【摘要】近年来,城市轨道交通建设得到快速发展,凭借其快速、准时、安全等优点,在城市交通运输中起着重要作用。但在轨道交通运营过程中,地铁车站渗漏问题日益突出,严重影响运营安全。基于此,本文对造成地铁车站渗漏的原因进行深入分析研究,提出有效的注浆补缝堵漏处理方案和渗漏水预防措施。
【关键词】地铁车站;渗漏;成因;防治措施
1、地铁车站防水设计概况
地下车站结构防水一般遵循“以防为主,刚柔结合,多道设防,因地制宜,综合治理”的原则,以混凝土结构自防水为主,并铺设全包外防水。通过保证混凝土的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性,来达到自防水目标。以变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口、桩头等为重点,加强细部结构的防水。同时,在结构外表面铺设防水卷材或防水涂料等加强防水,以达到防止车站渗漏的目的。
2、车站结构渗漏的原因
2.1混凝土材料及质量
常用的混凝土是采用水泥作膠凝材料,砂、石作骨料,与水按一定比例配合,经搅拌而得到,在搅拌过程中可添加外加剂和掺合料,以改善混凝土性能。混凝土配合比不当、水泥安定性不达标、砂中杂质含量过大和外加剂添加不当都可能使得混凝土开裂,从而导致结构渗漏水。
2.2 施工工艺
在施工过程中,混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护不当,易导致混凝土开裂。而施工缝和变形缝的设置,易成为渗漏水的薄弱环节。
施工过程中,施工单位为加快进度,常使得混凝土搅拌和振捣时间不够,从而易导致混凝土结构内部受力不均匀,混凝土凝固时存在较多的细纹和孔洞,加大裂缝出现的几率。混凝土养护过程中,当遇到气温急剧变化而未采取相应措施时,会导致混凝土内外温差失衡从而出现裂缝。
施工缝及变形缝设置不当和施工不到位时,如接缝处混凝土表面未凿毛、清理不规范,止水条敷设不牢靠等,易导致车站外侧水直接渗漏进车站。
2.3穿墙管、预埋件、预留孔洞等细部构造
外立面穿墙管、预埋件、预留孔洞等细部构造是渗漏的关键部位,若卷材搭接和卷边处理不到位、预留孔洞周边混凝土不密实牢固,易导致渗漏。
2.4 环境条件
车站结构所处的环境对车站防水影响很大。工程所处环境中的温度、湿度及地基不均匀沉降等对混凝土结构开裂影响较大。当温度急剧变化、湿度不合适时,混凝土的养护往往达不到预定效果,出现混凝土开裂现象。另外,当车站结构底板下方地基出现不均匀沉降时,会使得混凝土结构受力不均匀导致结构变形,从而产生裂缝引起渗漏水。
2.5 防水材料不达标
施工中采用的防水材料质量低下、柔韧性差、防水效果差再加上施工操作不规范时,易使得车站结构外侧水直接透过防水层侵蚀主体结构,从而出现渗漏问题。
3、渗漏水处理措施
3.1 渗漏水治理原则
当车站结构出现渗漏水时,需遵循相应规律,按下列原则进行治理:
(1)根据渗漏水的情况,在认真分析结构渗漏水的原因后,采用注浆堵漏和封槽、封面防水相结合、排堵相结合、刚柔相结合、因地制宜、综合治理的原则。
(2)在治理渗漏水过程中,不宜破坏原结构,尤其不得大面积凿除混凝土和凿深槽,严禁裸露钢筋。
(3)渗漏水治理方式:先排后堵、大漏变小漏、线漏变点漏、片漏变孔漏、使大面积渗漏水汇集一点或几点,最后集中封堵。
(4)渗漏水治理顺序:先堵小漏、后堵大漏、先高后低、先顶板、再墙身、后底板。
3.2 结构开裂处理
混凝土结构开裂是导致渗漏发生的直接原因,当混凝土结构出现裂缝时,需及时进行处理,较为有效的处理方式为斜孔注浆及双孔注浆。
3.2.1 斜孔注浆
当地铁车站结构轻微开裂并出现滴水状渗漏(不成线状渗漏)时,可采用斜向钻孔注浆。该方法补救效率高,对车站结构破坏小。具体操作为:
(1)根据实际的勘测情况进行补缝。当使用快凝快硬水泥补缝时,需每隔一定距离预留出气孔;当使用速凝水泥时,需将水泥抹平并加固封密,不留出气孔。
(2)钻斜孔。在车站结构裂缝一侧侧面每隔20~40cm与侧面成60°角度打设斜孔,钻孔深度略大于裂缝深度。
(3)清孔并埋管。注浆孔清理干净后埋设金属注浆管阀。
(4)注浆封孔。从预埋的管阀进行灌浆,当出气孔溢浆后将气孔封闭,然后再次灌浆,使浆液充分填满裂缝,待其凝固后取出金属管阀并封闭孔口。
(5)两天后将注浆管取出,并用速凝水泥修复。
3.2.2 双孔注浆
当地铁车站结构开裂较为严重,渗水成线状时,可采取双孔注浆法。双孔注浆法是在斜孔注浆的基础上,进行二次灌浆,对开裂严重的结构补救效果较好。
(1)根据裂缝大小,确定开凿深度;
(2)使用环氧树脂泥进行封缝;
(3)进行第一次钻孔灌浆。在结构裂缝侧面每隔10~15cm与侧面成60°角度打设斜孔,钻孔深度为裂缝垂直深度,然后进行灌浆。灌浆材料可采用抗冲和耐压性能较好的聚氨酯。
(4)第二次封缝。采用多层封缝,先用快凝快硬水泥进行封缝,再用环氧树脂泥浆进行封缝,保证密封效果
(5)第二次钻孔灌浆。步骤同第一次钻孔灌浆,但钻孔深度略大于第一次灌浆深度。
3.3 穿墙管处渗漏处理
车站结构穿外墙管一般处于深土位置,可通过从结构内侧注浆进行堵漏。具体操作流程为:
(1)清理穿墙管及其周边混凝土表面,使表面干净、平整;
(2)在穿墙管四周斜向钻孔,孔点与穿墙管外侧间距约5~10cm,钻孔数量按穿墙管大小确定,一般不少于3个。
(3)按顺时针或逆时针顺序進行灌浆,直到裂缝灌满浆液。
4、预防措施
(1)车站以混凝土结构自防水为主,施工过程中需加强混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护各环节控制,按设计要求采用相应抗渗等级的混凝土,避免因混凝土质量问题而导致出现裂缝渗漏现象。防水混凝土拌合物在运输后如出现离析,必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时,应加入原水胶比的水泥浆或掺加同品种的减水剂进行搅拌,严禁直接加水。另外,通过科学设置后浇带来控制收缩应力,可以减少裂缝的产生。
(2)合理设置施工缝和变形缝、及时施作止水带,注重穿墙管等细部结构防水处理。
(3)选取高质量的防水材料。所选用的防水材料应具有良好的防渗性能,对环境无污染,阻燃性、耐腐蚀、耐久性能好,并且易于操作。防水卷材敷设时,需保证表面平整、干净、无凸凹,铺贴时应控制空气渗入、控制防水层的托缝。同时,需加强防水材料施工过程的监督和监管,发现隐患及时处理,从而保证达到预设的防水效果。
(4)辅助排水措施。有排水要求的部位需接通排水系统,不得造成积水。所有集水池(井)及排水沟(槽)等蓄排水结构内侧均涂抹聚合物水泥防水砂浆,厚度不小于10mm。
(5)针对具体的工程施工环境及地铁运营环境,吸取国内外类似工程结构防水的经验,有针对性的制定防水措施。
总结:
近年来,地铁车站结构渗漏问题是地铁运营面临的重大挑战,实际设计和施工过程中,需要针对工程具体环境设计合适的防水方案,注重选材及细部结构防水设计,同时严格把控各个施工环节,防范于未然。当出现车站结构渗漏时,需深入分析渗漏产生的原因,结和工程周边具体情况,及时采取合适的注浆措施进行补缝处理,全面的确保地铁结构安全及运营顺畅。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011)[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)[S].北京:中国计划出版社,2008.
[3]梁健明.地下车库顶板渗漏原因分析及防治措施[J].建材与装饰,2017(30).
作者简介:
戴明江,性别:男,籍贯:江西萍乡,毕业学校:湖南大学,名族:汉族,出生年月:1991.02.02,学历:研究生,职称:工程师,单位:贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,工作和研究方向:主要从事地铁车站结构、公路隧道设计和研究工作。