浅析地铁车站工程混凝土裂缝分析与渗漏水的治理措施

许键

摘 要 随着城市化进程的加快，地铁车站作为城市轨道交通路网的重要组成部分，其质量高低将直接影响地铁车站使用寿命。混凝土裂缝以及渗漏水是目前地铁车站工程中最为常见情形，对地铁车站的施工周期以及投入使用带来严重不利影响。本文将着重分析地铁车站工程混凝土裂缝成因展开分析并就渗漏水治理措施予以探讨，以为工程顺利竣工提供帮助。

关键词 地铁车站；混凝土；裂缝；渗漏水

1 地铁车站工程混凝土裂缝成因分析

1.1 温度因素

由于地铁车站施工周期较长，而大面积混凝土浇筑的最佳时间在8月份～10月份左右，此时气温高，混凝土容易凝固。然而，同样是该因素，使得混凝土入模时因为温度的不可控，使得混凝土在凝结硬化时不可避免的释放出大量的水化热，在此过程中水化热难以被及时散掉，最终导致地铁车站工程中混凝土浇筑体内外存在着较为明显的温度梯度，甚者可达50℃以上[1]。一旦混凝土浇筑体温度应力超过其最大抗拉强度时就会导致其内部开裂并沿着表面开裂。此外，商品混凝土凝结时随着温度的升高，在热胀冷缩之下出现胀缩情形，当地铁车站混凝土结构约束应力不足以对抗膨胀力时，亦会在其内部形成温度应力，继而破坏整个建筑结构，引发裂缝。此种情况也是目前地铁车站工程中混凝土裂缝形成的最直接、最常见原因。

1.2 材料因素

混凝土裂缝中收缩裂缝是另一种典型的裂缝形式，产生的原因与混凝土使用材料的局限性存在直接关联性。原因如下：①水泥。地铁车站混凝土使用的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥收缩性较高，而普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥收缩性较低，不同收缩性水泥相混用则势必会因收缩力差异而使得建筑结构内部应力分布不均，从而引发裂缝。此外，水泥标号越低、单位体积内水泥用量和磨细度越大，则混凝土收缩力越大，混凝土凝结之后发生收缩的时间也会随之延长。②骨料品种。为了能够提高混凝土稳定性，施工人员往往会加入石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石、砂岩、板岩、角闪岩等物料。其中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等无论是吸水率还是收缩性均相对较低，而砂岩、板岩、角闪岩则与之完全相反，具有吸水率大、收缩性高的特点[2]。各种骨料在混用后由于理化性质的差异将会产生应力不均情形，一旦没有灵活掌握不同骨料品种的配比，则混凝土裂缝的发生率随之提高。

1.3 施工顺序因素

因施工顺序因素所致的混凝土裂缝多发生于内衬墙，导致该问题的原因在于整个工程施工并非一次性完成，而是分阶段分别施工，先期浇筑完成的混凝土在自然凝结之后收缩变形已经基本固定。而后期浇筑的混凝土在收缩变形时将会受到先期完成的墙体结构约束，从而在不同分期下浇筑的混凝土表面形成剪力，导致内衬墙不可避免地发生偏心拉应力，约束力与偏心拉应力相互作用之下造成墙体表面出现裂纹，不仅影响整个混凝土结构的稳定性，同时亦会削弱其防水能力[3]。

2 地铁车站工程渗漏水治理措施

针对地铁车站工程混凝土裂缝所致的渗漏水，化学灌浆法成为最常采取的治理措施，通过将化学浆材與工程施工相结合，以此来弥补混凝土自身存在的弊端及不足，以最终实现加固补强、防渗堵漏的目的。具体处理措施及内容如下：①裂缝处理。化学灌浆法实施的前提与基础在于混凝土裂缝的处理，一般情况下采用钢丝刷对裂缝两侧5cm范围内的浮灰或者是污物进行处理，确保裂缝表面干净整洁。如果裂缝表面未得到有效处理或者是处理面积不足，则浮灰或者是污物容易留在表面，化学灌浆法实施过程中裂缝难以弥合，必定会影响渗漏水处理效果。②准确布置注浆管。注浆管是化学灌浆法实施的重要途径，尤其是对于混凝土裂缝的处理，注浆管在其中发挥着至关重要的作用。一般情况下注浆管应沿着混凝土裂缝产生之后的沟槽布置，但是在布置前应对裂缝进行剔凿，以此来保证注浆管能够与裂缝完全重合。关于注浆管的深度，一般情况下应控制在0.3cm以内，以防止注浆管透过混凝土结构。③埋设注浆嘴。注浆嘴应随同注浆管一同埋入速凝材料之中，以便于发挥出注浆嘴的生理功能。关于其埋设距离，一般情况下应保证在1m左右，如果距离过近，则容易导致固化剂、稀释剂、固化催化剂难以全身渗透至裂缝的各个部分，无法实现防渗漏的目的。④注浆。在对地铁车站混凝土裂缝渗透水部位进行处理时应首先保证所有设备的正常运转，对灌浆工具逐一检查，每个小组成员应紧密配合，明确各自分工内容。在选定混凝土裂缝后沿着最下方注浆孔由下向上逐一灌注，促使固化剂、稀释剂、固化催化剂与水充分混匀。在操作时迅速将浆液灌注于缝隙表面，之后在慢慢实施压浆处理，逐次提高混合液的浓度，在达到理想水平后促使其凝结，但是需要注意的是混凝土强度无法当即恢复，而是需要搁置一段时间，长度一般为凝胶时间的一半为宜。当裂缝表面达到一定压力之后在以较快的速度将浆液灌注其中，以促使混凝土裂缝能够紧密充实。在灌注完毕后仔细对每个灌浆孔进行检查，确定混凝土裂缝是否已经完全被填充，如果存在假凝情形时则应重新进行灌浆处理。最终检查并未发现缺陷情形时则可以将注浆嘴撤除，对注浆孔进行堵塞并于两侧各自添加一条宽度在0.15m的防水附加层以进一步强化其防渗漏水效果。随着灌浆材料的不断更新，环氧树脂（Epoxyresin）具有增强结构完整性、提高建筑使用寿命及耐久性，并且整个灌浆操作步骤简单，综合费用低廉，对于消除混凝土结构安全隐患而言具有重要帮助作用，所以本文建议将其作为化学灌浆法的首选材料。

3 结束语

综上所述，本文总结地铁车站混凝土裂缝形成的原因与温度因素、材料因素、施工顺序因素存在着密切的关联性，尤其是温度因素更是形成混凝土裂缝的重要诱因，在其中扮演着重要的角色。针对因裂缝而产生的渗漏水，化学灌浆法为最佳处理方法，尤其是环氧树脂的涌现与投入使用，更是给渗透水处理带来了全新的曙光，不失为一种最佳的灌浆材料。

参考文献

[1] 蔡涛.某地铁车站顶板混凝土裂缝原因分析及治理[J].四川建材，2015，14（02）：155-157.

[2] 牛孝龙，贾鹏飞，陈翕和.地铁工程防水施工质量管理与控制[J].水利水电施工，2016，22（05）：127-131.

[3] 张维欣，欧阳文凯，孙福生.“修复性堵漏”理念在地铁渗漏治理中的应用[J].中国建筑防水，2016，25（16）：21-25.