王海瑞
中铁二十局集团第三工程有限公司重庆400065
摘要:地下工程渗漏水,会使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失,PH值变小,容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀,并会加快结构混凝土的碱骨料反应,从而影响到结构安全,缩短了工程的使用年限。因此,必须及时采取有效措施,进行治理。本文以成都地铁5号线一、二期工程南湖立交站为实例,通过对地铁车站结构渗漏水请况及原因进行分析,结合相关规范和设计图纸对车站结构的防水要求,针对不同情况采取相应的堵漏措施。
关键词:地铁车站;原因分析堵漏;措施
地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种质量缺陷,尤其是南方多雨及地下水位较高的地区,它不仅与地下工程周边地质水文环境、结构埋深、防水设计方案、防水材料等有关,还与结构混凝土性能、施工方案、施工工艺等有关。由于影响地铁工程结构防水效果的因素很多,因而很多地铁工程在完工后都会存在局部的渗漏。
1工程概况
成都地铁5号线土建13标南湖立交站总长269m,标准段宽度21.10m,车站为地下两层单柱双跨岛式车站。车站中心里程处顶板覆土为3.5m,车站底板底埋深约16.95~19.96m。车站端设有3个出入口通道、2组风亭。南湖立交站位于富水砂卵石层地质段,基坑围护结构采用钻孔桩+内支撑形式。本工程结构外包防水侧墙、底板采用4mm厚自粘聚合物改性沥青预铺式防水卷材,顶板采用2.5mm厚优质单组份聚氨酯防水涂料。车站结构采用P8高性能防水混凝土。
2渗漏水原因分析
本工程的具体渗漏情况:主要为车站与出入口接口施工缝、主体环、纵向施工缝以及变形缝等部位,而其余部位渗漏程度相对轻微,多为湿渍或渗水。根据地铁车站结构的渗漏可以看出本工程存在以下两个方面的问题:一主体结构外包防水层局部失效;二主体结构部分的混凝土自防水存在局部质量缺陷。
2.1外包防水层失效
在混凝土的迎水面设罝外包柔性防水层。从理论上讲全外包防水层,能有效的把车站与外界水源隔绝,具有非常好的防水效果,然而施工过程中往往因防水卷材破损、粘贴不牢、搭接长度不足以及附加防水加强层未按要求施工等,造成局部防水层失效。
2.2结构自防水失效
防水混凝土要具有良好的抗渗,最关键就是控制好混凝土的裂缝,但在实际施工中却存在很多问题,其最主要是混凝土本身就存在薄弱环节,加之由于地下水环境复杂,混凝土施工质量欠佳或特殊部位的处理措施不当,造成混凝土内部存在局部缺陷,破坏了结构自防水的能力。结构自防水失效主要有以下几点:
(1)混凝土的收缩变形使混凝土内部产生裂缝;
(2)侧墙厚薄不匀产生裂缝;
(3)施工缝、变形缝细部防水节点处理不当。一是施工缝处未凿毛或垃圾未清理干净;二是施工缝、变形缝处的止水带未按设计要求位置安装,或是止水带表面末清理干净或被破坏,部分失去防水效果;
(4)混凝土振捣不密实形成空洞、裂缝等引发的结构渗漏水,主要表现为欠振、漏振和过振引起;
3渗漏水治理措施
3.1结构堵漏治理原则
本工程渗漏水常见的有孔渗漏、缝渗漏以及面渗漏;渗水情况有慢渗(湿渍)、快渗、漏水、涌水。应视具体情况,确定治理方案,进行堵漏。渗漏水治理应遵循“堵排结合、因地制宜、刚柔相济、综合治理”的原则。先排后堵,以大化小,将面漏变成线漏、线漏变成点漏,最后集中封堵,堵漏时按照“先堵小漏、后堵大漏,先高后低,先顶板再墙身、后底板”的顺序进行施工。
3.2混凝土结构裂缝治理
线渗漏指大于5cm的连续性裂缝渗漏水,其主要发生在施工缝、裂缝、冷缝、变形缝以及结构交接交叉等位置。
工艺流程:凿槽→钻孔→清洗注浆孔→安装注浆管→封孔及封槽→注浆→注浆效果检查→拆管及封管→槽缝防水→基面恢复
沿裂缝处凿槽,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20~40mm,宽度为40~60mm;凿槽范围:沿渗水两端各延长200mm。
注浆孔钻设
钻孔的原则是:必须骑缝钻设;保证有渗漏水的施工缝与钻孔相通。
根据施工缝形成情况,钻孔时应注意以施工缝为中心,垂直墙面,预设注浆孔应保证孔位在施工缝上。采用φ14mm的冲击钻头冲击成孔,在渗漏施工缝处,钻孔深度为150mm,孔间距为200mm。
(4)清洗注浆孔及槽面
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,确保注浆孔与渗水裂缝连通。基面的洁净程度是封堵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、砼渣等松散物。
(5)安装注浆管
注浆管采用φ12铝管制做,嵌入孔底并留一定空间,注浆管与孔口用堵漏剂进行环向密封。
(6)注浆施工
本工程选取聚氨酯、丙烯酸盐等灌浆材料。当经试压检查无异常后,即可进行注浆施工。注浆压力控制:0.5~2.0MPa,注浆采用二次或多次完成。
(7)槽缝防水及基面恢复
封堵注浆孔的快硬水泥应凿平,再用堵漏剂抹面,并沿施工缝两侧抹宽各5cm,厚3mm。
3.3混凝土不密实及蜂窝麻面造成的结构表面渗漏水治理
点渗漏的治理。点渗漏的现象在这里可分为点或长度小于5cm的裂缝。
①在渗漏水点直接钻孔,孔深200mm,孔径10~12mm;
②在渗漏水点注浆孔位外缘再钻两个孔,一个为辅助注浆孔,孔深150mm,孔径10~12mm,另一个辅助孔为排气孔,孔深150mm,孔径10~12mm;
③将注浆孔冲洗干净以及周围混凝土基面凿毛,然后安设注浆嘴并在混凝土面上抹堵漏剂,厚度3mm,要求平顺,厚度均匀,无裂纹;
④注浆:注浆机具采用手持式灌浆泵注浆。由注浆孔开始进行注浆压力试调,根据具体情况,确定稳定压力;当排气孔出浆时,封堵排气孔,继续注浆,直至辅助注浆孔出浆,封堵辅助注浆孔,并继续注浆,压力达到2.0MPa后,稳压15~20min再结束。
(2)大面积(孔洞)渗漏的治理
大面积(孔洞)慢渗,漏水不明显,但湿渍常在。这种情况可渗漏部位进行凿毛,使渗漏部位混凝土表面形成粗糙面,然后采用速凝材料直接封堵,再进行防水砂浆抹面。
大面积(孔洞)严重渗漏,首先应尽可能采取措施降低地下水位,以便在无水情况下进行修堵施工;当无条件降低地下水位时,应先行引水泄压,再涂抹快凝止水材料,使面漏变成线漏、线漏变为点漏,最后将漏水点封堵,再行大面积抹面。具体处理方法如下:
①在大面积渗漏水范围内选择渗漏水集中部位钻孔引水,使混凝土中的水从导管流出,钻孔深度200mm,埋没注浆嘴,注浆嘴可当作引水管,也可当作注浆管使用
②采用堵漏剂封堵注浆嘴根部,防止水从注浆嘴外流出并对对渗漏部位进行凿毛;
③采用速凝材料对凿毛部位直接封堵,涂抹厚度3mm;
④大面积经处理后无渗漏水,水从注浆嘴流出后,开始进行注浆,注浆先堵小漏、后堵大漏,先高后低,将面漏变成线漏、线漏变成点漏,最后集中封堵
⑤最后采用防水砂浆进行大面积抹面。
4结束语
为有效预防车站渗漏水问题,应防堵结合,既要加强防水施工质量,也要加强研究针对不同渗漏水情况的处理方法、工艺,以及材料。保证车站结构施工质量的安全可靠。
参考文献:
[1]JGJ/T212-2010《地下工程渗漏治理技术规程》[S].中国建筑工业出版社出版,2011
作者简介:王海瑞1989年,性别:男,职务职称:助理工程师,研究方向:车站渗漏水堵漏。