地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏的原因分析及防治

趙林

摘? 要：城市地鐵是緩解城市人口增加，交通壓力過大的主要措施，其具有準(zhǔn)點(diǎn)率高、運(yùn)載量大、節(jié)省地面空間等眾多優(yōu)勢(shì)。地鐵作為地下軌道交通，其工程復(fù)雜性強(qiáng)、涉及環(huán)節(jié)眾多，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)對(duì)地鐵運(yùn)營造成不良影響。地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏水問題是其運(yùn)行過程中的常見問題，極大的增加了地鐵車站運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，加強(qiáng)對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏原因分析，提出有效的防治措施，是提高城市地鐵工程質(zhì)量，保證運(yùn)行安全的重要內(nèi)容。文章就地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏的原因分析及防治措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：地鐵;滲漏水;防治

中圖分類號(hào)：U231? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）17-0126-02

Abstract： Urban subway is the main measure to alleviate the increase of urban population and excessive traffic pressure. It has many advantages， such as high punctuality， large capacity， saving ground space and so on. As an underground rail transit， subway has strong engineering complexity and involves many procedures， so problems in any link will have a negative impact on the subway operation. The problem of structural water leakage of subway station is a common problem in the process of its operation， which greatly increases the safety risk of subway station operation. Therefore， to strengthen the analysis of the causes of structural leakage of subway stations and put forward effective prevention measures is an important content to improve the quality of urban subway projects and ensure the safety of operation. The cause analysis and prevention measures of structural leakage of subway station are discussed in this paper.

Keywords： subway; water leakage; prevention

引言

就目前而言，城市地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏水情況較為常見，其對(duì)于地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，增加了地鐵運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，深入分析地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏的原因，并做好相應(yīng)的防治工作，是提升地鐵車站運(yùn)行效率的重要保障。本文就某城市地鐵一號(hào)線出現(xiàn)了滲透水問題，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了針對(duì)地鐵滲漏水治理的關(guān)鍵技術(shù)，希望能夠?qū)Φ罔F車站結(jié)構(gòu)滲漏治理具有一定的參考意義。

1 滲漏類型及危害

某城市地鐵一號(hào)線在開通運(yùn)行后，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的滲漏水問題，主要類型為施工縫滲漏以及車站離壁溝、孔洞口部位滲漏。地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏具有影響范圍較廣、涉及專業(yè)較多、滲流不確定性、治理難度大等特點(diǎn)，嚴(yán)重危害地鐵車站的正常運(yùn)營。圖1為施工縫、離壁溝滲漏。

該地鐵線由于滲漏問題多次造成站內(nèi)設(shè)施損壞及設(shè)備故障問題，并且造成站內(nèi)裝修裝飾材料霉變等，影響地鐵車站外觀美觀性。例如，滲漏造成吊頂服飾、地板石材浸漬等。此外，滲漏問題不僅對(duì)地鐵正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，同時(shí)后期滲漏治理費(fèi)用較大，導(dǎo)致地鐵車站經(jīng)濟(jì)損失。

2 滲漏原因分析

2.1 施工縫滲漏原因分析

2.1.1 設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)因素造成防水失效的原因主要包括兩方面：一方面由于設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)防水重要性認(rèn)識(shí)不足，在設(shè)計(jì)過程中忽視了滲漏水對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全性的影響，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，不能與地鐵車站結(jié)構(gòu)特征充分結(jié)合，過于局限在規(guī)范要求中，導(dǎo)致設(shè)計(jì)針對(duì)性不足，不夠合理。另一方面，在防水施工中，根據(jù)防水技術(shù)規(guī)范，采用防水卷材、止水條、注漿管等建立防水模式，主要以“防”為主，但是施工縫、變形縫位置的防水設(shè)置隨著使用時(shí)間不斷增加而逐步失效，從而導(dǎo)致防水效果變差。

2.1.2 結(jié)構(gòu)變形

地鐵車站主體結(jié)構(gòu)受到外力作用，會(huì)發(fā)生形變，從而導(dǎo)致滲漏問題出現(xiàn)。一方面，地下結(jié)構(gòu)環(huán)境不均勻會(huì)造成車站結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，導(dǎo)致防水系統(tǒng)失效，其產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，由于圍巖松弛地壓、承載力不足、塑性地壓以及地震等地下環(huán)境特殊外力的施壓，會(huì)造成地鐵車站主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的不均勻變形，甚至發(fā)生開裂，導(dǎo)致局部防水層承受的壓力、剪力、拉伸力較大而對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞。另一方面，施工過程通常需要降水，根據(jù)地下水動(dòng)力學(xué)、一維固結(jié)理論，在疏干排水過程中會(huì)導(dǎo)致含水層中固體物質(zhì)被大量排除，水位下降導(dǎo)致地層孔隙中凈水壓力減少，從而導(dǎo)致地面沉降問題。施工結(jié)束，水位恢復(fù)會(huì)使地鐵結(jié)構(gòu)水面水位壅高，地下水會(huì)產(chǎn)生一定的浮力作用，在一定程度上也會(huì)降低土體的有效重力，進(jìn)而導(dǎo)致承載力下降。

2.1.3 施工因素

在施工過程中，如果存在注漿管位置不當(dāng)、堵塞、位移、變形等情況，造成后期注漿無法到位;施工開挖過程中破壞防水卷材，導(dǎo)致無法有效連接新建結(jié)構(gòu);基面平整度不符合相關(guān)要求，存在尖銳突起破壞防水材料等。這些情況都會(huì)造成防水系統(tǒng)失效，出現(xiàn)滲漏問題。此外，在施工過程中存在的施工不規(guī)范、技術(shù)不過關(guān)等問題，也非常容易引發(fā)滲漏問題。

2.2 離壁溝等部位滲漏原因分析

2.2.1 設(shè)計(jì)因素

在設(shè)計(jì)過程中，由于離壁溝等部位擋水坎等均為小微構(gòu)建，較容易被忽視，只進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)施工不規(guī)范，從而引發(fā)滲漏問題。例如，沒有設(shè)置陰角防水、不能有效切斷滲水通道等。

2.2.2 施工因素

在施工過程中，離壁溝等部位水溝擋水坎多采用混凝土二次澆筑，但由于截面尺寸過小，只能采用人工振搗方式進(jìn)行，導(dǎo)致振搗施工難以達(dá)到混凝土自防水密實(shí)度的要求，出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)性滲漏通道。同時(shí)，擋水坎基面清理、毛化等處理措施不到位、模板加固不牢等，在其底部出現(xiàn)滲漏通道，形成滲漏水。

3 地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏防治

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

針對(duì)地鐵車站出現(xiàn)的施工縫滲漏問題，在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化改進(jìn)中，需要充分考慮防水設(shè)防高度及形式，結(jié)合后澆帶設(shè)置卷材防水。借助預(yù)埋注漿管、中埋式止水帶、嵌縫式止水填縫材料等，形成多道防水防線，堅(jiān)持“防、排、截、堵”相結(jié)合，因地制宜，制定綜合性防水設(shè)計(jì)方案。針對(duì)離壁溝等部位防水設(shè)計(jì)優(yōu)化中，擋水坎進(jìn)行上翻梁施工，與中板整體設(shè)計(jì)、配筋，并進(jìn)行同步澆筑，確保設(shè)置接續(xù)合理性，形成結(jié)構(gòu)自防水，以混凝土的自防水功能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防水，水溝中設(shè)置防水材料，增加地漏設(shè)計(jì)，并根據(jù)其分布分段找坡。

3.2 治理技術(shù)

（1）注漿封堵法

在滲漏水治理中，該種方法應(yīng)用最為常見，適用部位主要在空間允許鉆孔的位置。根據(jù)注漿材料不同，注漿管可以注射單液漿、雙液漿、樹脂、聚氨酯等。其中，常用的是雙組份改性環(huán)氧樹脂灌漿材料，與小型電動(dòng)注漿泵配合對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行直接鉆孔，再利用注漿針頭進(jìn)行注漿，漿液實(shí)現(xiàn)遇水膨脹，有效封堵滲漏點(diǎn)。這種材料具有止水效果良好、攜帶方便、施工機(jī)具要求低等特點(diǎn)。具體來說，首先需要先清理砼表面的雜物，鑿除蜂窩及疏松結(jié)構(gòu)，并用壓力水進(jìn)行沖洗，將堅(jiān)硬的基層暴露出來;其次，布設(shè)注漿孔，其位置距離裂縫在110mm左右，錯(cuò)開空位，間距250mm斜孔，內(nèi)傾角在60度左右，孔深約250mm、孔徑越12mm;最后，利用壓力水沖洗注漿孔，埋設(shè)注漿嘴，并選用高強(qiáng)度的堵漏材料進(jìn)行注漿嘴封堵，使其與鉆孔解密結(jié)合。此外，在注漿前還需要進(jìn)行壓力調(diào)試，對(duì)第一孔注漿時(shí)的裂縫及地下水情況進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，確定穩(wěn)定壓力。

（2）接水槽排水法

針對(duì)同一結(jié)構(gòu)斷面中，施工縫與變形縫平順連續(xù)并且縫寬準(zhǔn)確的漏水點(diǎn)，主要應(yīng)用接水槽排水法治理。接水槽材料主要應(yīng)用不銹鋼，槽深度應(yīng)當(dāng)大于30mm，寬度300mm，不銹鋼厚度1mm。在水平槽段，設(shè)置2‰人字坡或一字坡，向側(cè)墻排水溝引流。接水槽與基面的密封應(yīng)用單組分聚氨酯密封膠，固定應(yīng)用M8不銹鋼膨脹螺栓，各螺栓距離不超過250mm。接水盒搭接長度大于100mm，同時(shí)下側(cè)接水盒需要包住上側(cè)接水盒，避免水漏出。在反復(fù)發(fā)作并且沿著縫隙不斷轉(zhuǎn)移的線性落點(diǎn)中，接水槽排水法較為適用，能夠通過轉(zhuǎn)移水流實(shí)現(xiàn)滲漏水治理的目的。但需要注意的是合理控制接水槽角度及其搭接的嚴(yán)密性。

（3）快干水泥封堵法

地鐵車站結(jié)構(gòu)施工為大體積混凝土澆筑，在施工過程中，通常會(huì)由于散熱不均導(dǎo)致混凝土溫度應(yīng)力裂縫產(chǎn)生，經(jīng)過長時(shí)間靜水侵蝕，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂縫或潮濕、沁水等情況。這種多為無壓力的小型洇滲點(diǎn)，可以采用快干水泥封堵配合U型小槽治理。在裂縫兩側(cè)15mm處應(yīng)用電動(dòng)切割機(jī)切割兩條縫，深度在30mm左右，長度長于裂縫兩端約200-300mm。采用電錘鑿除縫隙間的混凝土，形成U型小槽，槽體平整度、尺寸需要符合要求，不能侵入槽體之外的混凝土，在槽幫兩側(cè)100mm之內(nèi)鑿毛。清理槽體與槽幫，涂刷防水材料灰漿層，并用清水拌和快干水泥，填平U型小槽，同時(shí)在槽幫兩側(cè)混凝土面抹3mm改性環(huán)氧聚合物水泥膠粉。應(yīng)用該種方法在材料選擇中，通常選用初凝時(shí)間在1.3min，終凝時(shí)間在4-5min。

4 結(jié)束語

為緩解城市交通壓力，城市軌道交通逐漸成為城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。在地鐵項(xiàng)目建設(shè)中，車站結(jié)構(gòu)滲漏水問題對(duì)地鐵工程建設(shè)質(zhì)量以及地鐵運(yùn)行穩(wěn)定與安全具有重要影響。針對(duì)地鐵車站結(jié)構(gòu)滲漏問題，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持多處設(shè)防、因地制宜、綜合治理、監(jiān)測(cè)預(yù)防等原則，做好防水設(shè)計(jì)與滲漏水治理，從而為地鐵車站穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

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