地鐵車站主體工程滲漏水成因及防治措施

1、    地鐵車站主體工程滲漏水成因及防治措施    竇洪羽摘 要：我國經(jīng)濟建設(shè)在改革開放以后的迅猛發(fā)展，帶動了城市地下工程的迅猛發(fā)展，尤其是從二十一世紀(jì)初到二十一世紀(jì)中葉，這是我國進入大規(guī)模建設(shè)地鐵和地下工程的階段。因此，相應(yīng)的地下工程也存在大量的技術(shù)問題需要解決，地鐵車站主體工程滲漏水的問題就作為土建工程中的重點難點而存在。針對杭州地鐵8號線一期工程土建工區(qū)三義蓬東二路站工程的具體情況，及滲漏水的成因以及防治措施提出一些膚淺的分析和總結(jié)。以其研究為將來的地鐵工程施工起到一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：地鐵;車站工程;滲漏水;成因;防治1 工程概況我國城市規(guī)模隨

2、著經(jīng)濟發(fā)展而不斷發(fā)展，城市的人口以及車輛都不斷增加，地面交通的壓力也日漸增加，軌道交通作為最新式的交通方式，已經(jīng)被成功用以解決我國大中城市的交通問題。我國很多大城市興建了很多大型的地鐵工程，并為解決交通問題發(fā)揮了積極的作用。其結(jié)構(gòu)滲漏與否、滲漏程度，都將對地鐵營運環(huán)境是否舒適產(chǎn)生巨大的影響，另一方面，也將會致使地鐵車站內(nèi)的電氣設(shè)備隨著工作環(huán)境的惡化損壞，直接影響城市地鐵運行過程中的安全問題。另外滲漏問題還嚴(yán)重影響主體結(jié)構(gòu)的耐久性問題。義蓬東二路站為杭州地鐵8號線一期工程第八個地下車站，為地下二層島式車站。車站位于義蓬東一路與規(guī)劃河景路交叉口沿規(guī)劃河景路東西向布置。車站中心里程為dk14+939

3、.2926，起點里程為dk14+748.4526，終點里程為dk15+121.0126，全長374.16m。車站主體圍護結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度約16.6317.31m，車站底板座落于3-5層粉砂、局部位于在3-6層砂質(zhì)粉土。盾構(gòu)井段小里程端深約18.59m，盾構(gòu)井段大里程端深約19.19m。車站標(biāo)準(zhǔn)段寬23.1m，盾構(gòu)段寬27.2m。車站主體圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐圍護結(jié)構(gòu)體系。標(biāo)準(zhǔn)段基坑采用800mm厚地下連續(xù)墻+5道內(nèi)支撐的圍護方案，其中第1道為混凝土支撐，第2、3、4、5道為鋼支撐。盾構(gòu)段大、小里程段基坑均采用800mm厚地下連續(xù)墻+6道內(nèi)支撐體系，其中第1道混凝土撐，第2、3、4

4、、5、6道為鋼支撐。冠梁尺寸為1200*1000mm，砼支撐尺寸為800*1000mm。采用明挖順筑法施工，車站主體受力體系：側(cè)墻厚700mm，標(biāo)準(zhǔn)段底板厚900mm;中板厚400mm;頂板厚800mm，采用預(yù)鋪自粘防水卷材外包防水及結(jié)構(gòu)自防水體系。目前主體結(jié)構(gòu)施工已完畢，拆模后發(fā)現(xiàn)頂板、側(cè)墻局部地方有滲漏水現(xiàn)象，根據(jù)本人的施工經(jīng)驗，對滲漏水成因及防治作了一些膚淺的分析及總結(jié)。2 滲漏水成因從杭州地鐵8號線一期工程土建工區(qū)三義蓬東二路站主體結(jié)構(gòu)的滲漏部位分別為頂板、側(cè)墻可以看出，水均是由主體結(jié)構(gòu)中混凝土相對薄弱的部位逐漸滲漏出來的。這就說明該地鐵存在以下兩個方面的問題：一是結(jié)構(gòu)部分的剛性自防水

5、存在局部失效;二是整體外自粘防水存在局部失效。2.1 剛性自防水局部失效原因2.1.1 混凝土的收縮變形是混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫采用大流動性泵送混凝土?xí)r經(jīng)常會發(fā)生混凝土經(jīng)常會發(fā)生混凝土終凝前的沉縮裂縫。這是因為大流動性混凝土初凝前，混凝土中粗骨料始終處于一種自由狀態(tài)，雖然振動器械進行了振動，內(nèi)部的孔隙已基本排除，但混凝土內(nèi)部的粗骨料仍在其自身的重量作用下緩慢下沉。在混凝土未達到初凝前，其內(nèi)部粗骨料仍處于下沉狀態(tài)，由于鋼筋上面的混凝土受鋼筋的支撐不能下沉，因此在鋼筋表面沿著鋼筋的走向產(chǎn)生裂縫;另外，混凝土在澆搗完畢后，混凝土拌合物中的水分一部分被水泥水化，由于水泥水化生成物的體積，比反應(yīng)前物質(zhì)的總體

6、積小，而使混凝土收縮，這種收縮稱為化學(xué)收縮。另一部分水則分泌出流失和被蒸發(fā)，而引起膠凝體失水產(chǎn)生收縮，以及毛細管水分蒸發(fā)而使混凝土系統(tǒng)內(nèi)的顆粒受到毛細管壓力作用而產(chǎn)生的體積收縮，這種裂縫出現(xiàn)的時間較早，一般在混凝土初凝前就已經(jīng)發(fā)生，若不加以處理和養(yǎng)護，局部裂縫將會貫穿整過混凝土結(jié)構(gòu)。2.1.2 側(cè)墻厚薄不勻產(chǎn)生裂縫在圍護樁成孔過程中，因多方面原因致使樁位相對偏差較大。主體結(jié)構(gòu)施工時，因忙于追趕工期，對凹凸不平（平整度有部分甚至達到15cm左右）的圍護結(jié)構(gòu)面沒有進行有效處理，從而使得成型的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻厚度厚薄不勻。主體結(jié)構(gòu)竣工后，自然受到沉降和溫度應(yīng)力，因側(cè)墻厚薄不勻，在較薄處便產(chǎn)生應(yīng)力集中以致

7、產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。2.1.3 施工方法不當(dāng)造成質(zhì)量缺陷澆筑方案不合理或不按澆筑方案進行混凝土的澆筑，澆筑方案行同虛設(shè)，交底不到位，是施工過程中易出現(xiàn)的問題。澆筑過程中，沒有明確的澆筑路線，中途需要暫停時，也忽略施工縫的留置位置，在這種情況下，極易出現(xiàn)與施工縫位置一致的裂縫。混凝土澆筑時，操作工人沒有責(zé)任心，多處出現(xiàn)漏振、欠振，拆模后發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)蜂窩麻面比較嚴(yán)重。另外，按照設(shè)計要求，正常施工縫處須預(yù)埋中埋式鋼邊止水帶、混凝土面須鑿毛。但在實際施工過程中，鋼邊止水帶埋設(shè)位置不準(zhǔn)確，施工縫也沒有嚴(yán)格按照要求鑿毛。所有這些，都是造成結(jié)構(gòu)滲漏水最基本的原因。2.2 整體外包防水層局部失效原因用常理來判斷，

8、剛性結(jié)構(gòu)的自防水出現(xiàn)局部失效和柔性防水層的局部破壞有時在同一部位，但是，多數(shù)情況下他們不會出現(xiàn)在同一部位，這是因為柔性防水層在遭到局部破壞以后，地下水將穿過柔性防水層，進入到結(jié)構(gòu)層的外壁，在地下水的壓力作用之下，水將在柔性防水層和結(jié)構(gòu)混凝土的外表之間，劈開聯(lián)接通道。這種情況下，進入結(jié)構(gòu)混凝土中自防水失效的部位時，地下水會穿透混凝土，然后進入主體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生滲漏情況。因此，一旦人們發(fā)現(xiàn)了主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水時，地鐵的主體結(jié)構(gòu)中的自防水以及柔性防水層都早已經(jīng)出現(xiàn)了局部的破壞和失效，但是，也正因為如此，具體滲漏水部位也就難以查清了。根據(jù)構(gòu)造不同來考慮，主體結(jié)構(gòu)漏水成因可以歸結(jié)為結(jié)構(gòu)混凝土的剛性自防水局部出

9、現(xiàn)失效，柔性防水局部遭到破壞以及建筑細部構(gòu)造存在不當(dāng)?shù)取?.2.1 防水設(shè)計原因設(shè)計師在進行地下工程設(shè)計的時候?qū)τ诜浪闹匾哉J(rèn)識不夠，防水設(shè)計不合理，存在參數(shù)不明確，數(shù)據(jù)不具體，沒有實際考察當(dāng)?shù)氐叵率┕がF(xiàn)場的具體情況，忽視了很多細節(jié)作法，忽視了“多道設(shè)防，剛?cè)峤Y(jié)合”地下工程防水原則。該地鐵工程在防水設(shè)計上采用預(yù)鋪反粘卷材外包防水及結(jié)構(gòu)自防水的防水體系，在選用材料以及防水設(shè)計上存在不合理的情況，沒有針對地下工程的結(jié)構(gòu)特征認(rèn)真的研究。其次，防水理念問題也會引發(fā)一定的地鐵滲漏問題，因此地下工程再放水設(shè)計上應(yīng)該考慮排水系統(tǒng)的已更換性和長期維護性。最后，防水設(shè)計上的經(jīng)濟性問題也會引發(fā)側(cè)漏，設(shè)計者對造價

10、問題處理不當(dāng)，選用廉價較差的材料，最終將導(dǎo)致水滲漏問題的發(fā)生。有防水設(shè)計經(jīng)濟性問題引發(fā)的滲漏：盡管防水工程在地下工程中占得工程總費用。2.2.2 防水材料原因針對地下話雖滲漏問題應(yīng)該從多方面考慮周全，隨著地鐵的使用，因充分考慮到地下水環(huán)境以及微生物侵蝕在弱化防水材料性能方面發(fā)揮的作用，當(dāng)然，防水材料自身存在一個使用周期的問題。2.2.3 工程結(jié)構(gòu)原因地鐵工程主要出于復(fù)雜的地下環(huán)境，引起工程結(jié)構(gòu)變的原因有很多，并最終導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)的位移、開裂、變形、混凝土剝落等，造成防水層失效。2.2.4 維護和管理原因如果不能及時有效地維護處理排水系統(tǒng)的堵塞，嚴(yán)寒地區(qū)冰凍問題等，水壓或冰凍將長期積累，最終導(dǎo)致結(jié)

11、構(gòu)開裂，破壞防水系統(tǒng)。3 滲漏水預(yù)防方案3.1 地鐵車站防水工程要根據(jù)工程具體施工地點的特點，遵循防水工程“防、排、截、堵”、“因地制宜，剛?cè)嵯酀钡脑瓌t，重點推廣以自防水混凝土作為主要材料，并和防水卷材或者防水涂料相結(jié)合的具體防水方案。3.2 提高防水材料耐久性，尤其是要鼓勵新材料、新技術(shù)的改革創(chuàng)新、滿足地鐵以及更多的地下工程所提出的高要求，演變準(zhǔn)的防水要求。從這個角度出發(fā)，在目前現(xiàn)有的各方面相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上，建立健全適用于地鐵以及更多地下工程防水耐久性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法。加強防水工程的維護和管理。及時監(jiān)測管理防水工程的工程結(jié)構(gòu)的變異，預(yù)防或檢修防水材料的失效。4 滲漏水的治理方案根據(jù)

12、現(xiàn)有的具體情況，進行具體問題具體分析，參照內(nèi)防水法進行處理。4.1 在沉降縫隙的地方，鑿開逢，清理縫內(nèi)水以及雜物，使用瀝青這種柔性帶伸縮的材料進行灌縫，在距離底板8-19的地方停止灌注，使用強大的剛性水防水材料填充到縫隙內(nèi)，厚度保持在3cm左右，在防水材料上放置砂紙，或者棉氈等材料，在砂紙或者棉沾上填入防水材料，使防水材料與底板相平，在填充的同時埋上止水針頭在治水材料內(nèi)（注意放置止水針頭被防水材料堵死，因此要確保防水材料的粘稠度，不可太?。?。高壓灌漿，注入一定量的止水劑，當(dāng)發(fā)現(xiàn)止水劑在表面滲出，再灌注其他針頭，實現(xiàn)止水一小時之后，可敲出灌注針頭，如果針頭內(nèi)仍然存在沒有完成的發(fā)泡，需等待發(fā)泡完全

13、完成之后，再填補空洞，最后清理干凈。沉降縫處漏水鑿開縫，清理縫內(nèi)水和雜物，用柔性帶伸縮的瀝青類材料灌縫，灌到離底板面約8-19處，用強大的剛性水不漏等材料均勻的填入縫內(nèi)，厚度約3cm，在水不漏上放置砂紙，或棉氈等材料，在砂紙或棉氈上填入水不漏至與底板相平，在填的同時埋上止水針頭在水不漏4.2 處理局部少量漏水的情況4.2.1 結(jié)構(gòu)龜裂縫處滲漏水的處理。施工縫的最低至5-10cm的地方，傾斜45度角，在結(jié)構(gòu)體厚度的三分之二深度處鉆孔，循環(huán)由低處鉆向高處，最好保持15-30cm的孔距。鉆孔到最高處，再一次埋入灌注針頭，設(shè)置完灌漿針頭之后，用高壓灌注機從上往下灌注止水劑，當(dāng)發(fā)現(xiàn)止水劑在結(jié)構(gòu)表面滲出，

14、再去關(guān)注其他的針頭，其他操作按照以往程序的步驟進行操作，直至發(fā)泡完成，填充空洞和最后清理。4.2.2 蜂巢漏水的相關(guān)處理。在蜂巢范圍內(nèi)鉆孔，鉆孔間距為20-30cm，在結(jié)構(gòu)體厚度的三分之二處停止鉆孔，埋設(shè)灌注針頭，并在鎖緊固定以后，將止水劑用高壓注漿機注入其中，灌注順序是從最低處的灌注針頭開始灌注的，經(jīng)由止水劑發(fā)泡并填滿硬化后的蜂巢內(nèi)，止水劑從表面滲出時，再按順序向高處進行灌注，止水劑和滲漏水反應(yīng)后就會將所有的大小細縫填滿，由此可以完全解決漏水的問題，完成止水一小時以后，既可敲出灌注針頭，如針頭內(nèi)存在尚未完成的發(fā)泡，需等待完全發(fā)泡以后，再將空洞填補并清理干凈。5 結(jié)語通過對該地鐵的具體案例進行分析研究，在地下水充沛，存在較多地裂縫的地質(zhì)條件下，基于滲漏水的成因分析盡可能采取因地制宜、剛?cè)嵯酀牡罔F工程防止?jié)B漏水措施。本文措施為更多地鐵的滲漏水問題提供了科學(xué)的預(yù)防措施以及補救辦法，并且講科學(xué)