蓋挖地鐵車站主體結構滲漏水處理工法淺談

1.工程概述

昆明地鐵6號線二期塘子巷站位于昆明市北京路和拓東路交叉口，車站西段緊鄰盤龍江，東段跨越明通河（暗河），地下水系發(fā)達。車站位于富水地區(qū)，地下水位在地表以下3m，昆明5～11月份雨水較多，車站區(qū)域地下水受降雨和盤龍江河水補充及時，增加了車站的防水施工難度。本站為地下三層站，地下一層為站廳層，地下二層為設備層，地下三層為站臺層，主體結構采用全蓋挖施工，結構形式為三跨箱形結構。車站主體總建筑面積為33594.28m2。車站總長度約465.9m，標準段寬度22.9m，基坑深度約23.5m。圍護結構采用1000mm厚的地下連續(xù)墻+內支撐支護體系，主體結構采用鋼筋混凝土箱形框架結構。主體結構外側設全外包防水層，與地下連續(xù)墻組成復合墻體系。目前，受運營線平衡開挖施工影響，兩側僅完成九個區(qū)段的主體結構，系半封閉狀態(tài)。在降水井拆除并封堵以后，車站地下三層側墻和底板均出現(xiàn)了不同程度的滲漏水，且隨著時間的推移滲漏的區(qū)域和數(shù)量有增長趨勢。為盡快解決車站主體滲漏水問題，并在車站完全封閉之前提前暴露一些防水質量缺陷并處治，顯得極為重要。本文通過總結昆明地鐵工程的施工經驗，就富水地區(qū)蓋挖地鐵車站在主體結構半封閉情況下的滲漏水處理工法進行探究。

2.滲漏水原因分析

通過對已施工完成區(qū)段滲漏水情況的統(tǒng)計，結合防水層施工和主體結構施作所采用的工法，總結蓋挖地鐵車站主體結構滲漏水主要原因有：（1）施工縫滲漏水。（2）底板集水坑和污水池因澆筑缺陷造成滲水。（3）不均勻沉降產生裂縫滲水[1]。（4）外包防水層失效[2]，墻后形成水包滲水。（5）側墻排距定位鋼筋防水施工缺陷滲水。（6）格構柱與底板相接處施工缺陷滲水。（7）降水井拆除后井口封堵不嚴密造成滲漏。（8）混凝土振搗不密實形成滲水[3]。

3.鉆孔注漿堵漏工作原理及工藝流程

3.1常見堵漏工法比較

聚氨酯注漿材料因對鋼筋有銹蝕破壞，不宜用在永久結構的滲漏水處治；開槽壓丙凝漿處理堵漏“治標不治本”，易反彈；環(huán)氧樹脂堵漏材料市場價位較高，大面積處治滲漏水不經濟。而鉆孔注水泥漿工法能夠在車站主體結構外側有效形成填充層，能更有效的解決本站的滲漏水問題。

3.2鉆孔注漿堵漏工作原理

鉆孔注水泥漿的工法，主要是根據(jù)車站主體結構的封閉情況（出入口、風亭預留門洞的位置等）合理布設孔位進行鉆孔，按照一定的順序選擇孔位并間歇性高壓注射水泥漿液，以替換或填充主體結構和防水層之間水的空洞或空隙，在主體結構外側形成一個“保護殼”，等到水泥漿凝固以后達到主體結構全面堵漏的目的。一般情況下，只需在站臺層側墻和底板設置注漿孔，在設備層和站廳層的側墻上設置觀察孔和排水孔，利用側墻預留洞口作為觀察孔和排水孔。

3.3主要工藝流程

布設孔位（包括注漿孔和觀察孔）→鉆孔→清孔、埋管→制作水泥漿液→間歇式注漿→觀察附近孔位排水情況→注漿壓力突然增大或目標觀察孔排出同濃度水泥漿→停止注漿、注一定量清水→關閉注漿孔和觀察孔閥門→灌漿完畢24h后查看滲水情況→二次注漿補強→補強24h后觀察無滲水→拆除注漿閥門→清理原滲漏水位置溢出的水泥漿或砼表面缺陷修復。

4.鉆孔注漿工法的相關參數(shù)分析

4.1注漿機型的選擇

經市場比選，塘子巷站采用KS 100/120雙液壓注漿泵，注漿管流量100L/min，工作壓力0.5～12Mpa，電機功率11KW，整機重量600kg。

4.2孔位的選擇和布局

4.2.1注漿孔的孔位選擇

注漿孔的直徑要根據(jù)所選注漿泵壓漿管的直徑選擇，本站注漿孔直徑為22mm。注漿孔位置的選擇，首先要避開縱梁、抗拔樁、格構柱及側墻上的暗柱或扶壁柱等；先完成底板孔位的布設，一般建議布設在兩條縱梁的中間，要靠近滲漏水點多、滲水較嚴重的位置鉆孔；側墻孔位的選擇盡量與底板孔位形成“△”，相鄰孔位間距宜在8m～12m；預留洞口或開放區(qū)域作為觀察孔，臨近孔位宜大于10m小于15m；注漿孔優(yōu)先選擇靠近施工縫漏水、線狀滲漏水和面狀滲漏水的位置。

4.2.2排水孔和觀察孔的設置

（1）站臺層底板和側墻的注漿孔兼做排水孔和觀察孔；（2）設備層和站廳層排水孔和觀察孔宜設置在1/3墻高位置，間距控制在15m～20m。

4.3漿液的選用

注漿漿液采用42.5級普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比根據(jù)觀察孔出水量調整，宜為0.8～1.4。

4.4注漿壓力的試驗和控制

根據(jù)不同的工況條件，在開始注漿作業(yè)以前，選擇一個孔試注漿，一般需在3-6Mpa之間循環(huán)改變壓力注漿，觀察排水孔和觀察孔水的流速和流量，作好記錄。昆明地鐵塘子巷站經過試驗，選定注漿壓力如下：起始注漿壓力3Mpa，過程壓力控制在4～6Mpa。注漿過程中如發(fā)現(xiàn)流速緩慢，壓力表壓力突然增大，必須停止注漿，查明原因，查看壓漿管是否阻塞，如壓漿管沒有阻塞，間歇30min后再注漿，若再注漿后壓力仍然大于6Mpa，則停止該孔位注漿，關閉注漿鋼管閥門，清洗壓漿泵。

4.5注漿順序

對于未完全封閉的蓋挖車站，注漿順序需考慮以下幾點：（1）先注底板孔位后注側墻孔位；（2）先注相對封閉區(qū)域的孔位，后注預留洞孔等未完全封閉區(qū)域的孔位；（3）單孔每注2～3方水泥漿需根據(jù)觀察孔排水量，間歇10～20min后再注漿。

5.其他注意事項

（1）鉆孔深度以鉆透底板或側墻混凝土為準。（2）埋管時要用與壓漿泵壓漿管直徑匹配的帶閥門的注漿花管，要做好注漿管外側空隙的密封。（3）在注漿之前要先試注清水，目的是選定主要觀察孔，沖開墻內滲水孔隙，以達到更好的注漿效果。（4）要注意注漿范圍的連續(xù)性，鉆孔注漿的目的是全面的治理滲漏水缺陷，將結構外側可能存在的空洞水和孔隙水盡最大可能的置換，所以要做好孔位標記和注漿情況記錄，并及時總結分析。（5）觀察孔流出同濃度水泥漿后要關好觀察孔閥門；孔隙作為排水孔和觀察孔的主體預留洞口，在注漿結束的第一時間用堵漏王封閉孔隙。（6）第一輪注漿結束后觀察3～5天，在仍然有滲漏水的位置進行二輪鉆孔注漿。

6.結論

目前，國內地鐵車站滲漏水是普遍存在的又很難解決的一項難題，有些車站已經運行了，仍然被滲漏水困擾。通過本車站在未完全封閉的情況下采取鉆孔注漿工法治理滲漏問題的實驗和論證，一方面能有效治理可見滲漏水，另一方面，使一些在竣工或完全封閉以后才發(fā)生的防水缺陷或病害提前暴露，做到提前治理。本文就相關工序、施作要點以及相關參數(shù)加以論述，希望能給同類工程滲漏水治理提供一定程度上的幫助。

參考文獻：

[1] 楊君.明挖地鐵車站主體結構工程滲漏水處理施工技術.電子版.

[2] 鐘冬紅.探究防水堵漏技術在地鐵施工當中的應用[J].城市建筑.2014（2）68-68.

[3] 趙紅州.防水堵漏技術用于地鐵施工的研究[J].建筑 建材 裝飾.2014（22）

作者簡介：

祁小龍（1990年11.02-）甘肅定西，男，大學本科，助理工程師，從事建設單位項目管理工作。