浅谈地铁车站渗漏水治理

浅谈****车站漏水治理摘要：地铁车站渗漏水病害的主要原因有侧墙一次性浇筑高度过高长度过长没有多点同时浇筑、混凝土振捣不充分不及时、防水卷材层损坏三方面因数。其中以混过泥土浇筑过程中出浆不够或者浆体流失产生蜂窝麻面结构为最大病害。对此病害的有效治理及防范措施有两个方面：1、治理措施及注浆封堵为首选。采用固化后有一定抗压、抗拉强度和粘结强度的胶凝材料填充裂隙、孔隙，在加强结构强度的同时阻断流水路径，达到堵水目的，采用隔水材料涂层防止细微渗流溢出砼表面，达到封水目的。2、在施工过程中从工序安排、施工质量严格两方面抓起做好防范工作。地铁车站在为了方便施工而划分施工缝时，除了考虑方便施工及施工缝划分在结构受力方面的要求外，还应考虑对混凝土质量的影响。尽量避免蜂窝麻面结构的产生。关键词：地下水丰富浆体流失蜂窝麻面渗漏水注浆防水抹面1．工程概况1.1工程地理位置及周边环境****1号线北起****站,南至****中心站，线路呈南北走向,共设站点15个。***北路站位于**北站与***路站之间，呈南北走向，道路两侧楼房密布。路口西北角为***铁路局办公、住宅区（临街为多层建筑、地面层为商业用房）；东北角是****饭店、***招待所、***居民区；东南角为***饭店（原***大厦、高层建筑）、***岩矿测试中心办公住宅区；西南角有***商城、四川省*****勘察设计院等。1.2设计概况总体设计情况车站总长185.6米，两端连接盾构区间。本车站结构包括车站主体部分和附属部分，车站结构形式均为整体式钢筋混凝土矩形结构，主体为地下单柱双层双跨框架结构（局部为双柱），立柱为方形，各板设计为梁板式体系；附属结构包括4个出入口、2个风道及风亭（其中3号出入口为预留口），出入口有单跨结构和单层多跨结构（与风道合建），风道均系单层多跨结构。本车站采用明挖法施工。车站南北端盾构调出井处开挖宽度为22.4m，长度为13.4m，标准段宽度为18.5m,长度为158.8m。车站标准段基坑深度约15.31m，盾构井段较深处基坑深度约16.85m。防水设计情况顶板：采用2.5厚优质单组份聚氨酯防水涂料，并设置1.5mm厚PVC抗根系刺穿层（有种植要求时）或隔离油毯（无有种植要求时），采用100mm厚细石混凝土作保护层。侧墙：采用双层能倒置粘贴于主体结构的预铺式防水材料（改性沥青类≥6mm，改性树脂类≥2.4mm），并做临时保护。底板：采用膨润土防水毯（≥5500㎏/㎡），并做临时保护。1.3水文地质情况本站地处闹市区，地面高程504.2～504.5m不等，地势缓和。在施工深度范围内地质情况复杂，自上而下分别为〈1〉人工杂填土、〈2-2〉粘土（Q4aL）、〈2-3〉粉质粘土（Q4aL）、〈2-4〉粉土（Q4aL）、〈2-5〉粉、细砂（Q4aL）、〈2-8〉卵石土（Q4aL）、〈3-4〉粉、细砂（Q3fgl+aL）、〈3-7〉卵石土（Q3fgl+aL）、〈4-1〉粉细砂（Q2fgl+aL）、〈4-4〉卵石土（Q2fgl+aL）、〈5-1〉强风化泥岩（K2g）、〈5-3〉中等风化泥岩（K2g）。〈3-4〉粉、细砂（Q3fgl+aL）、〈3-7〉卵石土（Q3fgl+aL）、〈4-1〉粉细砂（Q2fgl+aL）、〈4-4〉卵石土（Q2fgl+aL）为饱水层，富水性强、透水性强；(5-1〉强风化泥岩（K2g）、〈5-3〉中等风化泥岩（K2g）饱水性较好，为弱透水性。工点内常年平均地下水位线埋深为1.76m，具有水力联系的孔隙水富存于施工深度范围内的各地层中，靠大气降水补给。车站主体均处于泥岩以上透水层中。本站范围内无地表水系流过。根据地下水的赋存条件，地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水。1）第四系孔隙水：第四系孔隙水主要赋存于第四纪全新统（Q4）、上更新统（Q3）和中更新统（Q2）的砂、卵石土中，三层卵石层富水性好，形成一个整体含水层，含水层总厚度约25.2～25.8m，为孔隙潜水，局部由于地形和上覆粘性土层控制，具微承压性，为强透水层。本车站基本位于该层砂、卵石土中，受地下水影响较大。2）基岩裂缝水：基岩裂缝水主要赋存于基岩裂缝中，基岩岩性为泥岩，透水性、富水性较差，水量较小。1.4渗漏水情况目前，在车站主体结构内有渗漏水的情况出现，漏水点主要集中在车站主体底板及侧墙上，其中以车站南北两端盾构加宽段渗水最为突出。侧墙渗漏点较底板多，且多出现在底板以上0.2-米2.5米范围内。根据详细勘察，目前的结构渗漏水可分为以下几种情况：点漏，多出现在侧墙，流水量较大，周边已有较厚的白色盐渍；面渗，多出现在车站侧墙，有蜂窝、麻面的部位，有明显湿渍，严重者有明水反光；线漏，这种现象较少，主要出现在结构施工缝的位置，且以侧墙的竖向施工缝较为集中，大都有明显的线流明水，流水量较大，沿线有白色、暗黄色盐渍；线渗，多出现在施工缝处，有明显湿渍或积水，沿线有白色、暗黄色盐渍；2漏水原因分析根据以上结构渗漏水情况调查分析，造成漏水的主要原因为以几个方面：（1）、工序缺陷及现场工人操作不够规范。A、在主体施工过程中将主体划分为纵向11段、环向3层分段施工。问题在于在环向施工缝（共2道）划分过程中将底板及中板以上0.2m为环向施工缝，如此以来侧墙混凝土一次浇筑过高长度超过10m且只有只有一只压力泵输送混凝土，不能多点同时浇筑造成在混凝土振捣过程中增加浆体流动性，局部地方由于浆体流失导致出浆不够出现蜂窝结构。B、砼班工人在浇筑混凝土过程中不严格按照技术交底操作，局部地方振捣不及时或不到位造成结构出现蜂窝麻面状结构。为地下水预留了通道。（2）、侧墙钢筋在环向施工缝处的连接采用间隙焊，焊接过程中释放热量大，对侧墙防水卷材保护不够，造成防水卷材灼伤，不能起到防水作用。（3）、模板架立后，辅助架立拉片、为保证侧墙保护层厚度的预埋件等在进行混凝土浇筑时很难将其周边混凝土振捣密实与结构结合为一体，造成漏水通道。针对具体漏水特点分析其具体原因：点漏、面渗是因为该部位砼浇注过程中振捣不充分，不密实导致的，其中点渗流水路径在砼厚度方向确定，但不规则，面渗流水路径在砼厚度方向不确定，不规则。施工缝线渗、线漏是因为施工缝处理措施不合理，前后期浇注的砼密实性、粘结性不好，流水路径垂直施工缝并绕过钢板止水带翼缘。3治理渗漏水3.1治理原则、原理及流程治理原则地下铁道在城市内运营，对城市环境的影响较大，而且内部防排水设施与山岭隧道不同，因此地铁渗漏病害治理原则有较大的不同。针对成都地下水丰富和人民北路车站的具体特点，本次渗漏病害治理原则为“以堵为主，分级注浆，分区（类）治理，综合治理，彻底治理”得原则。。“以堵为主，分级注浆”是针对地铁车站不宜排水，治理渗漏病害必须采用完全堵水得措施。根据工程渗漏的实际情况，本次治理采用分级注浆，多次重复注浆的治理措施。“分区（类）治理”是针对渗漏病害的严重程度和面积大小，采用分区（类）治理的方法，进行分类治理的方法。“综合治理、彻底治理”是对工程渗漏病害得具体原因，进行多方面得综合治理。“彻底治理”是指考虑治理过程中的连锁反应，治理一处渗漏病害后可能导致新的渗漏点的形成，将造成治理工程量的不断增加。堵漏原理目前关于地下结构治理渗漏水有多中方法，主要以注浆堵水及凿槽填充两种原理为主。凿槽填充也可达到堵水目的，比注浆堵水经济易操作，对施工人员技术要求不高，教为广泛采纳。但凿槽填充容易造成治理一处渗漏病害后可能导致新的渗漏点的形成的局面，治标不治本，因此人民北路站全部采用注浆堵水+防水抹面的原理。采用固化后有一定抗压、抗拉强度和粘结强度的胶凝材料填充裂隙、孔隙，在加强结构强度的同时阻断流水路径，达到堵水目的，采用隔水材料涂层防止细微渗流溢出砼表面，达到封水目的。堵漏施工工艺流程工艺流程图渗漏类型确认渗漏类型确认渗漏点、线确认凿槽渗漏点、线二次确认钻孔冲洗安插注浆管填封沟槽注浆切除注浆管涂抹防水层压水检查砼表面处理清理表面3.2堵漏材料选择注浆材料目前市面上注浆材料主要以、聚氨酯为主。聚氨酯耐久不高，强度一般，价格底经济性好；改性环氧树脂耐久性高可达10年，强度性能好，价格高；地铁车站质保期5年，因此砼结构缺陷渗漏（施工缝、裂纹、不密实），注浆材料选用改性环氧树脂。改性环氧树脂性能指标性能性能指标要求参照标准粘度（25°C）≤1000MPa..sGB/T27944-19955适用期（25°CC）≥40minGB7123-886凝胶时间（25°°C）≤12hGB12007..7-89拉伸强度≥10MPaGB/T25688-19955压缩强度≥40MPaGB/T25699-19955弯曲强度≥15MPaGB/T25700-19955正拉粘结强度≥1MPaCECS146：：2003嵌缝材料填堵材料选用R425普通硅酸盐水泥加特快硬外掺剂。涂层材料采用水泥基防水涂料，其性能指标如下：性能抗折强度（MPaa）粘结强度（MPaa）抗渗性（MPa）冻融循环性能指标＞4＞4＞0.8＞D503.3将渗漏水分区和分级为了病害治理准确到位需要对渗漏点进行分区和分级。停止降水井点的运营，使地下水位上升至最大高度，以便渗漏点能够最大程度暴露。分区：根据渗漏点的分布情况和渗漏面积的大小，对陈展内的渗漏进行分区，分区方法为：为较为严重的渗漏点为中心，半径为1m范围内渗漏点合并为同一渗漏区，进行综合治理；如果两个或两个以上较为严重的渗漏点得距离小于1m或接近1m，将两个渗漏点所影响的渗漏区合并为一个渗漏区。分级：根据渗漏区内渗漏程度，将渗漏区分为三级：I级为混凝土松散，渗漏严重，渗水呈射流、股流和流淌状：II级为混凝土松散，结构表面有湿渍现象；III级为混凝土结构完整，渗漏为缝漏或点漏。3.4针对不同渗漏级别采取不同的大体治理思路为了彻底治理渗漏病害，采用注浆堵水与涂层防水结合方法对病害进行治理。根据成都地区的实际情况，采取多段分级注浆堵水的方式。所谓的多段分级注浆，是根据注浆深度顺序的不同，将注浆分味结构背后填充注浆、混凝土内部注浆，而且一次注浆可能达不到要求效果，需进行重复注浆。注浆借宿达到止水效果后对结构表面进行处理。根据渗漏水的分区和分级情况，采取措施如下表所示：表1渗漏治理措施表渗漏等级治理措施备注Ⅰ级结构背后填充注浆浆+混凝土内部部注浆止水并补强Ⅱ级结构背后填充注浆浆+混凝土内部部注浆止水并补强Ⅲ级混凝土内部注浆止水结构背后填充注浆针对防水卷材层损伤对渗漏处结构背后的空隙进行填充注浆，形成隔水层，降低地下水对结构的作用，如图所示。材料说明结构背后填充注浆以在结构外侧形成防渗止水层为目的，由于其注浆量较大，而且结构背后为砂卵层，故采用价格低廉的无极悬浮浆液为注浆材料。其注浆材料以水泥为主要材料，加入多种外加剂，改善普通水泥浆的凝胶时间、收缩性、抗地下水的分散性和固结体的抗渗性能。工艺说明结构背后注浆用于渗漏等级为I、II级的渗漏病害区，注浆设计参数需要根据现场渗漏情况、结构设计和围护结构情况进行设计。注浆孔直径为40mm，注浆孔深以钻透结构混凝土为基准；初步拟定浆液水灰比0.6：1～0.8：1，注浆压力为0～1MPa；注浆范围为渗漏区周围2米范围内按1.5米间距布设注浆孔；注浆采用水泥注浆泵和膨胀式注浆孔口管。3.4．2混凝土结构内部注浆由于混凝土结构存在蜂窝结构，这给车站渗漏水病害发生提供了良好的渗流通路。针对这一点采取混凝土结构内部注浆，对结构本身进行补强，同时提高结构的密实度，封闭结构内部的空隙，如图所示。材料说明混凝土结构内部注浆以填充结构内部空隙、封闭渗水通路和补强结构为目的，所以针对本工程进行混凝土内部注浆的材料要求较高，不仅要求材料具有一定强度、在有水条件下能够反应，而且对材料凝胶体的膨胀性和收缩性等都有一定的要求，故采用一种改性环氧树脂为注浆材料。工艺说明混凝土内部注浆对注浆工艺要求较高，注浆参数选择要根据渗漏区的渗漏情况、混凝土松散情况和结构设计参数等进行设计。注浆孔深为d=0.5h～0.7h(d为钻孔深度，h为结构混凝土厚度)；钻孔直径为12mm注浆采用化学注浆泵和膨胀式注浆止水针头；3.4．3凿毛抹面处理蜂窝麻面及渗漏病害时，在确定渗漏区域进行注浆程序前，扩大范围将渗漏区域内结构混凝土表面凿毛，深度约20mm。在注浆工序完成后达到堵水效果进行结构表面恢复时，去除注浆管，涂刷防水涂料，涂抹厚度以2～3mm为宜，然后用砂浆抹平。达到处理蜂窝麻面及封水目的。3.5根据不同的渗漏特征的具体治理方法点漏的治理方法点漏为单点渗漏水，一般表现为射流、股流、线流，因此治理方法以渗漏点为中心进行治理。其方法为：确定渗漏点位置；以漏水点作为暂时排水孔的检查孔；以渗漏点为圆心，布设2～3排混凝土内部注浆孔，其孔距和排距在具体施工时，根据注浆压力和渗透半径而定；对周围孔进行混凝土内部注浆，待中心孔有浆液渗出时停止注浆；注浆借宿后，观察渗漏点的情况，如果有水渗出，对各孔进行重复注浆；注浆工作完成后，观察2～3天如无渗漏，采用砂浆抹面；待砂浆凝结后，扩大一定范围涂抹一层柔性涂料防水层；缝漏的治理方法结构缝漏的形成主要是施工缝渗漏、变形缝渗漏和结构开裂缝渗漏。根据缝漏的形成原因，治理方法也有不同：施工缝治理方法对于这种渗漏的结构缝，采用沿缝布设注浆孔（与缝斜交），其注浆孔的参数和注浆参数必须参照施工缝设计图纸，进行设计