摘要：对某地铁车站盾构井顶板裂缝、渗漏水进行了分析，采取了针对性的处置措施，解决了该质量缺陷，满足了工程安全和使用功能要求。
关键词：裂缝；堵漏；混凝土补强
一、工程概况
某地下两层地铁车站长238m，宽20.7m，其一端设盾构始发井，始发井中、顶板预留孔尺寸11m*7.5m。该工程区间贯通后，于2015年12月进行了始发井中、顶板的钢筋混凝土后浇，2016年4月始发井顶板出现裂缝，开始渗漏水。裂缝表现为：①与四周原结构接缝处出现环形裂缝，漏水较严重；②板跨中部出现横向通缝，存在漏水；③四角部位出现剪切裂纹，存在漏水；④裂缝宽度0.1mm～0.2mm。
二、裂缝形成原因
顶板裂缝出现后，公司重新梳理了施工环节的各项措施，分析开裂原因，制定针对性的处置措施。
1、施工环境
（1）业主计划全线2016年6月底开通运营，而本工程2015年11月区间刚实现贯通，铺轨、供电、通风、信号等专业急于进场施工，盾构井区域负二层必须提供铺轨条件，负一层必须提供通风设备安装条件，留给盾构井施工时间只有10天。
（2）施工时间为12月，当地平均气温-10℃，属于冬期施工，低温对钢筋混凝土施工影响很大。
2、设计情况：
（1）后浇中板：板厚450mm，主筋HRB400Ф18@150mm，分布筋HRB400Ф16@150mm，拉结筋HPB300ф10@300*300，通过直螺纹接驳器与预留钢筋连接，后浇板内钢筋连接采用焊接，C35混凝土浇筑。左、右线中板后浇时各留置一个6m*5m的活塞风孔。
（2）后浇顶板：板厚900mm，主筋HRB400Ф25@150mm，分布筋HRB400Ф20@150mm，拉结筋HPB300ф10@300*300，通过直螺纹接驳器与预留钢筋连接，后浇板内钢筋连接采用焊接，C35P8混凝土浇筑。
原中板、顶板预留洞边均预留有200mm宽企口缝以增加后浇板受力。
3、施工情况
（1）施工顺序：2015年12月11日开始搭设中板满堂脚手架，13日完成浇筑；15日开始搭设顶板脚手架，17日完成浇筑；20日拆除顶板脚手架，21日拆除中板脚手架。
（2）技术措施：①施工缝：对施工缝进行了凿毛，露出坚实的石子面，所有预埋接驳器均剥露出来，预埋数量的93％以上满足接驳要求；②钢筋工程：每根钢筋分两段下料，分别与两侧预埋接驳器相连，连接质量良好，送检合格；剩余7％不能使用的接驳器部位通过植筋与原结构相连，植筋深度满足规范要求；单根钢筋的两段通过单面焊连接，焊接质量、错开距离满足规范和设计要求；③模板、脚手架工程：中板、顶板脚手架为扣件式满堂脚手架，立杆纵横间距0.6m*0.8m，水平杆步距0.9m，扫地杆、剪刀撑、扣件安装质量、过中板预留风孔加强措施等均满足规范和施工方案要求；考虑到提前拆模的情况，顶板除板下满堂脚手架外还在顶板顶采用0.8m*0.8m格构柱+焊接槽钢进行了悬吊加强；中、顶板模板采用16mm木模板；④混凝土：比设计提高2个标号采用C45早强混凝土浇筑，采用塑料薄膜+土工布+保温棉被+蓬布四层保温覆盖养护。
4、其他情况：2016年3月市政单位对盾构井上方道路进行回填，回填料采用碎石+碎砖，震动压路机碾压。
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经过分析，公司认为：①满堂脚手架体系过早拆除，拆除中和拆除后，格构柱悬吊系统未能完全承担该由满堂脚手架承担的荷载，造成顶板混凝土下沉，板中部弯矩较大形成横向通缝开裂，四角受周围原板结构约束，剪应力较大，出现角部剪切裂缝；②冬施采用早强混凝土，其收缩性较大，造成后浇板与原板结构施工缝脱开；③路面填筑过程震动碾压造成裂缝进一步发展；④后浇板与原结构的钢筋连接质量可靠，因板下沉，钢筋拉力增大，但仍满足钢筋抗拉安全要求；⑤顶板防水卷材被路基填料划伤，地下水经过划伤缺口和顶板裂缝渗漏进车站内部。
三、裂缝处置
根据裂缝形成的原因，公司制定了详细的处置措施，包含4个部分。
1、顶板顶面防水处置
（1）将盾构井区域回填土挖开，清理干净并割除防水卷材；（2）打磨顶板上表面，找出每条裂缝，做好标记，对每条裂缝压注超细水泥浆封堵；（3）裂缝注浆完成后清理基面，涂刷三遍单组份聚氨酯防水涂料，再铺设高分子防水卷材，卷材与预留部分做好搭接焊，卷材顶浇筑15cm厚C20细石混凝土保护层；（4）保护层浇筑7天后对保护层以上80cm范围回填粘土压实；（5）粘土回填层以上正常施作路基、路面。
2、顶板底面裂缝堵漏补强处置：
（1）沿每条裂缝间距10cm钻孔，安装注浆针头，针头伸入裂缝不小于7cm，通过针头向裂缝深层注入环氧树脂，以封闭裂缝、补强混凝土；（2）补强注脂完成后沿裂缝进行切缝开槽，深度40mm，宽度30mm，槽内安装注浆管，并间隔2m引出注浆导管，注浆管安装完成后，采用水不漏封闭槽段，待水不漏完全硬化后，通过导管向裂缝内注入丙凝防水材料形成第二道防水。
3、顶板底面碳纤维布补强结构
碳纤维布补强材料粘贴在裂缝堵漏补强完成后进行，其基本工艺如下：
（1）施工材料：采用I级300g、200mm宽的碳纤维布对顶板部位进行纵、横密贴，每道粘贴2层碳布。
（2）处理基面：采用小砂轮角磨机打磨掉原顶板的松散混凝土、堵漏缝周边水泥、原混凝土不平整处等，露出坚实的新鲜混凝土面；打磨平整后用吹风机将表面灰尘吹干净，然后用酒精喷洗基面，基面处理质量以手摸不沾染灰尘为合格。
（3）粘贴碳纤维布：基面处理完成立刻涂刷底胶，底胶干燥不沾手后开始涂刷浸渍胶、粘贴横向碳纤维布，连续粘贴，粘贴后立刻沿纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍胶完全浸透纤维布；粘贴完横向碳纤维布待浸渍胶达到指触干燥后重复上述步骤进行纵向碳纤维布粘贴。
（4）表面防护：碳纤维布粘贴完成浸渍胶尚未干燥时喷涂一层细沙，对碳纤维布进行表面防护，同时以便后续表观处置。
4、顶板底面表观处置
顶板底面碳纤维布粘贴完成且完全干燥后，向碳纤维布和周边裸露混凝土涂刷2遍防水腻子，腻子干燥后喷涂1遍防火漆。处理后盾构井顶板与盾构井其他区域表观一致。
四、处置效果
上述处置措施实施后，经过3个月的每日连续巡视，未再次出现板面裂缝和渗漏水现象，并最终通过了工程质量竣工验收，满足了工程安全和使用功能要求。
参考文献：
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[4]CECS146：2003.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程.北京：中国计划出版社，2003.
论文作者:葛东杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签：顶板论文; 裂缝论文; 碳纤维论文; 盾构论文; 混凝土论文; 脚手架论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年第22期论文;