地铁车站主体结构的渗水机理及防治措施

地铁车站主体结构的渗水机理分析及防治措施1概述本文主主要是针对我我公司在建地地铁项目“武汉市轨道道交通四号线线二期工程区区站土建施工第八标标段”车站主体结结构的渗漏水水现象做出分分析并提出处处理措施。希希望为我公司司此类项目的的施工提供参参考。本标段工程为第第八标段，招招标范围为玫玫瑰苑站、王王家湾站～玫玫瑰苑站区间间（简称王玫玫区间）、玫玫瑰苑站～永永安堂站区间间(简称玫永区区间)，共一站两两区间。有效效站台中心里里程：右CK5+0051.2662，起点里程程：右CK4+6659.1444，终点里程程：右CK5+1125.4662，全长465m。经前期勘测测与施工过程程来看，本地地段的水体不不发育，但污污水、雨水管管线较多，且且有很多年久久失修。管线线的大量渗漏漏水为工程结结构防水带来来较大的隐患患。2渗漏水的原原因分析对于已完成的主主体结构渗水水情况分析，主主要有结构混混凝土裂缝产产生漏水、施施工缝漏水、维维护结构渗水水导致的渗水水、振捣不密密实产生的漏漏水。其中振振捣不密实产产生渗漏水是是最难处理的的，要加强施施工措施予以以避免。2.1结构混凝凝土裂缝产生生漏水结构混凝土裂缝缝产生的原因因很多，主要要有以下几种种；（1）收缩裂缝缝：收缩的主要影响响因素是混凝凝土中的用水水量和水泥用用量，混凝土土中的用水量量和水泥用量量越高，混凝凝土的收缩就就越大。新浇浇筑的混凝土土强度在未充充分硬化时，如如果湿度不足足，就会引起起混凝土中的的水分过早蒸蒸发，形成干干缩裂缝。混混凝土的逐渐渐散热和硬化化过程引起的的收缩，会产产生很大的收收缩应力。如果产生的的收缩应力超超过当时的混混凝土极限抗抗拉强度，就就会在混凝中中产生收缩裂裂缝。（2）温差差裂缝：温差裂缝的主要要影响因素是是水泥水化热热引起的混凝凝土内部和混混凝土表面的的温差过大。由由于混凝土内内部与表面散散热速率不一一样，在其表表面形成较大大的温度梯度度，从而引起起较大的表面面拉应力。同同时，此时混混凝土的龄期期很短，抗拉拉强度很低，温温差产生的表表面拉应力。如如果超过此时时的混凝土极极限抗拉强度度，就会在混混凝土表面产产生表面裂缝缝。（3）混混凝土振捣不不密实产生裂裂缝：混凝土浇筑过程程中经常出现现超振或者欠欠振，使骨料料过于集中；；以及振捣时时捣棒没有插插入到下层混混凝土，致使使混凝土出现现分层现象，使使两层混凝土土胶结不密实实，由此在结结构中形成大大量的微小裂裂缝。（4）荷荷载产生的裂裂缝：在混凝土强度未未形成时即在在已成型的结结构上堆载重重物造成混凝凝土出现裂缝缝。这种裂缝缝主要表现在在结构的顶板板和底板上。由由于场地限制制，在混凝土土强度不足时时将施工所用用的材料堆载载在顶板上，会会造成顶板的的开裂。在底底板上做模板板支撑架时，立立柱底部未加加设垫板，过过大的集中荷荷载也会造成成底板的开裂裂。（5）钢钢筋锈蚀产生生裂缝：钢筋产生锈蚀时时，即铁由低低价态转变为为高价态时，其其体积会膨胀胀到原来的2~4倍，强大的的膨胀应力会会导致混凝土土结构的开裂裂。其裂缝往往往是沿着钢钢筋的走向发发展，形状较较规则。（6）地基基基础沉降产生生裂缝：基础在开挖过程程中出现超挖挖或者欠挖现现象，或在基基坑开挖以后后没有对局部部含水量过大大的位置进行行有效处理，局局部基底承载载力不足，导导致后期基础础出现不均匀匀沉降，使结结构产生拉裂裂。2.2施工缝缝渗漏水施工缝处的渗漏漏水在施工中中较为常见，往往往是施工人人员忽略了大大量的细节导导致水从此位位置留出。其其原因主要有有；（1）施工工缝旧混凝土土处理不到位位：施工缝处的旧混混凝土面没有有凿毛处理或或者凿毛不足足，后期浇筑筑的混凝土与与旧混凝土的的粘结不牢固固。凿毛后大大量混凝土残残渣未完全清清理，其残渣渣被浇筑在混混凝土中，无无法与新浇筑筑的混凝土形形成有效的整整体，使施工工缝处的混凝凝土出现细微微的开裂。（2）混凝土浇浇筑时振捣不不密实：混凝土一次性浇浇筑过厚，振振捣棒在施工工缝处振捣不不足或者根本本没有振捣，致致使此处混凝凝土骨料过于于集中，混凝凝土不密实而而留下缝隙。（3）钢板止止水带安装效效果不理想：：钢板止水带的存存在可以大大大延长地下水水从施工缝流流入主体结构构的路径，所所以要求其一一定要封闭成成环。在施工工中其焊接位位置的长度往往往不足，并并且没有满焊焊，在搭接处处留下了缝隙隙。钢板止水水带应该居中中，如果一侧侧混凝土中留留置的止水带带长度过长，水水就很容易从从留置短的一一侧留出。当当钢板止水带带的镀锌膜被被破坏以后，会会加速止水带带的腐蚀，在在后期会失去去止水效果。2.3防水卷卷材渗漏水：：防水卷材作为结结构防水的第第一道防线，可可以有效的将将地下水拦阻阻在结构之外外。施工人员员应该提高对对其作用的认认识，铺贴效效果好可以起起到事半功倍倍、一劳永逸逸的效果。防水卷材的渗水水主要体现在在；搭接长度不足，两两幅卷材无法法有效连接而而留下缝隙；；搭接位置焊接不不牢固，留下下大量缝隙，导导致水渗入结结构内部；维护结构的平整整度达不到设设计要求，导导致卷材铺筑筑不够平整，没没有与维护结结构有效的粘粘结。维护结结构的偏位伸伸至导致局部部卷材无法施施工。（4）没没有按设计在在薄弱位置--施工缝、伸伸缩缝、转角角位置，铺贴贴防水加强层层，没有达到到最佳防水效效果。防水加加强层可以有有效避免混凝凝土施工时在在转角处对卷卷材的扰动与与破坏。2.4侧墙预预留钢筋处渗渗漏水：由于钢钢筋与混凝土土的粘结较差差，加之在此此处混凝土的的振捣不足，在在钢筋与混凝凝土的粘结面面形成贯穿的的孔隙，容易易导致地下水水从此处流出出。3预防结构渗渗漏水的措施施：预防结结构渗漏水要要采用“预防为主，堵堵疏结合”的原则，采采取综合措施施最大限度地地保障结构防防水的质量。可可以从以下几几个方面着手手考虑；3.1减小混混凝土裂缝产产生的渗漏水水：（1）精心设计计混凝土的配配合比，严格格控制混凝土土用料，减少少干缩裂缝；；选用低水化热的的水泥，如矿矿渣水泥、粉粉煤灰水泥等等；所用的骨骨料含泥量要要在1%以下。在选择择骨料时，应应选择线膨胀胀系数小、岩岩石弹模较低低、表面清洁洁无弱包裹层层、级配良好好的骨料。合合理选择高效效的减水剂，减减小混凝土的的水灰比可以以最大限度的的减小混凝土土硬化时的水水化热，减少少其干缩裂缝缝。制定严格的养护护措施，避免免温缩裂缝；；地铁车车站的结构可可看作大体积积混凝土施工工，浇筑后的的养生是保证证混凝土强度度并防止温缩缩裂缝的重要要阶段。主要要做法是在混混凝土表面铺铺一层塑料薄薄膜，在温度度较低时可加加盖草袋、棉棉絮，起到保保湿、保温的的效果。在体体积较大的柱柱子等结构内内部可预埋测测温原件，测测温传感器可可采用DS半导传感器器，用计算机机实施实时监监控。当内外外温差超过25℃时，要采取取湿水等补充充措施，避免免出现温缩裂裂缝。（3）提高混凝凝土的振捣质质量；混凝土土的振捣工艺艺是结构质量量保证的重要要一环。振捣捣过程中要极极力避免欠振振及过振。振振捣时间一般般已混凝土开开始泛浆和不不冒泡为准。在在振捣时捣棒棒要保证插入入到下层混凝凝土15cm左右。如混混凝土的水灰灰比较大可采采取二次振捣捣的方法，以以排除混凝土土由于泌水在在粗骨料和钢钢筋处形成的的水囊和空隙隙，提高混凝凝土与钢筋的的握裹力，减减小细部孔隙隙，提高混凝凝土的密实度度。（4）综合考虑虑产生混凝土土裂缝的其他他原因；钢筋焊焊接部位的焊焊渣必须清除除，避免由于于钢筋失去钝钝化保护后产产生铁锈而使使钢筋体积膨膨胀胀破混凝凝土产生裂缝缝。已成型的的结构要避免免在其上部堆堆载大量的重重物使混凝土土产生裂缝。地地基在开挖后后遇到土体承承载力较差的的部位要换填填、碾压等措措施，保证地地基承载力满满足结构设计计的要求。3.2减少施施工缝处的渗渗漏水：施工缝是地下工工程防水的重重点和难点，其其数量多，结结构在混凝土土此处不连续续给防水施工工带来很大的的困难。解决决此处的防水水可以大大减减小后期止水水堵漏的费用用与工时，应应引起高度重重视。（1）施施工缝首先要要做到“横平竖直”，界面处理理要彻底，凿凿毛后的混凝凝土残渣必须须及时清理。水水平施工缝不不得有积水，遇遇到雨天必须须做导流孔。施施工缝的防水水材料必须按按照设计严格格施工，施工工缝的位置要要准确留置，防防水材料的材材质质量要严严格保证。不不得使用已经经锈蚀的止水水钢板，止水水钢板要居中中。水平施工缝浇注注混凝土前，应应将其表面浮浮浆和杂物清清除，铺水泥泥砂浆或涂沙沙刷混凝土界界面处理剂。垂垂直施工缝浇浇筑混凝土前前，应将其表表面清理干净净，涂刷混凝凝土界面处理理剂。施工过过程中加强混混凝土振捣，混混凝土振捣时时必须专人负负责，振捣时时间宜为10～30s，以混凝土土泛浆和不冒冒气泡为准，确确保不漏振、不不欠振、不超超振。根据广广州地铁的施施工经验来看看，应选择镀镀锌钢板止水水带+混凝土界面面处理剂+背贴式止水水带的止水形形式。3.3加强防防水卷材的铺铺贴质量：地下水渗入到结结构的过程中中首先要穿过过防水卷材，所所以其铺贴的的效果良好可可以大大曾加加地下水渗流流的路径，减减少流入结构构的水流。底底板要采用空空铺法，侧墙墙要采用满粘粘发铺贴。首首先要保证卷卷材的搭接长长度；其次要要保证焊接的的饱满度，不不得留下空隙隙；还要保证证铺贴的平整整度，以免浇浇筑混凝土后后留下空隙或或由于产生褶褶皱降低卷材材的耐久性。在在结构转角位位置要做成45度或者圆弧弧形，以免卷卷材的过度弯弯折。在结构构的施工缝要要铺筑防水加加强层，采用用“多道防线”的措施避免免施工缝漏水水。3.4防止侧侧墙预留钢筋筋处渗漏水：：钢筋与混凝土的的粘结力较差差，其接触面面必然会留下下细小的通道道，所以在浇浇筑混凝土时时要有专人负负责此处混凝凝土的振捣，最最大限度的减减小孔隙。要要保证预埋钢钢筋的清洁度度，不得使用用生锈的钢筋筋。可以在钢钢筋上涂抹遇遇水膨胀止水水胶，封堵接接触面的孔隙隙。4渗漏水的堵堵漏措施：结构的渗漏水是是施工人员最最不愿意看到到，但是要在在出现渗漏水水情况后采取取及时的堵漏漏措施，做到到“亡羊补牢”，才能将损损害将至最低低。渗水的堵堵漏首先要分分析其原因，然然后根据其渗渗漏量的大小小来确定堵漏漏方案，要做做到“头痛医头，脚脚痛医脚”，切不可本本末倒置，事事倍功半。潮湿的纵向贯穿穿裂缝或者施施工缝：其补补强的注浆嘴嘴应该是压环环式的（即带带有橡塞与逆逆止阀），其其方式是斜孔孔注浆45°~60°，钻入缝的的垂直深度要要≥15cm，孔间距25cm左右。压注注浆液应为低低粘度亲水性性环氧树脂浆浆液与优质聚聚氨酯浆液。对对于损害结构构强度的纵向向缝，则必须须压注低粘度度亲水性环氧氧浆液。宜采采用小型高压压泵，注浆压压力在0.8~11.0MPaa范围内。干燥或轻微潮湿湿裂缝：其表面面宜用密封胶胶直接封闭，采采用楔入式的的金属或硬塑塑料嘴粘合封封闭（或凿浅浅槽）方法留留嘴，骑缝的的方式压注。管管局20cm~~25cm，并有较低低的注浆压力力（0.5~00.8MPaa）。（3）除严重渗渗漏的裂缝外外，对规则裂裂缝不宜凿槽槽，尤其是不不能凿深槽、宽宽槽。同时，抽抽管封缝、埋埋管封缝、以以塑料软管（PVC管）为注浆浆嘴的做法都都是不可取的的。（4）以上裂缝缝在注浆前必必须用高压水水或吹气的方方式清洗，同同时要进一步步掌握裂缝的的走向、贯穿穿程度等工况况，进而确定定注浆参数。（5）曾经渗水水现已为碳化化结晶封闭的的裂缝，为避避免混凝土中中性化等弱化化现象，应考考虑用水泥基基渗透结晶型型防水涂料做做处理，并注注意涂刷前裂裂缝表面的湿湿润。进行注注浆不宜在夏夏天裂缝最小小时进行，宜宜在气温稍低低时注浆为最最佳。5结语目前的施工工艺艺要完全避免免混凝土裂缝缝是不可能的的，但要从施施工技术方面面着手将混凝凝土的开裂情情况及影响降降职最低。通通过合理的施施工手段将施施工缝、防水水卷材的铺贴贴做好，可以以最大限度的的降低结构的的渗漏水情况况的出现。要要提高对结构构渗漏水机理理研究的重视视，找出问题题的关键所在在，采取相应应的措施。施施工人员要以以做百年工程程为己任，为为国家的基础础建设做出最最大的奉献。6参考文献：：[1]张正威..关于大体积积混凝土防裂裂问题的分析探讨[Ｊ].淮海工学院院学