淺談地鐵車站滲漏水治理

淺談****車站漏水治理摘要：地鐵車站滲漏水病害的主要原因有側(cè)墻一次性澆筑高度過高長度過長沒有多點同時澆筑、混凝土振搗不充分不及時、防水卷材層損壞三方面因數(shù)。其中以混過泥土澆筑過程中出漿不夠或者漿體流失產(chǎn)生蜂窩麻面結(jié)構(gòu)為最大病害。對此病害的有效治理及防范措施有兩個方面：1、治理措施及注漿封堵為首選。采用固化后有一定抗壓、抗拉強度和粘結(jié)強度的膠凝材料填充裂隙、孔隙，在加強結(jié)構(gòu)強度的同時阻斷流水路徑，達(dá)到堵水目的，采用隔水材料涂層防止細(xì)微滲流溢出砼表面，達(dá)到封水目的。2、在施工過程中從工序安排、施工質(zhì)量嚴(yán)格兩方面抓起做好防范工作。地鐵車站在為了方便施工而劃分施工縫時，除了考慮方便施工及施工縫劃分在結(jié)構(gòu)受力方面的要求外，還應(yīng)考慮對混凝土質(zhì)量的影響。盡量避免蜂窩麻面結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：地下水豐富漿體流失蜂窩麻面滲漏水注漿防水抹面1．工程概況1.1工程地理位置及周邊環(huán)境****1號線北起****站,南至****中心站，線路呈南北走向,共設(shè)站點15個。***北路站位于**北站與***路站之間，呈南北走向，道路兩側(cè)樓房密布。路口西北角為***鐵路局辦公、住宅區(qū)（臨街為多層建筑、地面層為商業(yè)用房）；東北角是****飯店、***招待所、***居民區(qū)；東南角為***飯店（原***大廈、高層建筑）、***巖礦測試中心辦公住宅區(qū)；西南角有***商城、四川省*****勘察設(shè)計院等。1.2設(shè)計概況總體設(shè)計情況車站總長185.6米，兩端連接盾構(gòu)區(qū)間。本車站結(jié)構(gòu)包括車站主體部分和附屬部分，車站結(jié)構(gòu)形式均為整體式鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)，主體為地下單柱雙層雙跨框架結(jié)構(gòu)（局部為雙柱），立柱為方形，各板設(shè)計為梁板式體系；附屬結(jié)構(gòu)包括4個出入口、2個風(fēng)道及風(fēng)亭（其中3號出入口為預(yù)留口），出入口有單跨結(jié)構(gòu)和單層多跨結(jié)構(gòu)（與風(fēng)道合建），風(fēng)道均系單層多跨結(jié)構(gòu)。本車站采用明挖法施工。車站南北端盾構(gòu)調(diào)出井處開挖寬度為22.4m，長度為13.4m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為18.5m,長度為158.8m。車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度約15.31m，盾構(gòu)井段較深處基坑深度約16.85m。防水設(shè)計情況頂板：采用2.5厚優(yōu)質(zhì)單組份聚氨酯防水涂料，并設(shè)置1.5mm厚PVC抗根系刺穿層（有種植要求時）或隔離油毯（無有種植要求時），采用100mm厚細(xì)石混凝土作保護(hù)層。側(cè)墻：采用雙層能倒置粘貼于主體結(jié)構(gòu)的預(yù)鋪式防水材料（改性瀝青類≥6mm，改性樹脂類≥2.4mm），并做臨時保護(hù)。底板：采用膨潤土防水毯（≥5500㎏/㎡），并做臨時保護(hù)。1.3水文地質(zhì)情況本站地處鬧市區(qū)，地面高程504.2～504.5m不等，地勢緩和。在施工深度范圍內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，自上而下分別為〈1〉人工雜填土、〈2-2〉粘土（Q4aL）、〈2-3〉粉質(zhì)粘土（Q4aL）、〈2-4〉粉土（Q4aL）、〈2-5〉粉、細(xì)砂（Q4aL）、〈2-8〉卵石土（Q4aL）、〈3-4〉粉、細(xì)砂（Q3fgl+aL）、〈3-7〉卵石土（Q3fgl+aL）、〈4-1〉粉細(xì)砂（Q2fgl+aL）、〈4-4〉卵石土（Q2fgl+aL）、〈5-1〉強風(fēng)化泥巖（K2g）、〈5-3〉中等風(fēng)化泥巖（K2g）。〈3-4〉粉、細(xì)砂（Q3fgl+aL）、〈3-7〉卵石土（Q3fgl+aL）、〈4-1〉粉細(xì)砂（Q2fgl+aL）、〈4-4〉卵石土（Q2fgl+aL）為飽水層，富水性強、透水性強；(5-1〉強風(fēng)化泥巖（K2g）、〈5-3〉中等風(fēng)化泥巖（K2g）飽水性較好，為弱透水性。工點內(nèi)常年平均地下水位線埋深為1.76m，具有水力聯(lián)系的孔隙水富存于施工深度范圍內(nèi)的各地層中，靠大氣降水補給。車站主體均處于泥巖以上透水層中。本站范圍內(nèi)無地表水系流過。根據(jù)地下水的賦存條件，地下水主要有兩種類型：一是松散土層孔隙水，二是基巖裂隙水。1）第四系孔隙水：第四系孔隙水主要賦存于第四紀(jì)全新統(tǒng)（Q4）、上更新統(tǒng)（Q3）和中更新統(tǒng)（Q2）的砂、卵石土中，三層卵石層富水性好，形成一個整體含水層，含水層總厚度約25.2～25.8m，為孔隙潛水，局部由于地形和上覆粘性土層控制，具微承壓性，為強透水層。本車站基本位于該層砂、卵石土中，受地下水影響較大。2）基巖裂縫水：基巖裂縫水主要賦存于基巖裂縫中，基巖巖性為泥巖，透水性、富水性較差，水量較小。1.4滲漏水情況目前，在車站主體結(jié)構(gòu)內(nèi)有滲漏水的情況出現(xiàn)，漏水點主要集中在車站主體底板及側(cè)墻上，其中以車站南北兩端盾構(gòu)加寬段滲水最為突出。側(cè)墻滲漏點較底板多，且多出現(xiàn)在底板以上0.2-米2.5米范圍內(nèi)。根據(jù)詳細(xì)勘察，目前的結(jié)構(gòu)滲漏水可分為以下幾種情況：點漏，多出現(xiàn)在側(cè)墻，流水量較大，周邊已有較厚的白色鹽漬；面滲，多出現(xiàn)在車站側(cè)墻，有蜂窩、麻面的部位，有明顯濕漬，嚴(yán)重者有明水反光；線漏，這種現(xiàn)象較少，主要出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)施工縫的位置，且以側(cè)墻的豎向施工縫較為集中，大都有明顯的線流明水，流水量較大，沿線有白色、暗黃色鹽漬；線滲，多出現(xiàn)在施工縫處，有明顯濕漬或積水，沿線有白色、暗黃色鹽漬；2漏水原因分析根據(jù)以上結(jié)構(gòu)滲漏水情況調(diào)查分析，造成漏水的主要原因為以幾個方面：（1）、工序缺陷及現(xiàn)場工人操作不夠規(guī)范。A、在主體施工過程中將主體劃分為縱向11段、環(huán)向3層分段施工。問題在于在環(huán)向施工縫（共2道）劃分過程中將底板及中板以上0.2m為環(huán)向施工縫，如此以來側(cè)墻混凝土一次澆筑過高長度超過10m且只有只有一只壓力泵輸送混凝土，不能多點同時澆筑造成在混凝土振搗過程中增加漿體流動性，局部地方由于漿體流失導(dǎo)致出漿不夠出現(xiàn)蜂窩結(jié)構(gòu)。B、砼班工人在澆筑混凝土過程中不嚴(yán)格按照技術(shù)交底操作，局部地方振搗不及時或不到位造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)蜂窩麻面狀結(jié)構(gòu)。為地下水預(yù)留了通道。（2）、側(cè)墻鋼筋在環(huán)向施工縫處的連接采用間隙焊，焊接過程中釋放熱量大，對側(cè)墻防水卷材保護(hù)不夠，造成防水卷材灼傷，不能起到防水作用。（3）、模板架立后，輔助架立拉片、為保證側(cè)墻保護(hù)層厚度的預(yù)埋件等在進(jìn)行混凝土澆筑時很難將其周邊混凝土振搗密實與結(jié)構(gòu)結(jié)合為一體，造成漏水通道。針對具體漏水特點分析其具體原因：點漏、面滲是因為該部位砼澆注過程中振搗不充分，不密實導(dǎo)致的，其中點滲流水路徑在砼厚度方向確定，但不規(guī)則，面滲流水路徑在砼厚度方向不確定，不規(guī)則。施工縫線滲、線漏是因為施工縫處理措施不合理，前后期澆注的砼密實性、粘結(jié)性不好，流水路徑垂直施工縫并繞過鋼板止水帶翼緣。3治理滲漏水3.1治理原則、原理及流程治理原則地下鐵道在城市內(nèi)運營，對城市環(huán)境的影響較大，而且內(nèi)部防排水設(shè)施與山嶺隧道不同，因此地鐵滲漏病害治理原則有較大的不同。針對成都地下水豐富和人民北路車站的具體特點，本次滲漏病害治理原則為“以堵為主，分級注漿，分區(qū)（類）治理，綜合治理，徹底治理”得原則。。“以堵為主，分級注漿”是針對地鐵車站不宜排水，治理滲漏病害必須采用完全堵水得措施。根據(jù)工程滲漏的實際情況，本次治理采用分級注漿，多次重復(fù)注漿的治理措施?！胺謪^(qū)（類）治理”是針對滲漏病害的嚴(yán)重程度和面積大小，采用分區(qū)（類）治理的方法，進(jìn)行分類治理的方法?！熬C合治理、徹底治理”是對工程滲漏病害得具體原因，進(jìn)行多方面得綜合治理?！皬氐字卫怼笔侵缚紤]治理過程中的連鎖反應(yīng)，治理一處滲漏病害后可能導(dǎo)致新的滲漏點的形成，將造成治理工程量的不斷增加。堵漏原理目前關(guān)于地下結(jié)構(gòu)治理滲漏水有多中方法，主要以注漿堵水及鑿槽填充兩種原理為主。鑿槽填充也可達(dá)到堵水目的，比注漿堵水經(jīng)濟(jì)易操作，對施工人員技術(shù)要求不高，教為廣泛采納。但鑿槽填充容易造成治理一處滲漏病害后可能導(dǎo)致新的滲漏點的形成的局面，治標(biāo)不治本，因此人民北路站全部采用注漿堵水+防水抹面的原理。采用固化后有一定抗壓、抗拉強度和粘結(jié)強度的膠凝材料填充裂隙、孔隙，在加強結(jié)構(gòu)強度的同時阻斷流水路徑，達(dá)到堵水目的，采用隔水材料涂層防止細(xì)微滲流溢出砼表面，達(dá)到封水目的。堵漏施工工藝流程工藝流程圖滲漏類型確認(rèn)滲漏類型確認(rèn)滲漏點、線確認(rèn)鑿槽滲漏點、線二次確認(rèn)鉆孔沖洗安插注漿管填封溝槽注漿切除注漿管涂抹防水層壓水檢查砼表面處理清理表面3.2堵漏材料選擇注漿材料目前市面上注漿材料主要以、聚氨酯為主。聚氨酯耐久不高，強度一般，價格底經(jīng)濟(jì)性好；改性環(huán)氧樹脂耐久性高可達(dá)10年，強度性能好，價格高；地鐵車站質(zhì)保期5年，因此砼結(jié)構(gòu)缺陷滲漏（施工縫、裂紋、不密實），注漿材料選用改性環(huán)氧樹脂。改性環(huán)氧樹脂性能指標(biāo)性能性能指標(biāo)要求參照標(biāo)準(zhǔn)粘度（25°C）≤1000MPa..sGB/T27944-19955適用期（25°CC）≥40minGB7123-886凝膠時間（25°°C）≤12hGB12007..7-89拉伸強度≥10MPaGB/T25688-19955壓縮強度≥40MPaGB/T25699-19955彎曲強度≥15MPaGB/T25700-19955正拉粘結(jié)強度≥1MPaCECS146：：2003嵌縫材料填堵材料選用R425普通硅酸鹽水泥加特快硬外摻劑。涂層材料采用水泥基防水涂料，其性能指標(biāo)如下：性能抗折強度（MPaa）粘結(jié)強度（MPaa）抗?jié)B性（MPa）凍融循環(huán)性能指標(biāo)＞4＞4＞0.8＞D503.3將滲漏水分區(qū)和分級為了病害治理準(zhǔn)確到位需要對滲漏點進(jìn)行分區(qū)和分級。停止降水井點的運營，使地下水位上升至最大高度，以便滲漏點能夠最大程度暴露。分區(qū)：根據(jù)滲漏點的分布情況和滲漏面積的大小，對陳展內(nèi)的滲漏進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)方法為：為較為嚴(yán)重的滲漏點為中心，半徑為1m范圍內(nèi)滲漏點合并為同一滲漏區(qū)，進(jìn)行綜合治理；如果兩個或兩個以上較為嚴(yán)重的滲漏點得距離小于1m或接近1m，將兩個滲漏點所影響的滲漏區(qū)合并為一個滲漏區(qū)。分級：根據(jù)滲漏區(qū)內(nèi)滲漏程度，將滲漏區(qū)分為三級：I級為混凝土松散，滲漏嚴(yán)重，滲水呈射流、股流和流淌狀：II級為混凝土松散，結(jié)構(gòu)表面有濕漬現(xiàn)象；III級為混凝土結(jié)構(gòu)完整，滲漏為縫漏或點漏。3.4針對不同滲漏級別采取不同的大體治理思路為了徹底治理滲漏病害，采用注漿堵水與涂層防水結(jié)合方法對病害進(jìn)行治理。根據(jù)成都地區(qū)的實際情況，采取多段分級注漿堵水的方式。所謂的多段分級注漿，是根據(jù)注漿深度順序的不同，將注漿分味結(jié)構(gòu)背后填充注漿、混凝土內(nèi)部注漿，而且一次注漿可能達(dá)不到要求效果，需進(jìn)行重復(fù)注漿。注漿借宿達(dá)到止水效果后對結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理。根據(jù)滲漏水的分區(qū)和分級情況，采取措施如下表所示：表1滲漏治理措施表滲漏等級治理措施備注Ⅰ級結(jié)構(gòu)背后填充注漿漿+混凝土內(nèi)部部注漿止水并補強Ⅱ級結(jié)構(gòu)背后填充注漿漿+混凝土內(nèi)部部注漿止水并補強Ⅲ級混凝土內(nèi)部注漿止水結(jié)構(gòu)背后填充注漿針對防水卷材層損傷對滲漏處結(jié)構(gòu)背后的空隙進(jìn)行填充注漿，形成隔水層，降低地下水對結(jié)構(gòu)的作用，如圖所示。材料說明結(jié)構(gòu)背后填充注漿以在結(jié)構(gòu)外側(cè)形成防滲止水層為目的，由于其注漿量較大，而且結(jié)構(gòu)背后為砂卵層，故采用價格低廉的無極懸浮漿液為注漿材料。其注漿材料以水泥為主要材料，加入多種外加劑，改善普通水泥漿的凝膠時間、收縮性、抗地下水的分散性和固結(jié)體的抗?jié)B性能。工藝說明結(jié)構(gòu)背后注漿用于滲漏等級為I、II級的滲漏病害區(qū)，注漿設(shè)計參數(shù)需要根據(jù)現(xiàn)場滲漏情況、結(jié)構(gòu)設(shè)計和圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行設(shè)計。注漿孔直徑為40mm，注漿孔深以鉆透結(jié)構(gòu)混凝土為基準(zhǔn)；初步擬定漿液水灰比0.6：1～0.8：1，注漿壓力為0～1MPa；注漿范圍為滲漏區(qū)周圍2米范圍內(nèi)按1.5米間距布設(shè)注漿孔；注漿采用水泥注漿泵和膨脹式注漿孔口管。3.4．2混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部注漿由于混凝土結(jié)構(gòu)存在蜂窩結(jié)構(gòu)，這給車站滲漏水病害發(fā)生提供了良好的滲流通路。針對這一點采取混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部注漿，對結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行補強，同時提高結(jié)構(gòu)的密實度，封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部的空隙，如圖所示。材料說明混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部注漿以填充結(jié)構(gòu)內(nèi)部空隙、封閉滲水通路和補強結(jié)構(gòu)為目的，所以針對本工程進(jìn)行混凝土內(nèi)部注漿的材料要求較高，不僅要求材料具有一定強度、在有水條件下能夠反應(yīng)，而且對材料凝膠體的膨脹性和收縮性等都有一定的要求，故采用一種改性環(huán)氧樹脂為注漿材料。工藝說明混凝土內(nèi)部注漿對注漿工藝要求較高，注漿參數(shù)選擇要根據(jù)滲漏區(qū)的滲漏情況、混凝土松散情況和結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)等進(jìn)行設(shè)計。注漿孔深為d=0.5h～0.7h(d為鉆孔深度，h為結(jié)構(gòu)混凝土厚度)；鉆孔直徑為12mm注漿采用化學(xué)注漿泵和膨脹式注漿止水針頭；3.4．3鑿毛抹面處理蜂窩麻面及滲漏病害時，在確定滲漏區(qū)域進(jìn)行注漿程序前，擴大范圍將滲漏區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)混凝土表面鑿毛，深度約20mm。在注漿工序完成后達(dá)到堵水效果進(jìn)行結(jié)構(gòu)表面恢復(fù)時，去除注漿管，涂刷防水涂料，涂抹厚度以2～3mm為宜，然后用砂漿抹平。達(dá)到處理蜂窩麻面及封水目的。3.5根據(jù)不同的滲漏特征的具體治理方法點漏的治理方法點漏為單點滲漏水，一般表現(xiàn)為射流、股流、線流，因此治理方法以滲漏點為中心進(jìn)行治理。其方法為：確定滲漏點位置；以漏水點作為暫時排水孔的檢查孔；以滲漏點為圓心，布設(shè)2～3排混凝土內(nèi)部注漿孔，其孔距和排距在具體施工時，根據(jù)注漿壓力和滲透半徑而定；對周圍孔進(jìn)行混凝土內(nèi)部注漿，待中心孔有漿液滲出時停止注漿；注漿借宿后，觀察滲漏點的情況，如果有水滲出，對各孔進(jìn)行重復(fù)注漿；注漿工作完成后，觀察2～3天如無滲漏，采用砂漿抹面；待砂漿凝結(jié)后，擴大一定范圍涂抹一層柔性涂料防水層；縫漏的治理方法結(jié)構(gòu)縫漏的形成主要是施工縫滲漏、變形縫滲漏和結(jié)構(gòu)開裂縫滲漏。根據(jù)縫漏的形成原因，治理方法也有不同：施工縫治理方法對于這種滲漏的結(jié)構(gòu)縫，采用沿縫布設(shè)注漿孔（與縫斜交），其注漿孔的參數(shù)和注漿參數(shù)必須參照施工縫設(shè)計圖紙，進(jìn)行設(shè)計