浅谈地铁漏水原因及治理措施.doc

2012年度科技论文（技术总结） 地铁工程隐患之水地铁工程隐患之水摘要：地下工程防水和渗漏一直是世界普遍性的难题，目前还没有有效的方法可以解决。本文分析了地铁车站产生漏水的原因,同时针对地铁车站漏水问题采取了一系列有效的防水措施。关键字：地铁车站 治理措施 漏水 裂缝产生原因 防水措施 施工缝 变形缝 1.引言 以杭州地铁滨江站为例，在车站建设过程中及车站建成后渗漏比较严重，通过详细调查分析，针对性地采取治理措施并取得了良好的效果为类似工程诊漏水的治理可提供借鉴2.地铁漏水原因分析2.1蜂窝麻面漏水现象蜂窝麻面的形成是直接与混凝土施工有关：主要原因是在施工时漏振或者震动时间不足而发生的，这种蜂窝麻面在混凝土结构中有的是独立一片存在，有的则呈连贯性。所以，在发生渗、漏时表现为成片渗、漏或成股漏水的现象。2.2荷载变形裂缝漏水现象荷载变形裂缝由两种情况造成：一是区间隧道底板混凝土结构还未达到设计要求的强度时，被围护结构挤压而造成的变形裂缝，再加上隧道的沉降不均匀，造成隧道出现环向裂缝；二是即使混凝土已经达到了设计强度，而在混凝土墙壁背面超荷载堆放而造成的裂缝，后者出现的裂缝一般较为明显，属于贯穿性的裂缝。2.3新旧混凝土接缝（施工缝）渗漏水现象在原有的混凝土结构物上继续浇灌混凝土时，原来的混凝土基础表面没有进行凿毛处理或凿毛后未清理干净，或者是未用水冲洗，就在原混凝土基础上浇灌混凝土拌合物。这样就会造成新旧混凝土的接缝之间形成一道渗、漏的缝 隙。2.4混凝土的自应力裂缝渗漏水现象混凝土的自应力裂缝往往是在混凝土墙板上容易产生，它的形式一般为上下贯通的裂缝，在整个混凝土墙壁上呈现出有规律的裂缝，一般在35m一道。该种裂缝是混凝土的自应力引起的，原因是混凝土在水泥水化热达到一定程度的时候，混凝土的膨胀应力开始消失而此时的混凝土开始产生收缩。这种收缩是均匀的收缩，所以在此种条件下，混凝土墙板的裂缝呈现出有规律性的裂缝。2.5混凝土的变形缝渗漏水现象在施工过程中止水带的安装不牢固，造成捣固时止水带移位。另外一种情况是止水带附近的混凝土漏捣或捣固不密实，造成变形缝两侧的混凝土存在漏水孔洞。3.防水工程施工方法与技术措施 3.1防水等级和标准车站部分、出入口及通道防水等级为一级，围护结构不允许渗水，结构表面不得有湿渍。3.2防水设计原则结构防水设计遵循“以防为主、防排结合、刚柔相济、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则，以结构自防水为主，确保防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性；外防水为辅，关键在于处理好变形缝、施工缝和穿墙管（线）等特殊部位的防水。3.3防水措施地下连续墙采用补偿收缩钢筋砼自防水，抗渗标号不得小于0.8Mpa。接头采用凹凸槽，并设一字型止水钢板。车站主体结构不采用全包柔性防水层，内衬墙与地下连续墙之间不设防水层，采用复合式结构，通过地下连续墙凿毛、钢筋拉接等措施，使二者成为整体墙。顶板采用大面积铺贴柔性防水卷材，并设80mm的豆石砼保护。为确保干作业施工结构底板，基坑底部含水量丰富和断层带等地段采取预注浆止水。3.4防水工程施工组织措施防水工程施工组织管理机构：为加强防水工程施工过程的管理，确保工程质量，应对施工进行全过程、全方位的组织管理。为此建立一个完善的防水施工组织管理机构，使所有施工人员能够明确自己的任务、责任，在施工中各尽其责，严把质量关。组织岗前培训，提高各级施工人员的专业素质，加强防水质量意识。树立人人要重视防水，人人参与防水的意识。开展针对防水作业的QC活动。3.5围护结构防水处理的施工技术措施地下连续墙本身就具有良好的隔水、防渗功能，而要现实这一目的，完全取决于地下连续墙水下砼的浇筑质量和接头处理的好坏，所以在施工中应加强对这两个方面的质量控制。为此采取如下措施：围护结构防水混凝土的施工配合比，其抗渗等级比设计要求提高0.2Mpa进行配制，提高围护结构自身防水能力。地下连续墙槽段接头采用凸凹槽，并设一字型止水钢板。地下连续墙后续单元槽段挖槽作业完毕后，使用清扫工具清除粘附于竖向接头表面上的沉碴或凝胶体，确保水下混凝土灌注质量，防止接头漏水。每单元围护结构的砼按规范要求一次性浇筑完毕。地下连续墙墙底与墙后接缝进行压浆止水处理。土方开挖后对墙体表面的泥土和局部突出部位进行修凿、清洗。如有渗漏水，应及时进行注浆堵漏处理，以保证墙面干燥平整，为后序主体结构施工创造有利条件。3.6施工缝防水处理的施工技术措施施工缝是结构防水的一个薄弱环节，所以对施工缝的防水处理十分重要，有效的技术措施和正确的施工方法是施工缝防水成败的关键。对本工程施工缝的防水处理，拟从两方面着手：一是施工缝位置和接面形式留设合理，施工缝表面砼凿毛，粘钉缓膨型遇水膨胀橡胶止水条。二是加强对缝砼的施工质量控制，双管齐下以取得良好的防水效果。 对漏点进行注胶处理 止水带设置4.渗漏水处理方法通过对渗漏原因的分析，一旦发生渗漏情况，证明围护结构防水、外包防水层肯定存在缺陷，但无法进行处理，只有通过对结构混凝土缺陷进行修复才能解决渗漏问题。地铁车站堵漏主要以注浆封堵结构缺陷为主要手段，隧道防水主要通过衬砌背后注浆及局部衬砌内部注浆修补结构混凝土缺陷来实现堵漏。地铁车站及区间的渗漏情况主要为点渗、面渗、施工缝渗漏、裂缝渗漏及变形缝渗漏。不同的渗漏情况分为不同的处理方法。4.1渗漏部位确定一般采用干抹布拭干面，稍等片刻即可直观地观察到渗水点。如湿面不易看出，可采用热风吹干后观察。面渗及施工缝、裂缝、变形缝渗漏的渗水虽然需全面处理，但是仍需通过上述办法了解渗漏情况，如渗漏速度、渗水量、渗水点分布、渗水压力等。4.2处理方法4.2.1点渗漏点渗漏的现象可分为点或小于5cm的裂缝。在该点或裂缝中心钻孔，孔径为10mm，深6cm，高压清水冲洗后注浆。注浆管嘴离孔底要有一定间隙，孔口与注浆管采用堵漏粉固定，两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵，若效果不佳再进行凿槽处理。4.2.2面渗漏面渗由点渗密集而成，如直径小于5cm的面积，首道工序可按点渗处理，然后在渗水面内凿深3cm，清洗后涂刷堵漏粉，使基面干燥并涂刷双组分聚氨酯涂料，最后用防水砂浆封闭。面渗面积大于5cm，深凿基面6cm，清刷暴露钢筋，环向稍加深2cm，以利止水。基面涂刷堵漏粉三道，堵漏粉的调配稠度因基面湿度而定，以操作感官效果为准。若个别点效果不佳，可采用堵漏粉后补，厚度5mm15mm即可。涂刷双组分聚氨酯1mm，涂刷前，基面需风干，双组分聚氨酯的涂刷宜预留出2cm做砂浆结合部位；防水砂浆封闭。4.2.3裂缝及施工缝渗漏工艺流程钻注浆孔凿U型槽清理基面冲洗注浆孔嵌入注浆管堵漏粉封面注浆封闭注浆管基面恢复。注浆参数表项目单位数量注浆压力MPa 1.0孔深m0.50.7孔径m40间距m根据注浆情况确定单位注浆量 m通过试压确定施工工艺及要求：预设注浆孔。根据裂缝的形成情况，一般裂缝为垂直墙面形成通缝，预设注浆孔为确保裂缝开凿后的位置，并保证空位在裂缝上。采用10mm的冲击钻头冲击成孔，深度为10cm，间距为20cm.成孔注意以裂缝为中心，垂直墙面，并在裂缝两端收口处间距5cm各加设一个。凿槽：确定裂缝两端收口位置再延长15cm为凿槽截至位置。为确保开槽的完整性，首先用钢碟片切割边界（以直线转折），深1cm即可，宽度不大于20cm，沿裂缝顺着切割边界剔成U型沟槽，沟槽的深度为主筋暴露为止，深度原则为钢筋保护层+主筋直径+1cm填充空间，一般能达到7cm.基面清理：基面的洁净程度是堵漏粉与基面结合效果的关键，基面一定要用清水、钢刷刷干净，不允许有灰尘、浮渣松散层等杂物。新鲜的混凝土基面要及时封闭。冲洗注浆孔：注浆孔离基面还有2cm3cm的深度，可采用注浆管深入孔内高压水冲洗，反复几次，孔内不允许留有杂物。嵌入注浆管：注浆管嵌入孔内留少许空间以利于浆液的注入；孔口用堵漏粉环向密封固定。堵漏粉封面：堵漏粉封面由裂缝的一端封向另一端，材料搅拌要均匀，时间控制要适当，注意与注浆管的结合要密实。用水不得采用地下水、裂缝渗漏积水，必须采用自来水。堵漏粉操作由槽的两边向中间，由渗漏情况较轻部位到严重部位。操作分三层进行：第一层的厚度以可止水为原则，根据渗水的大小确定，第二层及第三层的厚度为2cm3cm，每一层的收面以手抹面成光滑、无蜂孔、麻粒外观，不允许洒水收面。注浆：堵漏粉封面后隔天注浆，以便观察封面后的效果，如有旁渗的需返工，直至整个封面不渗水为止。注浆前应进行试压浆检查，试压有四个目的：通过疏通裂缝，清理缝内杂物；检查裂缝的贯穿情况；检查封闭层有无被压浆冲破的薄弱点；判断注浆流量、大概的饱和时间。试压的压力一般在0.3MPa以下，做好详细记录，供注浆时分析判断。注浆操作方法：当经试压检查，无异常后，即可进行注浆。注浆由裂缝底端第一个注浆管（1号）开始注入，当裂缝较宽（大于0.3mm）时，注浆压力调为0.3MPa0.5MPa，当裂缝小于0.3mm时，可适当提高压力0.5MPa左右。当临近孔（2号）出浆时，将1号孔塑料管从离根部约5cm处剪断后反折用扎丝扎紧，改由2号注浆孔。从下往上，出浆一孔，关闭一孔，直到裂缝顶端孔，将其堵塞后继续稳压3min，直至整条裂缝充满浆液。施工结束后，立即用丙酮清洗工具，以免浆液固化后无法清除。5.堵漏材料的合理选用5.1堵漏材料应用部位及作用。注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽、为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。堵漏材料的技术要求。堵漏材料一般应满足以下技术要求：速凝，凝结时间可调；强度高，短时间内不开裂；抗渗性能好，粘着力强，可带水作业。5.2防水材料防水材料技术要求。防水抗渗能力强，涂膜材料不开裂；无腐蚀和耐腐蚀，耐久性好；具有足够强度，与混凝土基面粘结力强，并能与结构形成整体；防水材料中不含溶出物；操作简单、易检查、无污染。常用防水材料。水泥有机速凝剂：如R1型防水涂料，这种材料既能快速堵漏又可作为永久性防水。合成防水材料：如塞帕斯、PQ-200等。这类材料不能作为快速堵漏，只能作为耐久性防水涂料。高分子聚合物防水砂浆：这类材料不能在快速堵漏中应用，只能作为粘结好的耐久性防水涂料。KS系列修补剂不能作为堵漏和防水材料，这是因为它是一种烧结粉状材料，对水泥起激发作用，其中的K2O的含量高达19.73%.如果用于含活性集料工程，将大大地促进混凝土的碱集料反应，且溶出物多，形成渗水通道。5.3注浆材料作用机理：填充混凝土内空洞、毛细孔、裂缝，封闭渗漏水通道，置换混凝土中地下水的位置。材料性能要求：渗透性、可灌性好；无腐蚀性和耐腐蚀性，无污染；有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩；与结构形成整体，材料有良好的粘结性，在列车振动下材料不分体、不脱体。可选用的材料。无机注浆材料应选用超早强自流平水泥，该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂，如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液，主要原因是其耐久性差，与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。5.4治理变形缝渗漏水的材料变形缝渗漏水注浆材料不得选用强度高、刚度大的注浆材料，如无机注浆材料、改性环氧注浆材料等。禁止使用堵漏剂堵漏。应先用凝固时间快（可调）、强度低、粘度低、可灌性好、短时间内防水效果好的注浆材料。丙烯酰类注浆材料是常选的变形缝注浆止水材料，但只能作为临时止水。6.结语地铁车站的渗漏主要为点渗和裂缝及施工缝渗漏，而且渗漏水量大的不多，多数为慢渗。堵漏时如果渗漏量比较大，则采用注浆方式堵漏。如果为慢渗则采用堵漏粉直接封堵。区间的渗漏多为拱部混凝土局部不密实导致的点渗以及裂缝渗漏。区间的堵漏主要以回填注浆为主，回填注浆一定要有足够的压力，保证拱部回填密实，而且须多次注