主体结构渗漏水堵漏技术研究.doc

2011年度优秀施工论文 车站主体结构渗漏水堵漏技术研究车站主体结构渗漏水堵漏技术研究宋作堂 【内容提要】长沙市轨道交通2号线一期工程SG1标段地处亚热带季风气候区，降雨量大于蒸发量，大气降雨是本地区地下水的主要补给来源，地下水位受湘江水位制约，一般较稳定，湘江水面是地下水的排泄基准面。西侧为龙头山，紧邻基坑西侧端头，北侧和西侧为西湖渔场，地下水系丰富，侧向水压力较大，对车站主体结构防水不利影响很大。设计抗渗等级P8。本文主要针对地下车站的渗漏水情况，进行堵漏技术的研究。【关 键 词】结构 防水 渗漏 堵漏1 工程概况1.1 工程地质埋藏地层有（1）填土（Q4ml）、（3）淤泥质土（Q4h）、（4）粉质粘土（Q2al）、（7）粉质粘土（Q2el）、基岩为（13）全风化微风化泥质（砂质）板岩。地层由新至老分述如下：第四系全新统（Q4）：填土（Q4ml）：主要为人工填筑的素填土、杂填土及耕植土。多呈松散状，部分稍压密，主要由粘土组成，局部为砂土或建筑垃圾。该层位于地表，部分地段顶部分布有0.20.4m厚的砼。厚度一般小于5米，河流和局部路基处可达8.013.5m。淤泥质土（Q4h）：灰色、灰褐色、很湿饱和，软塑流塑，稍有光滑，无摇振反应，中等干强度，中等韧性，零星分布，厚度小于2m。第四系更新统（Q2）(4)粉质粘土（Q2al）：灰褐色、黄褐色、红褐色夹灰白色，可塑硬塑状，摇振无反应，干强度中等，韧性一般，含少量卵石，局部见锰铁氧化物。层厚1.09.5m。粉质粘土（Q2el）：黄色、灰黄色、黄褐色、褐红色，可塑硬塑，摇振无反应，稍有光泽，干强度中等较高，韧性中等，局部较差，局部含灰白色高岭土条带，层厚1.07.6m。元古界板系群（pt）：-2强风化层：褐灰色、褐红色、紫红色、黄绿色、灰黄色。砂质板岩夹泥质板岩，节理裂隙发育，铁质锰质浸染。原岩结构破坏严重，岩石破碎，岩质松软，遇水易软化、崩解，层厚1.733.7m。承载力特征值250kpa，渗透系数0.25m/d。-3中风化层：青灰色、灰色、褐红色、褐黄色砂质板岩夹泥质板岩，局部有石英脉，节理裂隙较发育，节理裂隙面平直、光滑，铁质锰质浸染。岩质较硬，较难折断，遇水易软化、崩解，层厚1.827.4m。渗透系数0.12m/d。单轴极限抗压强度13mpa。-4微风化层：灰色、青灰色砂质板岩夹泥质板岩，局部有石英脉，隐节理裂隙发育，节理裂隙面平直、光滑，隐节理闭合，卸荷易裂开，较难折断，遇水易软化、崩解，层厚2.321.16m。1.2 水文条件地下水类型：主要分为第四系松散层和全风化带中的孔隙潜水、强中风化基岩裂隙水。（1）第四系覆盖层和全风化岩孔隙潜水第四系覆盖层含水层主要以冲洪积粗砂、砂层、卵石层和为主，其含水性能与砂、卵石的形状、大小、颗粒级配及粘粒含量等密切关系，砂层中地下水具统一的地下水面，属潜水局部具有微承压性。人工填土、淤泥质土中主要为上层滞水。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于强风化微风化带的基岩裂隙中，均属潜水类型，基岩裂隙以风化节理裂隙为主，裂隙多呈闭合状或被泥质填充，因此地下水在基岩的赋存量较小，径流条件差，透水性较弱。根据抽水试验，元古界板溪群泥（砂）质板岩渗透系数K=0.500.9m/d，说明基岩的裂隙较发育，富水性存在差异。由于裂隙发育程度的不同，基岩裂隙水存在一定的不均匀性，不排除局部有较大涌水量的可能。地下水位：勘察期内，所有钻孔均遇到地下水，主要为赋存于第四系土层中的孔隙潜水和基岩裂隙水，稳定水位埋深为0.60m17.8m，稳定水位标高为21.6912.34m。地下水位变化主要受气候的控制，每年49月份为雨季，大气降水丰沛，是地下水的补给期，其水位会明显上升，而10月次年3月为地下水的消耗期，地下水位随之下降，年变化幅度23m。地下水的补给与排泄：地处亚热带季风气候区，降雨量大于蒸发量，大气降雨是本地区地下水的主要补给来源，地下水位受湘江水位制约，一般较稳定，湘江水面是地下水的排泄基准面。地下水腐蚀性评价：对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。2 结构防水渗漏形式及主要成因分析防水混凝土渗漏的主要形式：表面渗水：防水混凝土结构表面出现局部或大面积渗水，根据严重情况可大体分为，表面潮湿、微渗、慢渗、快渗。其主要由防水混凝土的质量控制，具体原因有：混凝土所用材料质量不合格、在运输或浇筑过程中产生离析，；振捣不当，欠振、漏振；养护不得法，混凝土早期脱水或是养护期过短等。裂缝漏水：干缩裂缝：多发生于混凝土表面，呈现细微的，不规则的交错裂缝。其主要成因：水泥凝结或膨胀不正常，例如水泥中含有的生石灰或氧化镁等成分在水化反应后产生裂缝。化学反应也会引起混凝土开裂，例如碱骨料反应引起混凝土体积膨胀而产生的裂缝。氯离子的侵蚀引起钢筋锈蚀也会造成混凝土开裂。在施工过程中，振捣不密实或振捣过度，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，使混凝土表面浮浆过多，比之下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，极易形成干缩裂缝；终凝前未对混凝土表面进行抹压。温度裂缝：呈现表面宽、向内部逐渐变窄的不规则裂缝，也有可能出现中间宽两边窄的裂缝。这种裂缝可能深及结构内部，甚至有可能贯穿整个截面。成因浅析：主要由混凝土在硬化初期主要是由于水泥的水化作用，形成新的水泥结晶体，这种结晶体化合物比原材料体积小，因而引起混凝土体积缩小，即所谓的凝缩、后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩，在温差较大的环境下，混凝土的收缩会加剧。所以施工中应注意季节气候影响，冬季采取保温措施。而夏季也应采取适当的措施降低骨料等材料温度，在条件允许的情况下尽量在夜间浇筑混凝土。施工缝漏水：基本呈直线状，严重时呈树枝放射状漏水。成因浅析：中埋式止水板质量不合格、搭接长度不够以及搭接不牢固。3 化学堵漏化学灌浆堵漏就是利用机械的高压动力(高压灌注机)， 将水溶性化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。化学注浆堵漏工序简单可操作性强，并且浆液渗透性强，填充密实，防水性好，浆液固结时间可在较大范围内调节，固结后强度较高，适用于大多数堵漏需要。根据结构迎水面水压大小采用相应的施工工艺。相应的工艺流程如下：3.1当结构裂缝无明显漏水点时采用下列工艺钻眼埋嘴封孔注浆拆嘴封口表面处理钻眼：采用电锤，根据漏水裂缝走向采取交错钻眼，于裂缝最低处左或右510处倾斜钻孔至结构体厚度之一半深处，循序由低处往高处钻，孔距为20为宜，钻至最高处后再一次埋设灌浆止水针头，由于一般结构体裂缝属不规则状，故须特别注意钻孔时须与破裂面交叉，注浆才会有效果。如图一：图一埋嘴封孔：安装注浆嘴（单向止水针头），将注浆嘴四周用快干水泥（堵漏王）封堵，使注浆嘴四周无漏浆现象。注浆：使用高压注浆机想注浆孔内灌注化学注浆料。立面注浆顺序由下向上；平面可以从一端开始，弹孔逐一进行。稳压保持压力3-5分钟，即可停止注浆，改注相邻注浆孔。拆嘴：注浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外漏的注浆嘴。清理干净已固化的溢漏残留的注浆液。封口：用堵漏王进行注浆口修补、封口处理。表面处理：采用复合硅酸盐水泥和白水泥以3:1拌合进行表面修补，抹平。高压注浆参数注浆压力适用温度注浆时间0.3MPA555度浆压达到0.3MPA后3-5分钟3.2有时地下结构由于埋深较大、地下水系丰富时，侧向水压力较大，上述的注浆效果不是很理想。采用如下方式处理：凿缝清理预留注浆孔封槽埋嘴注浆表面处理1) 凿缝：沿着漏水裂缝的走向为中心线，用切割机、锤子、凿子的工具，开凿宽度5-6cm、深度4-5cm的槽。人工用凿子凿毛，露出新鲜混凝土基面并使其粗糙，为增强抹面与混凝土的良好粘结打下基础。如图二。图二2) 清理：详细检查、分析渗漏情况。用高压水枪清理干净需要施工的区域确定混凝土表面干净、湿润。3) 预留注浆孔：在封堵槽体时，预埋一根表面湿润、直径3公分的胶皮管，胶皮管紧贴裂缝处，临时固定。4) 封槽、埋嘴：采用水泥封堵槽体，在封堵完毕时抽出预埋的的胶皮管，在两端口处预埋注浆嘴。为短时间内达到注浆要求添加4%10%的高效速凝剂，与此同时为补偿混凝土收缩量添加7%12%膨胀剂。5) 注浆：封槽后3天以后开始注浆，根据渗漏部位的具体情况确定注浆压力、注浆量。采取单向阀灌注化学浆液（如图三），当邻近孔流出浆液后，封堵临近孔继续注浆，达到0.3MPA后持续注浆3-5分钟。图三6) 表面处理：在检测无渗漏情况后，清理注浆预留口中得残留注浆固化液，采用上述封槽用的水泥进行封堵，对混凝土表面不平整处采用复合硅酸业水泥和白水泥（配合比=3:1）进行抹平压光，必要时可以用打磨机打磨。3.3施工缝堵漏处理由于施工缝的本身结构特点，致使施工缝漏水基本上都属于贯穿裂缝漏水，于裂缝最低处左或右5cm10cm处倾斜钻孔至混凝土裂缝结构体厚度一般深处，循序由地处往高处钻，孔距20cm30cm为宜，钻至最高处后再埋一个止水针头。3.4蜂巢漏水由于施工等各种因素，防水混凝土在振捣不到位的情况下会出现蜂窝状漏水。蜂窝状漏水顾名思义在很小的平面内有很多细小的针孔状漏水点，由于点与点之间很近给堵漏工作带来了很大麻烦。1. 工艺流程找出漏水点钻眼埋嘴封孔注浆补孔补浆表面处理1) 找出漏水点：清理漏水处混凝土表面的明显水渍，在漏水区域内涂抹一层干水泥，标记处漏水点，对漏水点过密处做一特殊标明。2) 钻眼：在标记的漏水点上钻孔，深度为结构体一半为宜，漏水点过密处以间距10*10梅花形钻孔。3) 埋嘴封孔：埋注浆针头，用快干水泥封堵注浆针头四周的缝隙。4) 注浆：以高压灌注机注入水溶性化学灌浆材料至发现灌浆液于结构体表面渗出，即可解决漏水问题。5) 补孔补浆：一次注浆完毕后检查混凝土表面，对于一次封堵未完全的漏水点采取再次钻孔注浆作业。6) 表面处理：