邱超 周健 陈静
成都地铁运营有限公司 610000
摘要:地铁作为城市轨道交通主要运输工具,承担了大量乘客输送任务,具有运量大、准时和速度快的优点。为了不影响行车安全,地铁渗漏处理在后期运营维护过程中显得尤为重要。笔者根据地铁建设、运营等工程实例,结合多年工作经验,浅析了造成地铁不同形式渗漏水产生的原因,以及相应的渗漏水治理方法,为地铁渗漏水治理和预防提供技术支持,为地铁结构使用性能提供保证。
关键词:地铁车站;渗漏水原因;渗漏水治理
地铁结构渗漏水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、温度应力变化等有关。由于影响因素很多,所以地铁从建设至投运就会逐渐呈现出不同程度的渗漏。根据相关工程实例,一旦主体结构发生渗漏时,其自防水以及柔性防水层均已出现局部破坏或失效。经分析,地铁防水工程主要存在以下三方面的问题:一是车站基坑围护结构漏水;二是柔性防水层漏水;三是主体结构混凝土渗漏水。
一、原因
(一)车站基坑围护结构漏水
为了达到止水效果,车站基坑围护结构往往由钻孔灌注桩及旋喷桩组成,灌注桩桩间采用旋喷桩进行桩间止水,与灌注桩咬合形成整体止水帷幕。从防水角度上来看,如果围护结构施工质量控制不好或者由于地质条件导致旋喷桩桩径达不到设计要求,无法与灌注桩咬合,都会造成围护结构渗漏水,从而对车站主体结构防水带来很大影响。
(二)柔性防水层漏水
目前地铁车站的防水主要为外包式防水,包括防水卷材层和涂膜防水涂料层。一般情况下,造成防水失效的主因是柔性防水层在遭到局部破坏,地下水将穿过柔性防水层,进入到结构层的外壁,在地下水的压力作用下,于围护结构与侧墙外表面缝隙间形成联接通道。继而地下水通过混凝土的裂缝通道穿透混凝土,产生渗漏。
(三)主体结构混凝土渗漏水
主体结构渗漏水主要是由混凝土裂缝、蜂窝或施工缝、变形缝、穿墙管等部位未处理到位所引起。而结构自防水是极为重要的防水措施,但在地铁前期施工过程中却因各种因素难以做到。例如施工缝、沉降缝、变形缝等结构裂缝难以避免,加之由于地下工程空间环境的特殊性,混凝土施工质量均匀性欠佳,混凝土内部存在局部缺陷,形成过水通道,从而破坏结构自防水能力。
(四)施工缝或变形缝施工措施不当、工艺不精而导致渗漏
一般来说,施工缝和变形缝均有橡胶(或镀锌钢板)止水带,并预留可重复注浆的注浆管,但在施工过程中,由于措施不当或者工艺上的问题,造成止水措施失效(如止水带破损、位置偏差、界面未清理干净等),而注浆管不能重复注浆,反而为渗漏水留出了一道渗漏通道,造成渗漏。
二、渗漏水治理方法
目前渗漏水治理主要采用堵漏剂和灌浆材料两种材料进行封堵,地铁主要采用而灌浆材料,该材料包括环氧树脂灌浆材料和水泥类灌浆材料两大类
(一)点渗
对于点渗而言,现在大多数都采用高压灌注机用化学浆液(环氧树脂、改性环氧树脂等)进行堵漏,堵漏也较为简单。
(二)面渗
面渗处理的思路主要是将渗漏面积逐渐变小,汇成点渗,最后处理到位。如果面渗水量较大,证明结构存在较多不密实的情况,可采用水泥类灌浆料先进行压浆,然后再使用树脂类灌浆料进行补强。在面渗部位的注浆管可布置成梅花形或者三角形,通过多次注浆将渗漏面逐渐汇集为一个或几个渗漏点,再按照点渗进行处理。
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(三)裂缝渗漏
混凝土结构裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。除了表面裂缝不容易产生渗漏外,深裂缝在外部环境作用下一般都有不同程度的渗漏现象发生。裂缝渗漏水整治一般先要观察裂缝的渗漏长度,清理出裂缝的枝蔓,对渗水位置剔凿V型槽,开槽长度要比渗水长度两端多出30cm-50cm,以保证堵漏效果。堵漏材料宜选用树脂类注浆材料。
(四)施工缝渗漏
在施工过程中,施工缝处容易产生混凝土骨料集中、振捣不到位现象;在下一步工序施工时,施工缝凿毛、清理不到位,造成新旧混凝土结合不牢;或者止水带安装不到位等多种原因造成施工缝产生渗漏水,并且成为日后渗漏水治理的难点。施工缝渗漏水处理可采用灌浆法,和裂缝渗漏水的治理方式基本相同。
(五)变形缝渗漏
伸缩缝和沉降缝统称变形缝。伸缩缝是为防止工程由于温度变化引发混凝土结构胀缩变形开裂而设置的。沉降缝主要为防止上部建筑物荷载或地基承载力变异较大引起不均匀沉降破坏而设置的。变形缝是地下防水工程的关键部位,也是结构防水最薄弱的环节,其质量好坏关系到整个工程防水的成败,如果设计方案考虑不周,选用的材料性能不能满足工程变形的需要或施工有缺陷,将导致地铁结构渗漏水,影响工程正常使用。
变形缝止水带埋置在结构混凝土内,一旦出现渗漏水很难将其取出置换,且操作工作面狭小,只能从背水面处理,修复的难度很大。基于变形缝长期在压力水作用下工作,又必须保持承受结构变形的功能,因而必须采用注浆止水、嵌缝密封和防水抹面保护相结合等多道防线的治理方法,才能恢复变形缝正常的功能要求。变形缝渗漏治理应根据渗水量、止水带破坏程度、周围环境条件及工程使用要求等确定具体修复方案,一般均应采用全缝修复的整治方案。根据止水带的破损程度,可分以下几种。
1、注浆为主
对于止水带局部破损、渗漏水量一般的变形缝的治理,可采用埋管(嘴)注浆法及多道设防相结合的综合治理方法。注浆孔可垂直埋设于变形缝止水带中心孔位置,也可埋设于变形缝止水带两翼,注入树脂类灌浆材料。
止水带破损部位较多、渗漏水量一般的变形缝宜采用斜孔注浆治理,孔的深度应穿过结构至止水带迎水面外侧,注入树脂类灌浆材料。
2、增设止水带
当变形缝原有止水带已严重破损、错位,完全失去防水功能和承受变形的能力,且工程温度或沉降变形尚未完全终止时,可在不拆除破损的止水带情况下,重新增设一道中埋式止水带。主要做法为,将现有变形缝位置凿除凹槽,约20-30cm深,重新埋设中埋式止水带,同时做好注浆管的埋设,最后浇筑微膨胀性混凝土,以保证止水带的周边混凝土的填充密实。
3、安装不锈钢接水槽按照现有堵漏情况来看,变形缝治理在动荷载作用下,总会出现不同程度的反复,同时渗漏治理又受到夜间作业时间的限制,因此安装接水槽成为更快捷、效率更高的作业方式。但是由于会出现掉落风险,因此安装完毕接水槽后,必须定期进行排查,发现螺栓松动有掉落危险时应及时进行修复。
(六)道床板渗漏
混凝土道床板产生裂缝以后,当地下水进入裂缝,随着列车经过形成瞬间反复压力震动挤压伸缩缝,再加上列车过后在道床伸缩缝或者裂缝表面形成瞬时负压,在综合作用下,形成抽吸现象,使水顺着伸缩缝的裂隙和水沟侧壁空隙冲出道床表面,形成冒水现象;同时,在抽吸过程中水携带细砂和灰土而形成冒浆现象等病害,如不及时处理,会严重影响道床使用寿命。
结语
笔者根据成都地铁既有1、2、3、4号线等工程实例,再结合以往的工作经验,认为作为百年工程,国内地铁车站虽在防水上主体结构均按一级防水设计,但由于地铁车站长期受到地下水的侵害,或由于设计、材料、施工等多方面原因,造成渗漏水病害,影响行车安全。而漏水防治的第一环节就在于建设施工时期,必须要严格控制施工单位的施工质量、施工工艺;并加强隐蔽工程的排查。尽量少的减少存在渗漏水隐患,避免投运后期花费大量人力、物力进行堵漏工作。
参考文献:
[1]侯世伟.地铁工程渗漏水处理技术浅谈[J].中国标准化,2017(10).
[2]任志豪.浅谈地铁渗漏及封堵处理[J].低碳世界.2017(19).
论文作者:邱超,周健,陈静
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/14
标签:渗漏水论文; 裂缝论文; 结构论文; 地铁论文; 混凝土论文; 止水带论文; 变形缝论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;