衬墙所受约束直接影响裂缝的宽度与分布状况,而其所受约束又受到施工顺序的影响。内衬墙混凝土的浇筑晚于连续墙混凝土,顶板及中板混凝土的浇筑晚于内衬墙混凝土。由于先浇筑的混凝土在后接工序施工时,收缩变形已基本完成,这样后面工序浇筑的混凝土在收缩变形时会受到先期浇筑混凝土的约束,在它们的接触面上形成面分布剪力,导致在内衬墙中产生偏心拉应力而使其开裂渗漏，从而破坏了结构自防水能力。2、“三缝”的设置对渗漏的影响⑴变形缝对车站渗漏的影响变形缝只设在车站和出入口的相接处,是为了防止不均匀沉降和温度应力造成的结构破坏。但主体结构与出入口往往不是同时施工,先期施工所埋入的橡胶止水带很容易在后期施工过程中遭到损坏,故多数变形缝是渗漏的。鉴于此,国内外的地下工程有减少甚至不设变形缝的要求和大量实例。⑵施工缝对车站渗漏的影响车站施工缝分为结构段间与段间的竖向施工缝和结构段内衬墙与顶板间的水平施工缝。施工缝的设置,使渗漏的概率增加。分析原因主要有以下几点：①施工缝混凝土表面凿毛不规范,造成新老混凝土的粘结不好；②止水条(带)敷设不牢靠,浇筑混凝土时跑偏、变形；③遇水膨胀胶条与基面不密贴或在浇筑混凝土前受水浸泡先行膨胀；④胶条接头处理不当或施工缝处模板缝隙处理不好,混凝土跑浆。⑶诱导缝对车站渗漏的影响当结构变形、内应力增大时,诱导缝将首先开裂,即将结构开裂“诱导”到设置的诱导缝处张开,钢筋混凝土结构则因此而避免或减少开裂和渗水。地铁车站为长条形结构,长宽比很大,在荷载作用下一般按横向受力的框架进行而由车站的纵向弯曲、温度、混凝土收缩等引起的结构纵向受力较小,准确的受力分析又比较复杂、困难,主要采取构造措施,板内纵向钢筋一般仅按构造要求配置。如果构造措施不足或不当,往往导致结构在使用过程中产生横向开裂,且由于裂缝沿纵向过于分散,易出现渗漏现象。另外诱导缝一般使用止水带和密封胶来达到裂而不渗的效果,但如果施工不当会产生与施工缝同样的渗漏现象。3、围护结构防水失效围护结构防水失效主要是接头处理欠佳或结构本身混凝土缺陷导致渗漏。4、外包防水层失效外包防水板、防水涂料等选材不当或施工质量欠佳造成渗漏。5、特殊部位处理措施不当采用不同施工方法修建的地铁车站因特殊部位处理措施不当，如采用盖挖逆做法修建地下工程,桩柱穿过底板混凝土,由于未采取加强防水措施或底板防水层不连续,以及桩柱四周混凝土不密实,导致地下水沿桩柱根渗入底板。三、渗漏水处理方法通过对渗漏原因的分析，一旦发生渗漏情况，证明围护结构防水、外包防水层肯定存在缺陷，但无法进行处理，只有通过对结构混凝土缺陷进行修复才能解决渗漏问题。地铁车站堵漏主要以注浆封堵结构缺陷为主要手段。地铁车站及区间的渗漏情况主要为点渗、面渗、施工缝渗漏、裂缝渗漏及变形缝渗漏。不同的渗漏情况分为不同的处理方法。1、渗漏部位确定一般采用干抹布拭干面,稍等片刻即可直观地观察到渗水点。如湿面不易看出,可采用热风吹干后观察。面渗及施工缝、裂缝、变形缝渗漏的渗水虽然需全面处理,但是仍需通过上述办法了解渗漏情况,如渗漏速度、渗水量、渗水点分布、渗水压力等。2、处理方法⑴点渗漏点渗漏的现象可分为点或小于5cm的裂缝。在该点或裂缝中心钻孔,孔径为10mm,深6cm,高压清水冲洗后注浆。注浆管嘴离孔底要有一定间隙,孔口与注浆管采用堵漏粉固定,两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵,若效果不佳再进行凿槽处理。⑵面渗漏面渗由点渗密集而成,如直径小于5cm的面积,首道工序可按点渗处理,然后在渗水面内凿深3cm,清洗后涂刷堵漏粉,使基面干燥并涂刷双组分聚氨酯涂料,最后用防水砂浆封闭。面渗面积大于5cm,深凿基面6cm,清刷暴露钢筋,环向稍加深2cm,以利止水。①基面涂刷堵漏粉三道,堵漏粉的调配稠度因基面湿度而定,以操作感官效果为准。若个别点效果不佳,可采用堵漏粉后补,厚度5mm～15mm即可。②涂刷双组分聚氨酯1mm,涂刷前,基面需风干,双组分聚氨酯的涂刷宜预留出2cm做砂浆结合部位；③防水砂浆封闭。⑶裂缝及施工缝渗漏①工艺流程钻注浆孔→凿U型槽→清理基面→冲洗注浆孔→嵌入注浆管→堵漏粉封面→注浆→封闭注浆管→基面恢复。②施工工艺及要求:a.预设注浆孔据裂缝的形成情况,一般裂缝为垂直墙面形成通缝，预设注浆孔为确保裂缝开凿后的位置，并保证空位在裂缝上。采用Ф10mm的冲击钻头冲击成孔,深度为10cm，间距为20cm。成孔注意以裂缝为中心，垂直墙面，并在裂缝两端收口处间距5cm各加设一个。b.凿槽确定裂缝两端收口位置再延长15cm为凿槽截至位置。为确保开槽的完整性,首先用钢碟片切割边界(以直线转折),深1cm即可,宽度不大于20cm,沿裂缝顺着切割边界剔成U型沟槽,沟槽的深度为主筋暴露为止,深度原则为钢筋保护层+主筋直径+1cm填充空间,一般能达到7cm。c.基面清理基面的洁净程度是堵漏粉与基面结合效果的关键，基面一定要用清水、钢刷刷干净，不允许有灰尘、浮渣松散层等杂物。新鲜的混凝土基面要及时封闭。d.冲洗注浆孔注浆孔离基面还有2cm～3cm的深度,可采用注浆管深入孔内高压水冲洗,反复几次,孔内不允许留有杂物。e.嵌入注浆管注浆管嵌入孔内留少许空间以利于浆液的注入;孔口用堵漏粉环向密封固定。f.堵漏粉封面堵漏粉封面由裂缝的一端封向另一端,材料搅拌要均匀,时间控制要适当,注意与注浆管的结合要密实。用水不得采用地下水、裂缝渗漏积水,必须采用自来水。堵漏粉操作由槽的两边向中间,由渗漏情况较轻部位到严重部位。操作分三层进行:第一层的厚度以可止水为原则,根据渗水的大小确定,第二层及第三层的厚度为2cm~3cm,每一层的收面以手抹面成光滑、无蜂孔、麻粒外观,不允许洒水收面。g.注浆堵漏粉封面后隔天注浆，以便观察封面后的效果，如有旁渗的需返工,直至整个封面不渗水为止。注浆前应进行试压浆检查,试压有四个目的:通过疏通裂缝,清理缝内杂物；检查裂缝的贯穿情况；检查封闭层有无被压浆冲破的薄弱点；判断注浆流量、大概的饱和时间。试压的压力一般在0.3MPa以下,做好详细记录,供注浆时分析判断。h.注浆操作方法当经试压检查,无异常后,即可进行注浆。注浆由裂缝底端第一个注浆管(1号)开始注入,当裂缝较宽(大于0.3mm)时,注浆压力调为0.3MPa～0.5MPa,当裂缝小于0.3mm时,可适当提高压力0.5MPa左右。当临近孔(2号)出浆时,将1号孔塑料管从离根部约5cm处剪断后反折用扎丝扎紧,改由2号注浆孔。从下往上,出浆一孔,关闭一孔,直到裂缝顶端孔,将其堵塞后继续稳压3min，直至整条裂缝充满浆液。施工结束后,立即用丙酮清洗工具,以免浆液固化后无法清除。四、堵漏材料的合理选用1、堵漏材料⑴应用部位及作用注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽、为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。⑵堵漏材料的技术要求堵漏材料一般应满足以下技术要求:速凝,凝结时间可调;强度高,短时间内不开裂;抗渗性能好,粘着力强,可带水作业。2、防水材料⑴防水材料技术要求防水抗渗能力强,涂膜材料不开裂；无腐蚀和耐腐蚀,耐久性好；具有足够强度,与混凝土基面粘结力强,并能与结构形成整体；防水材料中不含溶出物；操作简单、易检查、无污染。⑵常用防水材料水泥—有机速凝剂:如R1型防水涂料,这种材料既能快速堵漏又可作为永久性防水。合成防水材料:如塞帕斯、PQ-200等。这类材料不能作为快速堵漏,只能作为耐久性防水涂料。高分子聚合物防水砂浆:这类材料不能在快速堵漏中应用,只能作为粘结好的耐久性防水涂料。KS系列修补剂不能作为堵漏和防水材料,这是因为它是一种烧结粉状材料,对水泥起激发作用,其中的K2O的含量高达19.73%。如果用于含活性集料工程,将大大地促进混凝土的碱—集料反应,且溶出物多,形成渗水通道。3、注浆材料⑴作用机理。填充混凝土内空洞、毛细孔、裂缝,封闭渗漏水通道,置换混凝土中地下水的位置。⑵材料性能要求。渗透性、可灌性好;无腐蚀性和耐腐蚀性,无污染;有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩;与结构形成整体,材料有良好的粘结性,在列车振动下材料不分体、不脱体。⑶可选用的材料。无机注浆材料应选用超早强自流平水泥,该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂,如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液,主要原因是其耐久性差,与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。4、治理变形缝渗漏水的材料变形缝渗漏水注浆材料不得选用强度高、刚度大的注浆材料,如无机注浆材料、改性环氧注浆材料等。禁止使用堵漏剂堵漏。应先用凝固时间快(可调)、强度低、粘度低、可灌性好、短时间内防水效果好的注浆材料。丙烯酰类注浆材料是常选的变形缝注浆止水材料,但只能作为临时止水。五、结束语地铁车站的渗漏主要为点渗和裂缝及施工缝渗漏,而且渗漏水量大的不多,多数为慢渗。堵漏时如果渗漏量比较大,则采用注浆方式堵漏。如果为慢渗则采用堵漏粉直接封堵。总之,堵漏要因地制宜，根据渗漏的各种情况采用合适的方法,才能做到有的放矢。堵漏的各工序要精工细作,每一道工序都不能马虎,否则必然导致失效。参考文献[1]曹俊发.注浆法在地铁隧道裂缝渗漏处理中的应用[J].山西建筑,2005,31(6):125；[2]陈明.地铁科学馆站顶板混凝土裂缝简析[J].铁道标准设计,2004(3)；[3]刘国彬,等.上海地铁车站的防水现状及改进措施[J].建筑技术,2003,34(7)；[4]张雪松,等.上海地铁车站结构防水措施评述[J].土木工程学报,2000(5)；[5]徐至钧.纤维混凝土技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2003；[6]赵国藩,等.钢纤维混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,1999；[7]刘少辉.铁路隧道渗漏的原因及预防措施[J].山西建筑,2005,31(12):56-57。宁波轨道交通1号线一期工程TJ-Ⅲ标：胡军