地铁车站的渗漏水分析及处理

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Michaelyfj
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  摘要:地下工程防水和渗漏一直是世界普遍性的难题,目前还没有有效的方法可以解决。本文分析了地铁车站产生漏水的原因,同时针对地铁车站漏水问题采取了一系列有效的防水措施。
  关键字:地铁车站 漏水 裂缝产生原因 防水措施
  中图分类号:U231+.3文献标识码:A 文章编号:
  引言
  地铁工程渗漏水是现今国内较常见的一种工程缺陷,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。由于影响地铁工程防水效果优劣的因素很多,因而多数地铁工程在完工后或多或少存在局部渗漏的质量缺陷。
  一、地铁漏水原因分析
  地铁车站开裂渗漏的特点:1)围护结构是防水的第一道防线,如果车站存在渗漏问题说明围护结构防水失效。渗漏一般会出现在墙缝之间及地连墙墙体;2)开裂渗漏现象主要集中在顶板、中板与内衬墙面,且大都靠近顶板、中板及底板与侧墙相交的部位,而底板渗漏较少;3)“三缝”即变形缝、施工缝和诱导缝处的渗漏现象较为突出;4)在某些特殊部位会出现裂缝引起渗漏。
  1、渗漏原因
  1.1结构自防水失效
  a.关于混凝土构筑物裂缝的种类及渗、漏原因混凝土渗、漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状,在外部水压力的作用下,导致渗、漏现象。
  b.防止混凝土裂缝渗水应注意事项
   1)车站的主体结构顶底板及侧墙必须采用防水混凝土结构。
   2)混凝土配合比:防水混凝土配合比根据工程要求、选材要求、结构条件和施工方法, 通过试验确定。
   3)确保混凝土保护层的设计厚度。保护层垫块可用细石混凝土制作,其抗侵蚀能力和强度应高于构件本体混凝土,水胶比不低于0.4。预拌混凝土入泵坍落度宜控制在140~180mm,坍落度每小时损失值不应大于20mm,坍落度总损失值不应大于40mm。
   4)混凝土养护期间,混凝土内部的温度不宜高于 65℃,混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度的温差不得大于15℃。混凝土结构或构件在任一养护时间内的内部最高温度与表面温度之差不宜大于20℃ 。
   5)混凝土拆模时,芯部混凝土与表层混凝土的温差、表层混凝土与环境的温差均不得大于20℃。
   6)混凝土浇筑完成后,应采取防护措施,保证混凝土在浇筑后7d之内不受流动水的直接冲刷。
  1.2围护结构防水失效
   围护结构防水失效主要是接头处理欠佳或结构本身混凝土缺陷导致渗漏。
   设计方面预防:a、地连墙加旋喷桩都必须入岩层。b、根据现场水位地质情况考虑旋喷桩入岩深度及墙缝间旋喷桩的数量和止水范围及水泥用量等。
   施工方面预防:a、严控防水混凝土的施工配合比,提高围护结构自身防水能力。b、地下连续墙槽段接头采用凸凹槽。c、使用钢刷清除粘附于竖向接头表面上的沉碴或凝胶体。d、止水旋喷桩施工时确保施工位置准确。e、在钻孔过程中严格控制钻孔的深度。f、施工时要严格控制垂直度。g、浆液严格按设计配合比和试验确定的配合比拌制。h、旋喷桩施工时不得有抽水作业。i、旋喷桩中断施工时应进行复喷。
  1.3“三缝”的设置对渗漏的影响
  在设计方面预防:
  
  ⑴变形缝对车站渗漏的原因
   混凝土胀缩缝隙间密封不密实及止水带老化或存在破损、粘贴不牢固和防水材料的失效等方面原因
  施工方面预防:a、变形缝止水带必须准确就位。b、变形缝可注浆式钢边橡胶止水带、外贴式橡胶止水带必须密封成环。c、变形缝外侧密封胶施工时,为了避免三向受力、影响防水质量,在密封胶与泡沫板间采用φ30泡沫棒隔离层,密封胶与两侧基层粘结牢固。d、缝槽嵌填密封胶之前,清洗槽内浮渣、尘土积水,密封胶粘结的混凝土基面平整、干燥、干净、无任何污染。e、在混凝土浇注前应检查止水带有无破损。6、振捣时严禁振捣棒接触止水带。f、在浇注变形缝一侧的混凝土时,为防止另一侧止水带受到破坏,模板的挡头板应做成箱型,同时止水带部位的混凝土应振捣密实。
  ⑵施工缝对车站渗漏的原因
  ①施工缝混凝土表面凿毛不规范,造成新老混凝土的粘结不好;②止水条敷设不牢靠,浇筑混凝土时跑偏、变形;③遇水膨胀胶条与基面不密贴或在浇筑混凝土前受水浸泡先行膨胀;④胶条接头处理不当或施工缝处模板缝隙处理不好,混凝土跑浆。
  施工方面预防:a.止水构件的安装位置必须准确,止水条、止水带必须密封或止水带必须搭接100mm。b.钢边止水带接头采用满焊连接。c.安设水膨胀聚氨脂密封胶前应保证施工缝处无明水。d.在浇注下一阶段混凝土时,在施工缝处应采用弱振,并注意振捣棒不得碰到止水构件,避免损害材料的密封性。e.聚氨脂密封胶应连续均匀设置,不得有间断点。f.所有的预埋注浆管需露出结构表面几厘米,并做好口部保護。g.新老混凝土面应按要求进行凿毛和冲洗。
  ⑶诱导缝对车站渗漏的原因:
  ①施工缝混凝土表面凿毛不规范,造成新老混凝土的粘结不好;②止水条敷设不牢靠,浇筑混凝土时跑偏、变形;③遇水膨胀胶条与基面不密贴或在浇筑混凝土前受水浸泡先行膨胀;④胶条接头处理不当或施工缝处模板缝隙处理不好,混凝土跑浆。
  施工方面预防:a.止水构件的安装位置必须准确。b.钢边止水带接头采用满焊连接。c.安设水膨胀聚氨脂密封胶前应保证施工缝处无明水。d.在浇注下一阶段混凝土时,在施工缝处应采用弱振,并注意振捣棒不得碰到止水构件,避免损害材料的密封性。e.聚氨脂密封胶应连续均匀设置,不得有间断点。f.所有的预埋注浆管需露出结构表面几厘米,并做好口部保护。g.新老混凝土面应按要求进行凿毛和冲洗。
  1.4柔性防水层失效
  设计方面预防:底板侧墙采用预铺防水卷材并浇筑混凝土保护层,顶板采用橡化沥青非固化防水涂料喷涂型2.5kg/㎡加隔离层土工布并浇筑细石混凝土。
  施工方面预防:
   防水卷材:a、对穿出基层的金属构件应切除并用砂浆抹平。b、基面表面可潮湿,但不得趟流明水。c、防水层施工前必须将基层清除干净。d、底板及侧墙防水卷材采用预铺反粘法施工。e、浇筑前撕掉保护膜。
  防水涂料:a、涂料施工首先应选择在无风、无雨的天气对雾、雨等恶劣天气也应避免。b、基面必须干燥,基层含水率不得大于8%。c、将基层表面砂浆及垃圾进行清理干净。d、 两幅之间搭接不小于100mm.e、后一层的涂料必须待前一层涂料固化结膜后方可进行。f、在防水层未固化前不宜上人踩踏。g、在自然条件下养护三小时,或用手摸涂料不沾手方可进入下一道工序。
  1.5特殊部位处理措施不当
  穿墙管附近、降水井周边、桩头与底板相接处、接地引出线处或预埋铁件处渗水原因:周边混凝土不密实,未做加强防水措施,底板防水层不连续导致地下水渗入底板。
  设计方面预防:a、焊接一圈止水环。b、采用防水胶带、密封胶密封、缓膨型遇水膨胀腻子条、涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料、用单组分聚氨酯遇水膨胀密封胶等进行防水加强处理。
  施工方面预防:a、混凝土振捣,使预埋件四周混凝土密实,不应有空隙形成渗水通道。b、止水环与钢管焊接密实,不得有漏焊现象。c、止水条与止水环必须保证密贴。d、埋设件端部底部的混凝土厚度不得小于250mm,当厚度小于250mm时,必须局部加厚。
  裂缝处理措施
  1、处理原则
  根据裂缝的形态以及对结构的影响程度,主要分为以下三种处理方法:(1)针对裂缝宽度小于0.2mm且不贯通的裂缝,其对结构没有本质影响,只需进行表面修复即可;(2)针对裂缝宽度大于0.2mm且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝,为保证结构强度及性能要求,需对其进行灌浆补强处理;(3)针对渗水裂缝,建议采用低压慢速灌浆。
  2、 裂缝处理措施
  (1)表面修复:该法适用于裂缝宽度小于0.2mm且不贯通的裂缝,用以恢复构件表面的观感质量。将裂缝表面清理干净,采用黑、白相掺配的水泥净浆多层涂刷,靠液体的毛细吸力挤进裂缝,堵塞裂缝。
  (2)“壁可”法灌浆补强:对裂缝宽度大于0.2mm且不贯通的裂缝和贯通不渗水裂缝进行灌浆补强,采用“壁可”法进行化学灌浆补强处理。基本原理为:先封闭裂缝,在每隔30~50cm处设置环氧胶体注入座,然后用注射器通过注入座往裂缝内注入环氧胶体,最后拆除注入座,再封闭其表面。
  (3)高压灌浆补强和封堵:对渗水裂缝进行高压灌浆补强和封堵,于裂缝最低处左或右5cm~10cm处倾斜钻孔至结构厚度之一半深,循序由低处往高处钻孔,钻孔至最高处后再一次埋设止水针头,然后使用单液 SL-999高压堵漏灌注机将改性环氧灌浆材料注入结构,以达到强化和封堵效果。
  3、 施工方法及步骤
  3.1 “壁可”法灌浆补强
   a.根据裂缝调查结果,对宽度d≥0.2mm裂缝进行标记,将标记作于裂缝的某一末端。b、用塑料薄膜将裂缝附件没有表面缺陷的混凝土覆盖,以防止在修补时污染完好的混凝土表面。c、由标记找出宽度d≥0.2mm的裂缝,根据裂缝的长度,在其上每隔30~50cm设置环氧胶体注入座。d、对各条裂缝的表面进行打磨,并用棉布将表面清理干净。然后用电吹风吹对裂缝进行除尘。e、调配环氧胶体并将其装入注射器中,然后从上到下将环氧胶体经过注入座注入裂缝内。注入时从裂缝的一端开始,沿着注入座逐个注入,然后反方向逐个注入,并逐个封闭注入座。f、待注入的环氧胶体固化后,拆除注入座。g、利用高分子树脂粘结剂封闭、填平注入座,并用砂纸将其表面打磨平整。h、清理、打磨裂缝及其周围混凝土表面,使其表面光洁、平滑。清除包裹的塑料薄膜。
  3.2、高压灌浆补强和封堵
  考虑到裂缝补强时,结构体内的气体要完全排除,才能使注浆材料充分填充结构体内的空隙,达到裂缝补强效果,因此在注浆时,施工顺序尤为重要。裂缝补强注浆时从一端向另一端连续进行;竖向裂縫时,注浆由下往上依次进行。现场注浆压力控制在0.4~0.5MPa,恒压时间应以下部针头注浆液从渗漏水缝隙挤压出为标准,方可进行上部针头的注浆,注浆过程依次进行,不可跳做。
  施工顺序
  
  2、具体施工方法
  (1)于裂缝最低处左或右5cm-10cm处倾斜钻孔至结构厚度之一半深,循序由低处往高处钻孔距为20cm-30cm为宜,钻孔至最高处后再一次埋设止水针头,由于一般结构体龟裂的属不规则状,故须特别注意钻孔时须与破裂面交叉,注射才会有效果。钻孔注浆范围应超过裂缝渗水上下各200mm,以防止堵漏时渗水此阻彼出,从而提高防渗堵漏效果。
  (2)高压灌注完成后,即可去除止水针头,再将孔洞以封口胶填补。
  
  渗水裂缝处理示意图
  
  三、结束语
  地铁车站的防水堵漏工作首先应确定主动性、整体性、前瞻性的防水理念,因为被动的局部的堵水,结果只能是花费了大量的人力、物力而事与愿违;水分子的直径是0.3×10-6mm,在承压水的作用下,结构的每一个部位都有发生渗漏水的隐患,在施工过程中要有前瞻性,防水的各工序都要精工细作,每一道工序都不能马虎,否则必然导致后续堵漏工作的麻烦。
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