真大路人行地道渗漏水修复设计

郑剑杰

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

1 工程概况

宝山区真大路人行地道位于上海市宝山区真大路沪太路路口，于2000年竣工，地道下穿南何支线铁路，连接真大路和南大路，在南北两侧各有两个出入口，呈H型（见图1）。

图1 真大路人行地道平面示意图（单位：mm）

地道为矩形单孔钢筋混凝土箱涵结构，四个出入口楼梯坡底及出入口与走道连接处共设有6条变形缝。

2 地道现状

2.1 地道存在的问题

由于该人行地道建成多年，加上上部铁路长期反复的震动效应，地道结构受到了一定的影响。地道出现了多处渗漏现象，这会影响地道结构本身的耐久性，还可能造成电路短路等安全隐患，威胁行人人身安全。地道管理部门对地道运营现状、承载能力和安全性能高度重视。曾在2007年对地道实施了防水堵漏的维修施工，在2009年对地道进行了重点养护检修，但均未起到良好的效果，见图2。

图2 人行地道修复前内部照

地道内存在问题，具体如下：

（1）变形缝嵌缝材料脱落，变形缝两侧相混凝土部分破损，钢筋锈蚀，保护层脱落，漏水情况严重；

（2）墙体混凝土涂层起泡和脱落，台阶砂浆破损和剥落，窗户玻璃破损；

（3）地道排水不良，雨天地道内积水严重；

（4）地道内未设冲洗装置，不易清洁管理；

（5）地道内照明不足，设备陈旧老化；

（6）地道内无消防设施。

2.2 地道结构检测结果

为了确保人行地道安全和正常的使用，我们对该地道进行全面的现场检测，对地道的技术现状进行科学、客观地评估。主要检测结果如下：

（1）外观检测（见图3～图5）

图3 顶板变形缝脱落渗水

图4 侧墙变形缝脱落渗水

图5 变形缝嵌缝材料脱落

a.出入口墙体的厚度为300 mm；

b.出入口顶板与墙体混凝土涂层起泡和脱落；

c.出入口地面与台阶砂浆破损和剥落，严重影响非机动车和行人的通行安全；

d.变形缝嵌缝材料脱落；

e.变形缝周边混凝土破损，变形缝锈蚀、漏水；

f.墙体局部钢筋保护层破损，钢筋裸露锈蚀；

g.结构本体部分区域存在裂缝。

（2）混凝土保护层厚度检测

从实测混凝土保护层位置来看，主筋保护层厚度最小的值有16 mm、最大的值有70 mm、保护层厚度平均值在35～58 mm之间，表明目前构件混凝土保护层厚度对钢筋耐久性有一定影响，局部位置保护层厚度偏薄。

（3）混凝土强度及碳化深度检测

共抽检了人行地道主通道的顶面及两个侧面，其混凝土强度推定值在40.3～45.9 MPa。主通道顶板两处测试位置的混凝土碳化深度为0.25 mm和0.5 mm，主通道侧面墙体混凝土的碳化深度均大于了6 mm，侧面墙体碳化深度较深。

（4）地质雷达测试

根据地质雷达扫描图像及分析得出该人行地道多个竖向变形缝的根部嵌填材料开裂、脱落，有渗水，部分顶部、侧墙变形缝衬砌背后不密实、有空洞，空洞内很可能有积水。

（5）渗水水源分析

地道内部多处渗水，分析渗水的主要来源有：a.经现场检测发现，每个出入口屋顶的排水口均位于出入口变形缝的上方，造成变形缝外围极易积水，容易导致变形缝渗水；b.主通道顶部没有做好排水坡，雨水不能及时排走，造成雨水聚集；c.顶部铁道的混凝土垫层开裂。

3 地道修复措施

3.1 地道内渗漏水修复

3.1.1 变形缝置换

根据相关国家技术规范规程，结合地道的实际情况，本次采用以下变形缝置换修复方案：

变形缝部位从背水面处理，维修的主要目标位对变形缝渗漏部位采取止水、修补橡胶止水带、变形缝柔性处理等措施。主要操作流程为：

（1）清理工作区域。

（2）凿除墙面粉刷层，破除地坪、地砖至结构层。

（3）根据原施工图（主要是止水带安装位置）标注钻孔位置。

（4）斜钻孔至止水带背面，清理钻孔并安装注浆嘴（见图 6）。

（5）压入改性聚氨酯注浆液及弹性环氧浆液。

（6）缝内嵌入遇水膨胀柔性密封材料（聚氨酯遇水膨胀密封胶）。

（7）施工缝两侧开凿凹槽，粉刷聚合物水泥砂浆找平，混凝土表面打磨平整，两侧化学植入14 mm的螺杆钢筋。

（8）现场安装可卸式橡胶止水带。

（9）施工涂刷聚硫橡胶。

图6 钻孔至止水带迎水面注浆止水（单位：mm）

（10）涂刷防腐涂料。

（11）收头。

对底板、侧墙、顶板切开界面进行防水构造处理，修复变形缝，并在墙内侧增设一道可卸式止水带，确保变形缝具有可靠的止水效果，见图7～图9。

图7 底板变形缝置换方案

图8 侧墙变形缝置换方案

图9 顶板变形缝置换方案

界面防水构造处理措施主要有以下几点：

在新粉刷聚合物砂浆与老混凝土界面处设置遇水膨胀止水条，防止缝隙漏水；

止水带部位的混凝土要严格施工，浇筑密实，保证止水带部位砂浆、混凝土的密实性是变形缝防水的关键；

在混凝土墙、板内侧增加一道内压法可卸式橡胶止水带，加强止水效果，方便日后的维护；

为更好实现可卸式止水带的效果，在地道四角，需浇筑倒角，保证止水带与地道侧壁底板的可靠连接；

在顶板变形缝外侧铺设1 m宽弹性体改性沥青防水卷材。

3.1.2 修补裂缝

本次病害修复方案的实施内容主要包括以下各项：

（1）表面封闭法修补裂缝

浅表裂缝和裂缝宽度小于0.15 mm的裂缝采用表面封闭修补的方法。

对因钢筋锈胀引起的裂缝，清除表面劣化混凝土与钢筋锈蚀，对周边混凝土进行碱化处理并涂抹附着剂，最后用聚合物砂浆找平、封闭的处理方法。

表面封闭法可采用改性环氧树脂类、改性丙烯酸酯类、改性聚氨酯类等修补胶液。

（2）压力灌浆法修补裂缝

裂缝宽度不小于0.15 mm，水压或渗漏量大的裂缝采用钻孔压力注浆修补的方法。

对无补强要求的裂缝，注浆孔宜交叉布置在裂缝两侧，钻孔应斜穿裂缝，垂直深度宜为混凝土结构厚度h的1/3～1/2，钻孔与裂缝水平距离宜为100～250 mm，孔间距宜为300～500 mm，孔径不宜大于20 mm，斜孔倾角θ宜为45°～60°。当需要预先封缝时，封缝的宽度宜为50 mm，见图10。

图10 钻孔注浆布孔（单位：mm）

对有补强要求的裂缝，宜先钻斜孔并注入聚氨酯灌浆材料止水，钻孔垂直深度不宜小于结构厚度h的1/3；再宜二次钻斜孔，注入可在潮湿环境系固化的环氧树脂灌浆材料或水泥基灌浆材料，钻孔垂直深度不宜小于结构厚度h的1/2，见图11。

图11 钻孔注浆止水及补强的布孔

（3）结构裂缝

对于受力特性明确的裂缝（裂缝宽度不大于0.3 mm），先采取压力灌浆方法对裂缝进行处理，然后采用表面粘贴碳纤维布（或钢板）的方法进行加固；粘贴碳纤维布（或钢板）的长度和厚度由计算确定。

3.1.3 后背土体孔洞注浆

根据检测报告，变形缝周边土体存在孔洞区域，这些孔洞区域形成了贯通的渗水路径。本工程对变形缝区域后背土体进行钻孔压密注浆止水，钻孔注浆在置换变形缝前实施，作为置换变形缝时的止水措施。

注浆管采用Φ42注浆花管，钻孔在变形缝两侧交错布置，每侧钻孔的间距1 m，见图12。浆液采用水泥和水玻璃双液型混合液。注浆时应采取有效措施防止浆液对周围建筑物及设施造成破坏。

3.1.4 治理渗水水源

（1）现场检测发现，各出入口屋顶排水管位于地道入口变形缝上方，未设置落水管及散水，造成变形缝附近长期积水，混凝土及防水材料长期受到雨水浸泡侵蚀。同时，长期落水造成外墙有明显落水痕迹，影响通道外立面美观。

图12 变形缝后背注浆孔位置（单位：mm）

本次在排水管处新增落水管，地道出口外围设置散水及排水沟，将雨水及时排走。

（2）现场检测发现，主通道顶部无排水坡，造成局部积水，雨水不能及时排走。顶部铁道的混凝土垫层开裂，造成雨水向下渗漏，浸泡地道混凝土顶板。

本次拟清理地道顶火车道周边的堆土和杂物，修理地坪，顶板新增混凝土防水垫层，设置排水坡度和排水沟，将雨水及时排走，防止顶板积水。

3.2 混凝土结构修复

（1）局部混凝土剥落与漏筋修复

对因混凝土劣化引起的裂缝、表面酥松、脱落，轻轻凿除表面劣化混凝土，清除钢筋锈蚀，对周边混凝土进行碱化处理并涂抹附着剂，最后用聚合物砂浆找平的处理方法。

对于钢筋锈胀、混凝土起壳脱落和钢筋锈蚀外露的部位，应先凿除混凝土脱落处周边松散混凝土直至露出新鲜层面，清除钢筋锈迹，涂抹阻锈剂，并重新浇筑聚合物砂浆修复。对于混凝土破损位置采用聚合物砂浆进行还原修复。

（2）混凝土保护层

混凝土保护层厚度平均值满足设计要求，仅局部位置保护层偏薄，对结构耐久性有一定的影响。本次改造在混凝土表面刷防腐涂料。

3.3 其他功能修复

除地道结构本体的修复外，本工程对地道的其它修复措施有：

（1）对人行通道建筑内外装饰进行翻修，清除原有底板面层，重新铺设防水砂浆面层。清除墙壁、顶板涂层，采用高性能防水防腐涂料重新粉刷。

（2）修复地道排水设施，增设排水沟，新设一座一体化泵站

（3）修复地道照明设施，改用LED吸顶灯照明，更换地道内低压电缆，更换电源配电箱。

3.4 地道病害及对策汇总

病害及对策汇总见表1。

表1 病害及对策汇总表

4 结语

本工程为下穿铁路人行地道，地道年久失修，照明设施老化陈旧、排水设施失效，下雨天地道变形缝渗漏水，地道内部积水，严重影响地道的正常使用。本次通过更换变形缝、修补裂缝等措施对地道渗漏水进行了重点修复，并通过更换照明设施、增设排水设施、重新建筑装饰等措施完善了地道的使用功能。经过施工改造，地道下雨天不再积水，内部焕然一新，实现了既定修复目标。