地铁工程防水堵漏讲座

结构防水堵漏

专题讲座提纲1提纲内容：一、防水设计原则及要点二、防水常见问题和案例三、渗水整治方案四、结语2一、地铁防水设计原则及要点（一）、地下工程渗漏水原因与危害地下工程渗漏水是常见的工程问题，其治理更是世界难题。隧道的防水与渗漏治理是至关重要的。隧道渗漏水，带来危害：1）影响结构耐久性和安全性；2）影响使用功能，尤其是电气设备性能、轨道道床性能；3）影响外观美观等；4）影响周围环境安全，易造成地面建筑物及地下管线的沉降和破坏。3渗漏原因：造成隧道渗漏的原因很多:1）防水设计方面的原因，如防水等级的确定不合理（应按功能要求分区分段确定），防水措施选用不当；2）防水施工方面的原因，如选材不当，现场防水施工质量控制不严；如混凝土振捣不密实，止水条安装不规范、跑位，止水条早膨，砼收缩或施工缝、变形缝位置移动，局部出现蜂窝、麻面等。3）验收方面的原因，如隐蔽工程未按特定要求进行验收，如防水基面表面不平整未处理、大的渗水点未进行封堵就铺设防水层；4）维护管理方面的原因，如未能及时的检漏与治理等等。4（二）、防水设计原则地下工程防水的原则，提法甚多，主要的有：1．《地下工程防水技术规范》(GDJl08-87)要求：遵循“防、排、截、堵相结合、综合治理”的原则。2．《地下铁道设计规范》(GB5015--92)要求：遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线、因地制宜，综合治理”的原则。当结构处于贫水稳定地层，安全条件下，可考虑限排。3．我国《公路隧道设计规范》规定：“以排为主，防、排、截、堵相结合的综合治理原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的目的。地铁总的防水原则是以防为主、综合治理。5"以防为主"：主要是以混凝土自防水为主，首先应保证混凝土（钢筋混凝土）结构的自防水能力。为此应采取有效的技术措施，保证防水混凝土达到规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性能。加强结构变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留通道、接头、桩头、拐角等细部构造的防水措施。6“刚柔结合”：采用结构自防水和外包柔性防水层相结合的防水方式。适应结构变形，隔离地下水对混凝土的侵蚀，增加结构防水性、耐久性。"多道防线"：除以混凝土自防水为主、提高其抗裂和抗渗性能外，应辅以柔性防水层，并在围护结构的设计与施工中积极创造条件，满足防水要求，达到互补作用，才能实现整体工程防水的不渗、不漏。细部如变形缝、施工缝等同时设多道防水措施。7“因地制宜”：深圳地铁目前各条线的工程的环境和地层条件是，天气潮湿多雨、气温高、地下水位高、补给来源丰富、近临海水、地层渗透系数大、地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构具有不同的程度的腐蚀作用等，确定采用全包防水是有效的防水防腐措施。在城市修建地铁，根据环保、水资源保护的要求，防排水设计应采用“防”而不是“排”的原则，严禁将地下水引入车站。"综合治理"：地下工程防水是一项技术性强、部门多、涉及面广的综合性工程，因之要求结构与防水相结合，结构自防水与外包防水层相结合，主体结构防水与细部构造防水并重，主材与辅材配套，施工、设计相协调，同时做好其他辅助措施。8（三）、防水等级和标准1、防水等级《地下工程防水技术规范》规定了地下工程防水等级为四级。地铁设计规范规定：1、地下车站、机电设备集中区段、出入口、人行通道防水等级为一级。2、风道、风井防水等级为二级。3、区间隧道及连接通道结构防水等级为二级。92、防水标准一级：不允许渗水，结构表面无湿渍。二级：顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的6‰，任意100m2防水面积上的湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2；其中隧道工程还要求平均渗水量不大于0.5L/（m2·d），任意100m2防水面积上的渗水量不大于0.15L/(m2·d)。10（四）、防水设计要点深圳地铁工程地质情况，主要是第四纪填土、粘土、砂层、变质砂层和变质花岗岩等,地下水为第四系孔隙水,水量丰富。为避免将来给地铁运营带来隐患,深圳地铁防水设计，按“高标准、严要求”的方针,遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则,一般采取了全包防水、半包防水和混凝土自防水等多种形式。当结构处于贫水稳定地层，安全条件下，可考虑限排。主体结构钢筋混凝土自防水+外包柔性防水层的全包做法,其核心是“以结构自防水为本,附加防水层为标”。项目实施过程中,确保防水工程质量是关键。

除严格按照设计要求和正确的操作程序施工外,还应对防水工程的施工组织、技术保证等方面采取有效管理措施。

111、结构自防水设计

结构设计在满足强度、刚度和稳定性的基础上，应根据地下水水位和地下水腐蚀性等情况，满足防水和防腐蚀设计的要求。混凝土强度等级不低于C30，抗渗等级不低于P8，当结构处于有腐蚀性地下水时应采取抗侵蚀措施，混凝土抗侵蚀系数不低于0.8。12自防水成败的关键自防水成败的关键：一是设计选择材料和配合比,二是二衬混凝土施工质量。

施工应采取如下措施:

a.要求选用合格原材料,通过试验选定适当配合比和外掺料,使混凝土具有密实度高、收缩率小、无裂缝、易浇筑和抗渗性能好等多种性能。

b.混凝土浇筑中,模板要牢固,尤其是挡头板不能出现跑模现象;要做到模缝严密,避免出现蜂窝、麻面现象。

c.混凝土从低处向高处分层连续浇筑,每层30cm;振捣要密实,尤其要保证施工缝和变形缝处的密实度。

d.混凝土终凝后,立即进行养护,并保持湿润,养护期不少于14d。

132、施工缝、变形缝的防水设计自防水效果再好，如果缝—这个防水薄弱环节没有处理好，一样漏水。

设计中砼应尽可能连续灌注，宜少留施工缝或不设变形缝。143、防水层设计和选材设计防水层有二个主要作用：一是隔离,防止砼开裂；二是隔断水流。防水层设计型式：全包、半包和自防水。争论较多，各有优点，因地制宜较好。15防水材料选择深圳地区天气潮湿多雨高温，地铁地下水位高、补给来源丰富，地下水对混凝土和钢筋均有不同程度的腐蚀性，地下结构复杂，施工空间狭小，施工工序多，防水材料选择：应具有施工可操作性、施工质量可靠性、耐久性。具有良好的抗刺穿性，做到与主体结构基面密贴、不空鼓、不串水。对环境无污染、阻燃性能好，无毒无异味，冷作业。一个车站内防水层选用材料种类不宜过多，原则上只采用一种防水卷材（最多两种材料），以简化施工，消除不同材料之间的过渡。柔性防水层（尤其是顶板和底板）应设置保护层。16结合深圳地铁已建、在建工程及广州地铁工程防水经验和教训，综合比选，适宜深圳地区的防水层材料主要有以下几种。1、地下车站防水卷材（1）合成树脂类高分子（自粘）防水卷材合成树脂高分子防水卷材主材厚≥1.5mm，含自粘层厚度，其中树脂为EVA厚度0.8mm、自粘层厚度0.7mm，不含透水性材料，要求卷材与水泥系材料粘结。17（2）高聚物改性沥青（自粘）防水卷材高聚物改性沥青（自粘）防水卷材主材厚≥4mm（不含其它透水材料），要求卷材与水泥系材料粘结。182、区间防水卷材明挖区间：可选用合成树脂类高分子（自粘）防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、PVC防水板。矿山法区间：可选用PVC防水板和合成树脂高分子（自粘）防水卷材。盾构法区间：管片外涂料可选用双组份聚氨脂涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料和高渗透性改性环氧防水涂料。193、施工缝防水材料1）涂刷介面剂根据新旧混凝土过渡要求及国内材料发展的现状,选用水泥基结晶渗透型防水涂料。2）环向和竖向施工缝采用带注浆管膨润土橡胶遇水缓膨止水条（结构尺寸40×15mm）和外贴式止水带（宽250mm）；也可采用缓膨型止水胶，规格尺寸15×8mm，外设防水卷材加强层（应选择与主体结构外包防水层相同的材料），宽度500mm。若选用缓膨型止水胶，则需要安设注浆管。注浆管应选用橡胶材质注浆管或全断面注浆管，注浆导管采用PVC软管，注浆材料应优先选用超早强自流平水泥浆或高渗透环氧树脂灌浆料。3）水平施工缝采用钢板橡胶（丁基橡胶）腻子止水条，宽200mm厚5mm（或6mm）钢板厚1.0mm；也可采用缓膨型止水胶，规格尺寸15×8mm，外设防水卷材加强层（应选择与主体结构外包防水层相同的材料），宽度500mm。

204、变形缝防水材料变形缝采用中埋式止水带及单组分聚氨酯密封胶防水措施，外加防水卷材和防水卷材加强层，并在顶部和侧墙设置不锈钢接水槽。止水带应选择优质橡胶弹性的材料（不得使用再生橡胶制作的止水带）以适应沉降和变形（拉伸与压缩），混凝土变形或沉降后止水带止水效果依然良好。21二、地铁防水常见问题和案例1、地铁防水常见问题最常见的问题是：影响使用功能、安全隐患.直观表现：结构开裂、渗漏水、周围建筑或管线沉降2、渗漏水案例及分析22车站结构开裂渗水23结构露筋、渗水24车站结构渗水25车站结构渗水26盾构隧道常见的质量问题

管片破损(崩缺、裂纹)、错台、渗水、上浮、隧道轴线偏差27隧道管片错台漏水28封顶块出现严重损坏29管片上出现细纹裂缝30管片缺口、裂纹产生的原因

1.盾构机盾尾间隙过小。

2.千斤顶布置不合理,千斤顶的分布与管片接缝不匹配。

3.盾尾铰接使盾尾与管片的适应性变差。

4.吊运和拼装过程中的碰撞损坏盾构机轴线与管片轴线偏差过大

5.盾构机轴线与管片轴线偏差过大盾构机轴线与管片轴线偏差过大

6.各组推进千斤顶推力相差过大等。

7.管片上浮和管片扭转方面的原因31

管片渗漏水产生的原因

1.管片本身质量原因。

2.施工原因，如错缝、挤裂、防水材料、注浆质量原因等

3、地质方面原因

32管片错台产生的原因

1.线路方面的原因(小曲率半径地段表现在隧道腰部左右方向错台)。

2.管片上浮造成错台(主要表现为竖向错台,隧道顶部、拱部错台量最大)。

3.注浆偏压造成错台(一般表现为局部管片块的向隧道内部错台)。

4.其他原因造成错台(管片选型不当,掘进操作不当,急纠偏)。

33针对质量问题采取的措施

1)加强管片本身生产质量控制

2)盾构机采用主动铰接

3)严格控制管片进场、运输、拼装引起的质量缺陷

4)控制好盾构机姿态,合理调整掘进参数

5)同步注浆及二次注浆及时跟进.34暗挖隧道渗漏水施工冷缝渗水砼不密实渗水35环向施工缝渗水36区间暗挖隧道渗水原因渗水根本原因：大多是施工质量原因，如砼振捣不密实、施工缝防水不好、砼结构开裂等；

另一方面是地质方面原因，结构过早受力或围岩压力增大等。37三、渗水整治方案

38（一）治理原则和要求1、渗漏水的治理原则根据渗漏水的情况（部位、渗漏水的流量、来源）应遵循防堵结合、注浆堵水和封缝相结合、涂膜封面和贴面防水相结合、刚柔相结合、因地制宜、综合治理原则。392、渗漏水的治理要求1）根据根据渗漏水的部位和渗量大小，在分析结构渗漏水原因后，采用注浆堵漏和封缝封面防水相结合、排堵相结、防堵为主（排是指排除结构内的水，不得打通防水层），采用刚柔结合、因地制宜、综合制理。2）

在治理渗漏水过程中，不得破坏原结构，尤其不得大面积凿除混凝土和凿深槽，不得裸露钢筋，严禁长期裸露钢筋。3）

渗漏水治理方式：先排后堵、大漏变小漏、线漏变点漏、片露变孔露，使大面积渗漏水汇集一点或几点，最后集中封堵。4）

渗漏水治理顺序：先堵小漏，后堵大漏，先高后低，先堵顶板再堵侧墙、后堵底板。5）

防水堵漏的同时，应把永久防水和补强加固统一考虑。403、混凝土裂缝修补要求地铁钢筋混凝土结构中，满足下列条件的裂缝均需进行修补：有渗漏水现象的裂缝；无渗漏水但宽度大于0.3mm的裂缝。对于活动裂缝，即处于继续开展而未稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可进行修补。如裂缝开展不能控制，则应采取相应的措施，限制结构的变形，裂缝宜用柔性材料进行封闭处理。对于结构承载力不足引起的裂缝，除对裂缝进行修补外，还应采取相应的加固措施，确保结构安全可靠。对贯穿裂缝，可采取封缝、埋管、化灌的方法处理。对非贯穿裂缝，因闭气的关系，难以将浆液灌到裂缝的尖顶区，从而不能消除该尖端区所形成的应力集中区，故处理中应周密考虑各种因素，提高浆液的充填率。对于温度裂缝，考虑到混凝土建筑对气温的“滞后效应”，一般选择在混凝土体温度的低点进行灌浆处理，效果较好。41裂缝修补的常用方法有：开槽嵌缝法、注浆法、贴补法、表面涂膜法等，应根据裂缝情况和环境条件选用或结合使用。对影响混凝土结构承载力的裂缝、深度超过混凝土构件保护层的裂缝、薄壁构件形成的贯穿裂缝等，均应使用注浆方法进行修补，注浆材料宜选择改性环氧灌浆液或无溶剂聚氨酯灌浆液。42（二）渗漏水堵漏整治方案43A、线缝（施工缝包括裂缝）渗漏水处理方法经验表明：高渗透改性环氧树脂（EAA）封缝法，效果较好。施工工艺：1、凿槽凿槽必须在有渗漏水的施工缝处施作，以不露出结构钢筋为宜，凿槽深度不能破坏原结构砼，应在有渗漏水的施工缝上骑缝呈“V”形凿除结构表面砼；深度控制在2～3cm，宽度为5cm,凿槽范围：渗水裂缝及两端各延长一个墙厚长度。44裂缝治理示意图452、灌浆钻孔钻孔的原则是：①必须骑缝钻设；②保证有渗漏水的裂缝与钻孔相通。成孔检验方法：钻（或洗）孔后该孔（或相邻孔）必须有水流出才算成孔，否则可采取钻斜孔与裂缝成30°斜角钻深孔的办法直至有水流出为止。钻孔时应注意以施工缝为中心，垂直墙面，预设灌浆孔应保证孔位在施工缝上。采用φ18mm的冲击钻头冲击成孔，在渗漏施工缝处当墙厚是500mm时钻孔深度为20cm，孔间距为30cm。间距太大，浆液可能难以充满两灌浆孔中间的施工缝，间距太小，浆液很快从另一个注浆孔溢出，难以保证浆液垂直渗透深度。在施工缝两端收口延长段因无水渗出，此处因止水条具一定止水效果，钻孔深度不宜破坏止水条，深度为15cm，间距30cm。如钻孔后该孔经冲洗无水流出或钻孔遇有钢筋不能垂直成孔时，须在该处施工缝的一侧钻斜孔连通施工缝，通过钻孔进行灌浆。463、冲洗（灌浆孔及基面）采用接通高压水注浆管伸入孔内冲洗2～3次，将孔内钻孔时残留的砼渣和粉尘冲洗干净，确保灌浆孔与渗水施工缝连通。同时，这也是灌浆成败的关键。检验标准是：相邻（或间隔）灌浆孔中是否有水流出。基面的洁净程度是EAA灌浆材料与基面结合效果的关键，基面一定要用清水冲洗、钢刷刷洗干净，不允许附着有灰尘、砼渣等松散层。474、灌浆管埋设及封管灌浆管采用Φ15铜管（或铝管）制作，嵌入孔底并留少许空间，以利于浆液的注入；灌浆管与孔口用封堵胶环向密封严密，避免注浆时密封材料脱开漏浆。5、EAA注浆材料封缝EAA灌浆材料由施工缝的上端向下端封缝，材料搅拌要均匀，时间控制要适当，注意与灌浆管的结合要密实。先在裂缝及两边延长段范围内涂刷配制好的EAA灌浆基液，然后在其上粘贴、铺平一层无纺布并粘贴密实，不得出现鼓泡和皱纹，最后在无纺布上涂刷两道EAA。486、密封检查注浆前应逐管进行试压水检查，试压有四个目的：①通过试压疏通裂缝，清理积尘；②检查裂缝的连通情况；③检查封缝层有无被压浆冲破薄弱点的可能性；④判断灌浆流量、饱和时间。试压的压力一般在0.5Mpa以下，作好详细记录，供灌浆时分析及控制灌浆压力、浆量。经压水检查在渗水裂缝与钻孔连通的情况下，才能进行灌浆施工。497、灌浆施工EAA浆液的配合比：主剂：固化剂：促进剂=10：0.6～1：0.1～1。一般温度较高，施工缝较细，固化剂和促进剂配比应小些，反之应大些。因为EAA完全固化需要2～3天时间，所以封缝后第四天才能灌浆施工，以便观察封缝后的效果，如有旁渗的则需返工，直至整个封缝不见渗水为止。灌浆操作方法如下；当经试压检查无异常后，即可进行灌浆施工。注浆由施工缝由上端第一个灌浆管（1#）开始注入，当施工缝较宽（>0.3mm时），灌浆压力调为0.3～0.8MPa，当施工缝小于0.3mm时，可适当提高压力至1.0MPa左右。当邻近孔（2#）出浆时，为确保浆液扩散、充填满施工缝，宜继续稳压15～20min再结束。将1#孔铜管从端部约5cm处反折捆紧,封闭灌浆管，改由2#孔灌浆，从上往下，出浆一孔，关闭一孔，直到施工缝底端孔。见下页图。施工结束后，立即用丙酮清洗工具。以免浆液固化后无法清除。50

灌浆施工方法示意图518、效果检查因EAA浆液固化时间约为4天，故在施工缝（裂缝）进行灌浆4天后即可进行灌浆效果检查，在已灌浆的施工缝上重新钻孔埋管，并压住清水，压力控制在0.3Ma，以施工缝内不出现渗漏水为宜，否则需重新补充钻孔灌浆。52B、点渗漏处理方法点渗漏的现象在这里可分为点(一般为钢筋头)、或小于5厘米的裂缝。在该点或裂缝中心钻孔，孔径为φ10mm，深6cm。高压清水冲洗后再灌浆，灌浆管嘴不能与孔底接触，孔口与灌浆管采用快速堵漏灵固定，两侧裂缝也采用同样方法封堵。因钢筋头引发漏水应先凿开钢筋头旁边的混凝土直至露出钢筋。如钢筋头超过结构钢筋保护层，应先割除钢筋头，然后在钢筋头旁边钻孔，必要时可钻成30°斜孔，灌注EAA方法与线渗漏处理方法相同。见下图。53点渗漏治理示意图54点渗漏处理方法示意图

55点渗漏处理灌浆56C、面渗漏（散渗）处理方法处理方法：一般采用界面剂涂料处理。常用的界面剂涂料是渗透结晶型的防水材料，可在潮湿或含水的混凝土细微裂缝中形成结晶，以提高混凝土的密实度，减小透水性能。面渗可用渗透结晶型的防水材料调水后，用尼龙刷涂刷，养护2～3天即可。若面渗中有潮气结露或漏水点，因该处一般情况为混凝土不密实，则需钻孔按漏水点处理，通过灌浆可达到防渗补强的作用。渗透结晶型的防水材料与水配比为：渗透结晶型的防水材料5份：水2～3份（体积比）。57D、变形缝处理方法1、钻孔施工变形缝处单侧斜向钻设注浆孔，并满足下面两个条件：①必须在有水渗出变形缝单侧与墙面成45°斜向钻孔，孔径Φ45mm，孔间距2m；并不得损坏橡塑止水带和防水板；②成孔后如有水流出，即能保证浆液能填充到变形缝水的通路中；如没有渗水流出，必须用高压水清孔后再注浆。在钻孔过程中，如遇结构钢筋可移位重新钻孔。58591、主体结构C30钢筋混凝土2、钢边橡胶止水带3、原嵌缝填料4、注浆孔（直径10mm）5、新嵌缝材料（优质发泡高压聚乙烯闭孔泡沫塑料条）6、隔离层7、注浆孔封口料(临时堵漏材料)8、注浆嘴（直径10mm）9、新开槽体60变形缝钻孔示意图612、清孔清孔时采用高压水将钻孔施工过程中残留在孔壁砼上残渣清洗干净，同时将堵塞在变形缝水路通道的砼残渣冲开，以利浆液充填。3、安设注浆管注浆管采用φ42钢管制作，前端20cm