地鐵車站主體工程滲漏水成因及防治措施

竇洪羽

摘 要：我國經濟建設在改革開放以后的迅猛發展，帶動了城市地下工程的迅猛發展，尤其是從二十一世紀初到二十一世紀中葉，這是我國進入大規模建設地鐵和地下工程的階段。因此，相應的地下工程也存在大量的技術問題需要解決，地鐵車站主體工程滲漏水的問題就作為土建工程中的重點難點而存在。針對杭州地鐵8號線一期工程土建工區三義蓬東二路站工程的具體情況，及滲漏水的成因以及防治措施提出一些膚淺的分析和總結。以其研究為將來的地鐵工程施工起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：地鐵;車站工程;滲漏水;成因;防治

1 工程概況

我國城市規模隨著經濟發展而不斷發展，城市的人口以及車輛都不斷增加，地面交通的壓力也日漸增加，軌道交通作為最新式的交通方式，已經被成功用以解決我國大中城市的交通問題。我國很多大城市興建了很多大型的地鐵工程，并為解決交通問題發揮了積極的作用。其結構滲漏與否、滲漏程度，都將對地鐵營運環境是否舒適產生巨大的影響，另一方面，也將會致使地鐵車站內的電氣設備隨著工作環境的惡化損壞，直接影響城市地鐵運行過程中的安全問題。另外滲漏問題還嚴重影響主體結構的耐久性問題。

義蓬東二路站為杭州地鐵8號線一期工程第八個地下車站，為地下二層島式車站。車站位于義蓬東一路與規劃河景路交叉口沿規劃河景路東西向布置。車站中心里程為DK14+939.2926，起點里程為DK14+748.4526，終點里程為DK15+121.0126，全長374.16m。

車站主體圍護結構標準段基坑開挖深度約16.63～17.31m，車站底板座落于3-5層粉砂、局部位于在3-6層砂質粉土。盾構井段小里程端深約18.59m，盾構井段大里程端深約19.19m。車站標準段寬23.1m，盾構段寬27.2m。車站主體圍護結構采用地下連續墻+內支撐圍護結構體系。標準段基坑采用800mm厚地下連續墻+5道內支撐的圍護方案，其中第1道為混凝土支撐，第2、3、4、5道為鋼支撐。盾構段大、小里程段基坑均采用800mm厚地下連續墻+6道內支撐體系，其中第1道混凝土撐，第2、3、4、5、6道為鋼支撐。冠梁尺寸為1200*1000mm，砼支撐尺寸為800*1000mm。

采用明挖順筑法施工，車站主體受力體系：側墻厚700mm，標準段底板厚900mm;中板厚400mm;頂板厚800mm，采用預鋪自粘防水卷材外包防水及結構自防水體系。

目前主體結構施工已完畢，拆模后發現頂板、側墻局部地方有滲漏水現象，根據本人的施工經驗，對滲漏水成因及防治作了一些膚淺的分析及總結。

2 滲漏水成因

從杭州地鐵8號線一期工程土建工區三義蓬東二路站主體結構的滲漏部位分別為頂板、側墻可以看出，水均是由主體結構中混凝土相對薄弱的部位逐漸滲漏出來的。這就說明該地鐵存在以下兩個方面的問題：一是結構部分的剛性自防水存在局部失效;二是整體外自粘防水存在局部失效。

2.1 剛性自防水局部失效原因

2.1.1 混凝土的收縮變形是混凝土構件產生裂縫

采用大流動性泵送混凝土時經常會發生混凝土經常會發生混凝土終凝前的沉縮裂縫。這是因為大流動性混凝土初凝前，混凝土中粗骨料始終處于一種自由狀態，雖然振動器械進行了振動，內部的孔隙已基本排除，但混凝土內部的粗骨料仍在其自身的重量作用下緩慢下沉。在混凝土未達到初凝前，其內部粗骨料仍處于下沉狀態，由于鋼筋上面的混凝土受鋼筋的支撐不能下沉，因此在鋼筋表面沿著鋼筋的走向產生裂縫;另外，混凝土在澆搗完畢后，混凝土拌合物中的水分一部分被水泥水化，由于水泥水化生成物的體積，比反應前物質的總體積小，而使混凝土收縮，這種收縮稱為化學收縮。另一部分水則分泌出流失和被蒸發，而引起膠凝體失水產生收縮，以及毛細管水分蒸發而使混凝土系統內的顆粒受到毛細管壓力作用而產生的體積收縮，這種裂縫出現的時間較早，一般在混凝土初凝前就已經發生，若不加以處理和養護，局部裂縫將會貫穿整過混凝土結構。

2.1.2 側墻厚薄不勻產生裂縫

在圍護樁成孔過程中，因多方面原因致使樁位相對偏差較大。主體結構施工時，因忙于追趕工期，對凹凸不平（平整度有部分甚至達到15cm左右）的圍護結構面沒有進行有效處理，從而使得成型的主體結構側墻厚度厚薄不勻。主體結構竣工后，自然受到沉降和溫度應力，因側墻厚薄不勻，在較薄處便產生應力集中以致產生結構裂縫。

2.1.3 施工方法不當造成質量缺陷

澆筑方案不合理或不按澆筑方案進行混凝土的澆筑，澆筑方案行同虛設，交底不到位，是施工過程中易出現的問題。澆筑過程中，沒有明確的澆筑路線，中途需要暫停時，也忽略施工縫的留置位置，在這種情況下，極易出現與施工縫位置一致的裂縫。混凝土澆筑時，操作工人沒有責任心，多處出現漏振、欠振，拆模后發現混凝土結構蜂窩麻面比較嚴重。另外，按照設計要求，正常施工縫處須預埋中埋式鋼邊止水帶、混凝土面須鑿毛。但在實際施工過程中，鋼邊止水帶埋設位置不準確，施工縫也沒有嚴格按照要求鑿毛。所有這些，都是造成結構滲漏水最基本的原因。

2.2 整體外包防水層局部失效原因

用常理來判斷，剛性結構的自防水出現局部失效和柔性防水層的局部破壞有時在同一部位，但是，多數情況下他們不會出現在同一部位，這是因為柔性防水層在遭到局部破壞以后，地下水將穿過柔性防水層，進入到結構層的外壁，在地下水的壓力作用之下，水將在柔性防水層和結構混凝土的外表之間，劈開聯接通道。這種情況下，進入結構混凝土中自防水失效的部位時，地下水會穿透混凝土，然后進入主體結構，產生滲漏情況。因此，一旦人們發現了主體結構出現漏水時，地鐵的主體結構中的自防水以及柔性防水層都早已經出現了局部的破壞和失效，但是，也正因為如此，具體滲漏水部位也就難以查清了。根據構造不同來考慮，主體結構漏水成因可以歸結為結構混凝土的剛性自防水局部出現失效，柔性防水局部遭到破壞以及建筑細部構造存在不當等。

2.2.1 防水設計原因

設計師在進行地下工程設計的時候對于防水的重要性認識不夠，防水設計不合理，存在參數不明確，數據不具體，沒有實際考察當地地下施工現場的具體情況，忽視了很多細節作法，忽視了“多道設防，剛柔結合”地下工程防水原則。該地鐵工程在防水設計上采用預鋪反粘卷材外包防水及結構自防水的防水體系，在選用材料以及防水設計上存在不合理的情況，沒有針對地下工程的結構特征認真的研究。其次，防水理念問題也會引發一定的地鐵滲漏問題，因此地下工程再放水設計上應該考慮排水系統的已更換性和長期維護性。最后，防水設計上的經濟性問題也會引發側漏，設計者對造價問題處理不當，選用廉價較差的材料，最終將導致水滲漏問題的發生。

有防水設計經濟性問題引發的滲漏：盡管防水工程在地下工程中占得工程總費用。

2.2.2 防水材料原因

針對地下話雖滲漏問題應該從多方面考慮周全，隨著地鐵的使用，因充分考慮到地下水環境以及微生物侵蝕在弱化防水材料性能方面發揮的作用，當然，防水材料自身存在一個使用周期的問題。

2.2.3 工程結構原因

地鐵工程主要出于復雜的地下環境，引起工程結構變的原因有很多，并最終導致襯砌結構的位移、開裂、變形、混凝土剝落等，造成防水層失效。

2.2.4 維護和管理原因

如果不能及時有效地維護處理排水系統的堵塞，嚴寒地區冰凍問題等，水壓或冰凍將長期積累，最終導致結構開裂，破壞防水系統。

3 滲漏水預防方案

3.1 地鐵車站防水工程要根據工程具體施工地點的特點，遵循防水工程“防、排、截、堵”、“因地制宜，剛柔相濟”的原則，重點推廣以自防水混凝土作為主要材料，并和防水卷材或者防水涂料相結合的具體防水方案。

3.2 提高防水材料耐久性，尤其是要鼓勵新材料、新技術的改革創新、滿足地鐵以及更多的地下工程所提出的高要求，演變準的防水要求。從這個角度出發，在目前現有的各方面相關檢測標準基礎之上，建立健全適用于地鐵以及更多地下工程防水耐久性的技術標準和檢測方法。加強防水工程的維護和管理。及時監測管理防水工程的工程結構的變異，預防或檢修防水材料的失效。

4 滲漏水的治理方案

根據現有的具體情況，進行具體問題具體分析，參照內防水法進行處理。

4.1 在沉降縫隙的地方，鑿開逢，清理縫內水以及雜物，使用瀝青這種柔性帶伸縮的材料進行灌縫，在距離底板8-19的地方停止灌注，使用強大的剛性水防水材料填充到縫隙內，厚度保持在3cm左右，在防水材料上放置砂紙，或者棉氈等材料，在砂紙或者棉沾上填入防水材料，使防水材料與底板相平，在填充的同時埋上止水針頭在治水材料內（注意放置止水針頭被防水材料堵死，因此要確保防水材料的粘稠度，不可太稀）。高壓灌漿，注入一定量的止水劑，當發現止水劑在表面滲出，再灌注其他針頭，實現止水一小時之后，可敲出灌注針頭，如果針頭內仍然存在沒有完成的發泡，需等待發泡完全完成之后，再填補空洞，最后清理干凈。

沉降縫處漏水鑿開縫，清理縫內水和雜物，用柔性帶伸縮的瀝青類材料灌縫，灌到離底板面約8-19處，用強大的剛性水不漏等材料均勻的填入縫內，厚度約3cm，在水不漏上放置砂紙，或棉氈等材料，在砂紙或棉氈上填入水不漏至與底板相平，在填的同時埋上止水針頭在水不漏

4.2 處理局部少量漏水的情況

4.2.1 結構龜裂縫處滲漏水的處理。

施工縫的最低至5-10cm的地方，傾斜45度角，在結構體厚度的三分之二深度處鉆孔，循環由低處鉆向高處，最好保持15-30cm的孔距。鉆孔到最高處，再一次埋入灌注針頭，設置完灌漿針頭之后，用高壓灌注機從上往下灌注止水劑，當發現止水劑在結構表面滲出，再去關注其他的針頭，其他操作按照以往程序的步驟進行操作，直至發泡完成，填充空洞和最后清理。

4.2.2 蜂巢漏水的相關處理。

在蜂巢范圍內鉆孔，鉆孔間距為20-30cm，在結構體厚度的三分之二處停止鉆孔，埋設灌注針頭，并在鎖緊固定以后，將止水劑用高壓注漿機注入其中，灌注順序是從最低處的灌注針頭開始灌注的，經由止水劑發泡并填滿硬化后的蜂巢內，止水劑從表面滲出時，再按順序向高處進行灌注，止水劑和滲漏水反應后就會將所有的大小細縫填滿，由此可以完全解決漏水的問題，完成止水一小時以后，既可敲出灌注針頭，如針頭內存在尚未完成的發泡，需等待完全發泡以后，再將空洞填補并清理干凈。

5 結語

通過對該地鐵的具體案例進行分析研究，在地下水充沛，存在較多地裂縫的地質條件下，基于滲漏水的成因分析盡可能采取因地制宜、剛柔相濟的地鐵工程防止滲漏水措施。本文措施為更多地鐵的滲漏水問題提供了科學的預防措施以及補救辦法，并且講科學的指導類似的地下工程。

參考文獻：

[1]《地鐵設計規范》GB50157-2013

[2]《地下鐵道工程施工及驗收規范》GB50299-2018

[3]義蓬東二路站結構防水施工圖

[4]《杭州地鐵8號線一期工程（義蓬東二路站）施工圖設計》（2019年1月）

[5]《地下工程防水技術規范》（GB/50108-2008）

[6]《地下防水工程質量驗收規范》（GB50208-2011）

[7]杭州地鐵8號線一期工程施工總承包土建工區三義蓬東二路站實施性施工組織設計

[8]我單位以往的同類工程施工經驗