【摘要】近年來,城市軌道交通建設得到快速發展,憑借其快速、準時、安全等優點,在城市交通運輸中起著重要作用。但在軌道交通運營過程中,地鐵車站滲漏問題日益突出,嚴重影響運營安全。基于此,本文對造成地鐵車站滲漏的原因進行深入分析研究,提出有效的注漿補縫堵漏處理方案和滲漏水預防措施。
【關鍵詞】地鐵車站;滲漏;成因;防治措施
1、地鐵車站防水設計概況
地下車站結構防水一般遵循“以防為主,剛柔結合,多道設防,因地制宜,綜合治理”的原則,以混凝土結構自防水為主,并鋪設全包外防水。通過保證混凝土的密實性、抗滲性、抗裂性、防腐性和耐久性,來達到自防水目標。以變形縫、施工縫、穿墻管、預埋件、預留孔洞、各型接頭、各種結構斷面接口、樁頭等為重點,加強細部結構的防水。同時,在結構外表面鋪設防水卷材或防水涂料等加強防水,以達到防止車站滲漏的目的。
2、車站結構滲漏的原因
2.1混凝土材料及質量
常用的混凝土是采用水泥作膠凝材料,砂、石作骨料,與水按一定比例配合,經攪拌而得到,在攪拌過程中可添加外加劑和摻合料,以改善混凝土性能。混凝土配合比不當、水泥安定性不達標、砂中雜質含量過大和外加劑添加不當都可能使得混凝土開裂,從而導致結構滲漏水。
2.2 施工工藝
在施工過程中,混凝土的攪拌、運輸、澆筑、養護不當,易導致混凝土開裂。而施工縫和變形縫的設置,易成為滲漏水的薄弱環節。
施工過程中,施工單位為加快進度,常使得混凝土攪拌和振搗時間不夠,從而易導致混凝土結構內部受力不均勻,混凝土凝固時存在較多的細紋和孔洞,加大裂縫出現的幾率。混凝土養護過程中,當遇到氣溫急劇變化而未采取相應措施時,會導致混凝土內外溫差失衡從而出現裂縫。
施工縫及變形縫設置不當和施工不到位時,如接縫處混凝土表面未鑿毛、清理不規范,止水條敷設不牢靠等,易導致車站外側水直接滲漏進車站。
2.3穿墻管、預埋件、預留孔洞等細部構造
外立面穿墻管、預埋件、預留孔洞等細部構造是滲漏的關鍵部位,若卷材搭接和卷邊處理不到位、預留孔洞周邊混凝土不密實牢固,易導致滲漏。
2.4 環境條件
車站結構所處的環境對車站防水影響很大。工程所處環境中的溫度、濕度及地基不均勻沉降等對混凝土結構開裂影響較大。當溫度急劇變化、濕度不合適時,混凝土的養護往往達不到預定效果,出現混凝土開裂現象。另外,當車站結構底板下方地基出現不均勻沉降時,會使得混凝土結構受力不均勻導致結構變形,從而產生裂縫引起滲漏水。
2.5 防水材料不達標
施工中采用的防水材料質量低下、柔韌性差、防水效果差再加上施工操作不規范時,易使得車站結構外側水直接透過防水層侵蝕主體結構,從而出現滲漏問題。
3、滲漏水處理措施
3.1 滲漏水治理原則
當車站結構出現滲漏水時,需遵循相應規律,按下列原則進行治理:
(1)根據滲漏水的情況,在認真分析結構滲漏水的原因后,采用注漿堵漏和封槽、封面防水相結合、排堵相結合、剛柔相結合、因地制宜、綜合治理的原則。
(2)在治理滲漏水過程中,不宜破壞原結構,尤其不得大面積鑿除混凝土和鑿深槽,嚴禁裸露鋼筋。
(3)滲漏水治理方式:先排后堵、大漏變小漏、線漏變點漏、片漏變孔漏、使大面積滲漏水匯集一點或幾點,最后集中封堵。
(4)滲漏水治理順序:先堵小漏、后堵大漏、先高后低、先頂板、再墻身、后底板。
3.2 結構開裂處理
混凝土結構開裂是導致滲漏發生的直接原因,當混凝土結構出現裂縫時,需及時進行處理,較為有效的處理方式為斜孔注漿及雙孔注漿。
3.2.1 斜孔注漿
當地鐵車站結構輕微開裂并出現滴水狀滲漏(不成線狀滲漏)時,可采用斜向鉆孔注漿。該方法補救效率高,對車站結構破壞小。具體操作為:
(1)根據實際的勘測情況進行補縫。當使用快凝快硬水泥補縫時,需每隔一定距離預留出氣孔;當使用速凝水泥時,需將水泥抹平并加固封密,不留出氣孔。
(2)鉆斜孔。在車站結構裂縫一側側面每隔20~40cm與側面成60°角度打設斜孔,鉆孔深度略大于裂縫深度。
(3)清孔并埋管。注漿孔清理干凈后埋設金屬注漿管閥。
(4)注漿封孔。從預埋的管閥進行灌漿,當出氣孔溢漿后將氣孔封閉,然后再次灌漿,使漿液充分填滿裂縫,待其凝固后取出金屬管閥并封閉孔口。
(5)兩天后將注漿管取出,并用速凝水泥修復。
3.2.2 雙孔注漿
當地鐵車站結構開裂較為嚴重,滲水成線狀時,可采取雙孔注漿法。雙孔注漿法是在斜孔注漿的基礎上,進行二次灌漿,對開裂嚴重的結構補救效果較好。
(1)根據裂縫大小,確定開鑿深度;
(2)使用環氧樹脂泥進行封縫;
(3)進行第一次鉆孔灌漿。在結構裂縫側面每隔10~15cm與側面成60°角度打設斜孔,鉆孔深度為裂縫垂直深度,然后進行灌漿。灌漿材料可采用抗沖和耐壓性能較好的聚氨酯。
(4)第二次封縫。采用多層封縫,先用快凝快硬水泥進行封縫,再用環氧樹脂泥漿進行封縫,保證密封效果
(5)第二次鉆孔灌漿。步驟同第一次鉆孔灌漿,但鉆孔深度略大于第一次灌漿深度。
3.3 穿墻管處滲漏處理
車站結構穿外墻管一般處于深土位置,可通過從結構內側注漿進行堵漏。具體操作流程為:
(1)清理穿墻管及其周邊混凝土表面,使表面干凈、平整;
(2)在穿墻管四周斜向鉆孔,孔點與穿墻管外側間距約5~10cm,鉆孔數量按穿墻管大小確定,一般不少于3個。
(3)按順時針或逆時針順序進行灌漿,直到裂縫灌滿漿液。
4、預防措施
(1)車站以混凝土結構自防水為主,施工過程中需加強混凝土的攪拌、運輸、澆筑、振搗、養護各環節控制,按設計要求采用相應抗滲等級的混凝土,避免因混凝土質量問題而導致出現裂縫滲漏現象。防水混凝土拌合物在運輸后如出現離析,必須進行二次攪拌。當坍落度損失后不能滿足施工要求時,應加入原水膠比的水泥漿或摻加同品種的減水劑進行攪拌,嚴禁直接加水。另外,通過科學設置后澆帶來控制收縮應力,可以減少裂縫的產生。
(2)合理設置施工縫和變形縫、及時施作止水帶,注重穿墻管等細部結構防水處理。
(3)選取高質量的防水材料。所選用的防水材料應具有良好的防滲性能,對環境無污染,阻燃性、耐腐蝕、耐久性能好,并且易于操作。防水卷材敷設時,需保證表面平整、干凈、無凸凹,鋪貼時應控制空氣滲入、控制防水層的托縫。同時,需加強防水材料施工過程的監督和監管,發現隱患及時處理,從而保證達到預設的防水效果。
(4)輔助排水措施。有排水要求的部位需接通排水系統,不得造成積水。所有集水池(井)及排水溝(槽)等蓄排水結構內側均涂抹聚合物水泥防水砂漿,厚度不小于10mm。
(5)針對具體的工程施工環境及地鐵運營環境,吸取國內外類似工程結構防水的經驗,有針對性的制定防水措施。
總結:
近年來,地鐵車站結構滲漏問題是地鐵運營面臨的重大挑戰,實際設計和施工過程中,需要針對工程具體環境設計合適的防水方案,注重選材及細部結構防水設計,同時嚴格把控各個施工環節,防范于未然。當出現車站結構滲漏時,需深入分析滲漏產生的原因,結和工程周邊具體情況,及時采取合適的注漿措施進行補縫處理,全面的確保地鐵結構安全及運營順暢。
參考文獻:
[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部,中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.《地下防水工程質量驗收規范》(GB50208-2011)[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.
[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部,中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008)[S].北京:中國計劃出版社,2008.
[3]梁健明.地下車庫頂板滲漏原因分析及防治措施[J].建材與裝飾,2017(30).
作者簡介:
戴明江,性別:男,籍貫:江西萍鄉,畢業學校:湖南大學,名族:漢族,出生年月:1991.02.02,學歷:研究生,職稱:工程師,單位:貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司,工作和研究方向:主要從事地鐵車站結構、公路隧道設計和研究工作。