(中鐵二局第二工程有限公司,四川成都 610101)
地鐵車站主體結構的質量受設計方案、原材料質量、地下水分布特點等多項因素的影響,在某項或多項工作未落實到位時,均易出現地鐵車站主體滲漏的問題,威脅地鐵車站的穩定性。因此,技術人員應對實際情況形成準確認識,采取針對性的防治技術,從根本上解決滲漏問題,推動建設工作的順利開展。
文星站總長480.415 m,為一島一側式車站,中心里程DK19+767.16,采用地下兩層箱型框架結構。島式站臺寬10.5 m、側式站臺寬7 m,頂板覆土厚度約3.3~4.3 m。開挖施工采取明挖和局部蓋挖相結合的方案,基坑深度17.4~19.6 m,防水為重點施工內容,應采用有效的防治技術,解決車站滲漏問題。
滲漏水是地鐵車站主體結構中發生概率較高的問題,根據明挖地鐵車站的結構特點可知,發生滲漏水的部位主要為混凝土結構、防水層,應分析滲漏水特點再進行防治工作。
2.1.1 施工技術不合理
地鐵主體結構對施工技術提出較高的要求,若采取的施工技術不合理,隨時間的延長,地鐵主體結構將發生明顯的滲漏現象。地鐵車站的施工環境復雜,地質、水文均會對正常施工造成影響。綜合多方面情況,本工程明挖基坑施工采用具體工藝要求如表1所示。

表1 車站主體結構統計
2.1.2 材料質量不達標
材料是構成地鐵車站主體結構的基礎要素,施工中混凝土的用量較多,在失水時混凝土結構將出現明顯的干縮裂縫,大幅度降溫時易產生冷溫裂縫,導致混凝土結構缺乏完整性,降低結構的防水效果,裂縫不斷發展,威脅結構的穩定性,引發安全事故。
地鐵主體結構防水施工中,防水層為關鍵的防護體系,若該部分出現漏水現象,將難以隔絕水的侵蝕,導致其流入主體結構表面,危害整體結構。柔性防水材料局限性較強,存在耐久性欠佳、易老化等問題,難以滿足地鐵車站的防水需求。防水卷材的鋪設面積較大,對基面要求高,其需要與混凝土結構緊密貼合,若某部分存在貼合不密實的情況,將影響防水層的防水效果。
在本項目的車站主體結構施工中,采用高性能的抗滲混凝土,加強材料質量的控制,可提高結構自身的防滲能力。優化混凝土的配合比,嚴格控制材料質量,以便形成完整、致密的混凝土結構,制定完善的管理措施,避免局部較脆弱等問題。
(1)原材料。混凝土制備階段存在粗細骨料級配不合理、水泥存在受潮的情況,此條件下生產的混凝土缺乏足夠的抗滲性能,應對原材料質量的選擇嚴格要求,從源頭上規避問題。
(2)配合比。未按要求摻入外加劑,水灰比超出合理范圍,導致混凝土在使用過程中發生收縮和徐變現象,形成裂紋;未嚴格控制坍落度(偏大),在粗骨料間產生軟弱層,影響混凝土的抗滲性能;坍落度偏小時,難以保證振搗施工質量,存在密實度不足的情況。
(3)澆筑施工。澆筑過程中混合料的下落高度過高,發生離析現象,影響混凝土的質量;未按照要求控制搗固時間,經過處理后混凝土內部依然有較多的空隙,密實性無法滿足要求。
(4)其他方面。未按照要求設置施工縫,導致混凝土結構的穩定性下降;缺乏合理的養護措施或養護時間不足,加重混凝土的開裂問題。
主體結構滲漏的形式主要有點滲漏、面滲漏、施工縫滲漏、變形縫滲漏,滲漏水防治需要將防水層、施工縫、變形縫,混凝土施工質量作為主要對象,施工部門以實際情況為準,采取相適應的施工技術,將質量管控落實到各流程中,提高滲漏防治水平。
3.2.1 材料選擇
(1)合理選用材料。選擇32.5R普通硅酸鹽水泥為宜,該水泥具有抗水性良好、低水化熱的特性;選擇級配良好的骨料,細度模數控制在2.8~3.0;嚴格控制碎石的粒徑,盡量不超過40 mm。
(2)優化配合比。組織多次試驗,確定混凝土質量達到最佳狀態時對應的配合比。水灰比控制在0.4~0.5;混凝土的水泥用量為300~350 kg/m3,含水量35%~40%;摻入適量高效減水劑及一級粉煤灰,用于緩解水泥水化熱現象,以免因混凝土內外部溫差過大形成裂縫。以設計配比為準,選擇適量質量達標的材料,經過充分拌和后,轉運至施工現場,及時投入使用。
(3)鋼筋處理。鋼筋是地鐵車站主體結構中的關鍵材料,應對其進行除銹處理,清理附著在鋼筋上的油污等。
3.2.2 防水層鋪設
(1)圍護結構噴射混凝土施工完成后,應及時進行收面抹平工作,確保后期防水層鋪設時基面平整。
(2)防水層基層表面應清理干凈,若存在凹凸起伏部位,應使用水泥砂漿找平,避免防水層鋪設后背面產生空鼓現象,造成防水層撕裂產生滲水。
(3)防水層相鄰兩幅卷材的有效搭接寬度為10 cm,按照上幅、下幅搭接,防水層搭接縫應錯開1/3~1/2幅寬。施工過程中應嚴格多次檢查搭接部位連接情況,發現有開口情況應立即重新粘貼。
3.2.3 施工縫、變形縫處置
(1)分次澆筑混凝土時,應加強對原澆筑混凝土的檢查工作,待其強度達到要求后,再組織進一步的混凝土澆筑作業。
(2)原混凝土面施工前,應清理該處的浮漿、脆弱表層等不利于正常施工的雜物,適度鑿毛直至原混凝土面露出粗骨料為止,表面以凹凸不平的狀態為宜,有利于新澆筑混凝土與原面層的結合。
(3)清理表面雜物時,可采取高壓水沖洗的方法,保證原混凝土面無泥土或松散骨料堆積的情況,以便混凝土表面可維持濕潤的狀態。
(4)在施工縫、變形縫處安裝止水帶時,應保證止水帶的安裝位置的準確性、牢固性。混凝土澆筑前應檢查止水帶的施工情況,判斷其是否存在位置偏差、完整性不足的情況,若均無誤,可進入混凝土澆筑施工環節。
(5)實際澆筑過程中,應加強對接縫處的振搗,經過多次操作后,使止水帶可緊密貼合在結構上,此外應加強對振搗設備作業姿態的控制,以免因設備的外力作用導致止水帶受損或偏位。
3.2.4 混凝土施工
(1)混凝土澆筑時,材料下落高度不宜超過2 m,以防離析;若因施工條件特殊存在混凝土澆筑高度超過2 m的情況,宜利用串筒或滑槽澆筑。遵循分段依次施工的原則,單次混凝土澆筑量不宜過多,避免加大質量控制難度,產生結構裂紋。本工程中,單次澆筑的結構長度控制在20 m以內。
(2)嚴格控制入模溫度,夏季不大于28 ℃,冬季不低于5 ℃,遇夏季高溫天氣時,宜在溫度較低時進行澆筑。
(3)嚴格控制混凝土結構的鋼筋保護層厚度,應采用專門加工、定型生產的鋼筋定位墊塊,施工現場應將保護層厚度作為重點檢查內容之一,并重復檢查。
(4)待混凝土達到初凝狀態后,可進入灑水養護環節,混凝土表面采用土工布或薄膜等保濕材料覆蓋,持續時間至少為14 d,同時根據現場氣溫及澆筑混凝土的質量情況合理灑水,確保灑水頻率和單次灑水量均具有合理性,避免混凝土過于濕潤或過于干燥而產生開裂[1]。
(5)混凝土施工完成后,拆除模板支架、鋼支撐時應嚴格按照規范要求施工,達到設計強度后方可拆除,防止結構混凝土開裂產生滲漏水。
3.2.5 滲漏水治理
(1)點滲漏。滲漏水量偏小時,先確定裂縫的發生位置,于該處鉆兩個孔徑為14 mm、深150 mm的孔,將注漿管安裝到孔內,利用高壓水清理,恢復至潔凈狀態后,即可正式注改性環氧樹脂灌漿材料,為避免漿液溢出現象,兩側的裂縫可利用堵漏材料有效封堵。若滲漏水的總量較多,如已經形成水流,應開鑿裂縫,按照前述方法完成防治工作。
(2)面滲漏。確定面滲漏的實際覆蓋范圍,滲漏水范圍內選擇滲漏水部位鉆孔埋設注漿針頭,注漿應由外向內、由高到低,集中滲漏水點采用封閉集中注漿,在滲水面鑿深30 mm,清理鑿除施工期間產生的雜物,刷涂堵漏粉,并使用防水砂漿封閉,使滲漏處恢復至完整的狀態。
(3)施工縫、變形縫滲漏。注漿孔宜交叉布置在施工縫兩側,鉆孔應斜穿施工縫,至止水帶迎水面,采用高壓水或高壓氣體清洗干凈注漿孔。安裝注漿針頭,采用注漿機加壓注漿,自下向上,出漿一孔、關閉一孔,直到裂縫頂端孔,注漿結束后,及時清除基面多余材料,保持基面清潔干燥。
綜上所述,滲漏水是地鐵車站主體結構中較為常見的問題,影響地鐵車站的功能,威脅地鐵車站的穩定性,引發安全事故。在明挖地鐵車站中,其主體結構滲漏的形式主要有點滲漏、面滲漏、施工縫及變形縫的滲漏,原因體現在材料質量不達標、配比不合理、澆筑方法不當等方面。工程人員應正確認識地鐵車站主體結構的滲漏問題,采取合適的防治施工技術,提高施工質量。