李建剛 曹永波

(中交一航局第四工程有限公司，天津 300456)

?

天津地鐵某車(chē)站滲漏水治理工藝探討

李建剛 曹永波

(中交一航局第四工程有限公司，天津 300456)

介紹了地鐵車(chē)站滲漏水的類(lèi)型與堵漏材料的選擇原則，通過(guò)分析天津地鐵3號(hào)線(xiàn)某車(chē)站滲漏水的原因，從普通結(jié)構(gòu)裂縫、施工縫、誘導(dǎo)縫、變形縫四方面，提出了滲漏水的治理工藝，達(dá)到了預(yù)期的治理效果。

地鐵車(chē)站，滲漏水，堵漏材料，治理工藝

滲漏水是目前地鐵工程施工領(lǐng)域中最常見(jiàn)也最難治理的疾害之一。滲漏水不僅會(huì)對(duì)建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定形成危害，也會(huì)影響其使用功能。尤其是在地鐵車(chē)站施工中，防治滲漏水成為保證工程質(zhì)量安全的重中之重。在天津地鐵某車(chē)站的滲漏水治理施工中，根據(jù)滲漏點(diǎn)的成因、類(lèi)型分別制定對(duì)應(yīng)措施，獲得了良好的治理效果。

1 工程概況

天津地鐵3號(hào)線(xiàn)某車(chē)站位于天津市河北區(qū)北寧公園附近，歷史上受海進(jìn)海退的影響，形成較有規(guī)律的沉積層，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜。

從車(chē)站地質(zhì)報(bào)告研究分析，車(chē)站小里程段地層含水的粉土層較厚，粉土、砂土(包括上部雜填土)約占71.3%～77.1%，透水性很強(qiáng)，在埋深36.0 m以上，粉土、砂土的室內(nèi)垂直滲透系數(shù)在10-3cm/s～10-1cm/s之間，室內(nèi)水平滲透系數(shù)在10-4cm/s～10-1cm/s之間。地層分布不均，第一層微承壓水層與第二層微承壓水層之間的隔水層較薄，最小處1.1 m，且呈透鏡體狀，極易發(fā)生滲漏水情況。

2 滲漏水類(lèi)型

車(chē)站主體結(jié)構(gòu)施工中的滲漏主要有以下4種類(lèi)型：普通結(jié)構(gòu)滲漏水、施工縫滲漏水、誘導(dǎo)縫滲漏水及變形縫滲漏水。經(jīng)比照規(guī)范、查閱相關(guān)資料，群策群力進(jìn)行研究分析，決定采用化學(xué)灌漿技術(shù)進(jìn)行滲漏治理。

3 堵漏材料選擇

針對(duì)滲漏水類(lèi)型及工程特點(diǎn)，主要選用水溶性聚氨酯、改性環(huán)氧樹(shù)脂、聚合物砂漿等堵漏材料。

3.1 水溶性聚氨酯

水溶性聚氨酯可灌性、抗?jié)B性好，具有混凝土毛細(xì)通道止水、止水帶和混凝土縫隙間的止水、老化和破損的止水帶的止水等作用。其作用機(jī)理為材料經(jīng)高壓注入到混凝土裂縫中，遇水后伴隨交聯(lián)反應(yīng)釋放大量CO2氣體，產(chǎn)生的二次滲壓將彈性體充滿(mǎn)所有縫隙，達(dá)到止水效果。主要適用于地鐵工程的防水堵漏、潮濕裂縫的灌漿堵漏及潮濕土質(zhì)表面層的防護(hù)等。水溶性聚氨酯物理性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 水溶性聚氨酯物理性能指標(biāo)

3.2 改性環(huán)氧樹(shù)脂

改性環(huán)氧樹(shù)脂具有起始粘度小、滲透能力強(qiáng)、粘結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度高、抗?jié)B性能好、能夠適應(yīng)多種施工環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)工程環(huán)境的不同，環(huán)氧樹(shù)脂的適應(yīng)條件也不同。對(duì)于地鐵工程，一般滲漏水點(diǎn)都發(fā)生在水源豐富潮濕的工況中，因此適合選用親水性的改性環(huán)氧樹(shù)脂。親水性改性環(huán)氧可在潮濕和水下施工，并具有很高的抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度、粘度適中可調(diào)，滲透性能好的特點(diǎn)。親水型改性環(huán)氧物理性能指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 親水型改性環(huán)氧物理性能指標(biāo)

3.3 其他輔助堵漏材料及作用

1)聚乙烯閉孔泡沫棒：固定注漿管的位置，同時(shí)在注漿管的上方形成一個(gè)注漿空腔，方便封口材料的施工。2)聚硫密封膠：二次封堵的作用。 3)聚合物砂漿：封堵材料，主要起到對(duì)下方膨脹體的約束作用。4)注漿管：保證漿液均勻分布。

4 滲漏水治理工藝

在發(fā)生滲漏水情況后，首先應(yīng)摸清結(jié)構(gòu)的滲漏情況，了解滲漏點(diǎn)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、地質(zhì)、水源、水質(zhì)及施工深度和滲漏部位的漏水情況，找出結(jié)構(gòu)滲漏水的部位，漏水原因，以及水的流量速度，然后針對(duì)滲漏水的類(lèi)型，制定具體的防治方案。

4.1 普通結(jié)構(gòu)裂縫滲漏治理

1)滲漏分析。a.混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的大量水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差，形成結(jié)構(gòu)冷縫或干縮裂縫；b.施工中荷載變化等原因引起結(jié)構(gòu)裂縫。

2)治理工藝。

a.開(kāi)槽封縫注漿法進(jìn)行堵漏。通常的開(kāi)縫鉆孔注漿法漿液的漏漿現(xiàn)象較嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)的縫隙得不到漿液的全部填充，尤其在漏水的情況下，先行注入的漿液遇水開(kāi)始膨脹，并立即形成阻水效果，這種效果既阻止了裂縫中水的外流同時(shí)也阻止了漿液向縫內(nèi)深處的滲透。漿液在泵壓的作用下只能流向無(wú)阻力的結(jié)構(gòu)裂縫的開(kāi)口處，少注少流、多注多流，在裂縫內(nèi)有效的漿液只起到了表面的作用。而開(kāi)槽封縫注漿則不同，此方法(開(kāi)槽不宜過(guò)深以防對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度形成影響，埋管深度宜為所在結(jié)構(gòu)部位厚度的1/3)能夠保證漿液充盈到混凝土的全部裂縫里。

開(kāi)槽。用電鎬將混凝土的裂縫處開(kāi)成30 mm×20 mm(寬度和深度)的V形槽，并用水清理，充分濕潤(rùn)至濕飽和狀態(tài)。

布設(shè)注漿嘴。根據(jù)裂縫的大小確定注漿嘴的間距，1 mm以上的裂縫每隔300 mm～400 mm布設(shè)一枚注漿嘴，1 mm以下的縫隙每隔200 mm～300 mm布設(shè)一枚注漿嘴，布孔的深度一般不超過(guò)結(jié)構(gòu)厚度的1/3，方式可采用騎孔或斜孔布設(shè)。

封縫。注漿嘴布設(shè)完工后，應(yīng)對(duì)V形槽進(jìn)行封堵，最好用乳液配制的聚合物砂漿進(jìn)行封縫。

注漿。選起始注漿嘴開(kāi)始注漿，當(dāng)鄰近注漿嘴出漿時(shí)停止向起始注漿嘴的注漿并移向第二枚注漿嘴注漿，以此類(lèi)推完成兩次以上循環(huán)，注漿壓力應(yīng)視進(jìn)漿情況調(diào)節(jié)在1 MPa～10 MPa之間。

對(duì)滲漏水的裂縫在開(kāi)槽前應(yīng)以聚氨酯點(diǎn)灌，水被止住后再灌注環(huán)氧漿液。

清理。待注漿工作結(jié)束后，應(yīng)卸掉注漿嘴，清除殘留漿液。

b.注漿材料。對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫的固結(jié)、補(bǔ)強(qiáng)需用改性環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)完成；無(wú)補(bǔ)強(qiáng)要求的可選用水溶性聚氨酯。結(jié)構(gòu)混凝土裂縫治理示意圖見(jiàn)圖1。

4.2 施工縫滲漏治理

1)滲漏分析。施工縫的滲漏多因?yàn)樵诨炷翝仓盎嫖窗匆?guī)定鑿毛沖洗，存在浮漿、泥垢或振搗不密實(shí)和澆筑過(guò)程中產(chǎn)生離析而滲漏水，或因止水板安裝不當(dāng)?shù)仍蛟斐伞?/p>

治理方法宜為埋管注漿。

2)施工工藝。a.清理。先將施工縫清理干凈，并用高壓水清洗，混凝土兩側(cè)壁的雜物用鋼刷或膩刀清理干凈。b.布設(shè)注漿管。沿施工縫中埋止水帶的底部整環(huán)布設(shè)注漿管。c.布設(shè)注漿嘴。在注漿管上每間隔1.5 m～2 m處布設(shè)一枚注漿嘴。d.封縫。注漿管布設(shè)完工后，在注漿管的上方填充聚乙烯泡沫棒或麻絲，然后用聚合物砂漿進(jìn)行封堵。e.注漿。選起始注漿點(diǎn)開(kāi)始注漿，待鄰近注漿嘴出漿時(shí)應(yīng)停止對(duì)第一枚的注漿并移向第二枚注漿嘴注漿，以此類(lèi)推完成兩次以上循環(huán)，壓力控制在4 MPa以下。如注入的漿液因缺水得不到充分的膨脹，此時(shí)應(yīng)向漿液內(nèi)補(bǔ)充足夠的水來(lái)滿(mǎn)足漿液的膨脹要求。f.密封膏封頂。注漿結(jié)束后清理掉滴落在混凝土上的漿液，干燥后用聚硫密封膏將頂部封堵。施工縫治理示意圖見(jiàn)圖2。

4.3 誘導(dǎo)縫滲漏治理

1)滲漏分析。誘導(dǎo)縫的滲水成因主要為止水帶的安裝不當(dāng)或止水帶周?chē)炷量p隙導(dǎo)致漏水。

治理方式為先注漿液，后安裝接水槽。

2)施工工藝。a.注漿液。清理干凈縫內(nèi)雜物后，利用快干水泥埋管法預(yù)埋灌漿嘴，注漿堵漏。堵漏材料根據(jù)實(shí)際情況選用水溶性聚氨酯或改性環(huán)氧樹(shù)脂。b.接水槽安裝(如圖3所示)。誘導(dǎo)縫處頂板及側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置不銹鋼接水槽，將少量滲水有組織地引入水溝，排入集水坑，底板內(nèi)側(cè)嵌填聚硫密封膠或堵漏。當(dāng)誘導(dǎo)縫堵漏或密封膠密封完畢后，嵌入鉆好孔的不銹鋼槽，孔距50 cm，孔徑10 mm；在接水槽孔位處鉆孔并安裝膨脹螺絲φ8 mm，然后在鐵壓條上對(duì)應(yīng)膨脹螺絲的位置鉆孔，最后上好鐵壓條，并固定緊，其中壓條厚度1.5 mm，寬30 mm。待接水槽安裝完畢后在接水槽邊緣鐵壓條位置涂刷2 mm厚，60 mm寬的雙組分聚硫密封膠。

4.4 變形縫滲漏治理

1)滲漏分析。變形縫滲漏水主要原因：一是水沿著止水帶的周邊滲出，二是水沿著止水帶周邊的混凝土的孔隙滲出?？紤]到結(jié)構(gòu)沉降、伸縮等影響，堵水材料選擇耐老化、耐酸堿、變形狀況下密水性好的水溶性聚氨酯灌漿堵漏劑。治理方法為預(yù)埋管注漿修復(fù)法，后安裝接水槽。為了保證施工質(zhì)量，在變形縫混凝土澆筑時(shí)，在變形縫位置預(yù)埋注漿管，以備滲漏水治理。

2)治理工藝。a.清理：先將變形縫中間的填縫料清理干凈，并用高壓水清洗，混凝土兩側(cè)壁的雜物用鋼刷或膩刀清理干凈。b.找管布嘴：按照原施工圖紙找出預(yù)埋漿管，布注漿嘴。c.封縫：注漿管布設(shè)完工后，在注漿管的上方填充聚乙烯泡沫棒或麻絲，然后用聚合物砂漿進(jìn)行封堵。d.注漿：同施工縫治理注漿方法。e.密封膏封頂：注漿結(jié)束清理掉滴落在混凝土上的漿液，干燥后用聚硫密封膏將頂部封堵。f.接水槽安裝：接水槽安裝參照誘導(dǎo)縫施工方法。變形縫預(yù)埋管注漿見(jiàn)圖4。

5 滲漏治理效果

在施工過(guò)程中，通過(guò)查閱資料，聘請(qǐng)專(zhuān)家論證，確定了以上治理工藝，并在施工中科學(xué)管理、嚴(yán)格工序控制，獲得了良好的治理效果，為地鐵3號(hào)線(xiàn)按期安全運(yùn)營(yíng)提供了保障。

6 結(jié)語(yǔ)

在地鐵工程結(jié)構(gòu)施工中，滲漏水一直是一項(xiàng)頑疾，堵漏工作亦是一項(xiàng)繁瑣和細(xì)致的工作，但只要掌握和了解滲漏的成因、科學(xué)合理運(yùn)用治理措施，還是可以修復(fù)的。本文通過(guò)在天津地鐵某車(chē)站滲漏水的治理工作經(jīng)驗(yàn)，介紹了自己的一些心得體會(huì)，謹(jǐn)供參考。

[1] 鐘坤城，鄧思榮.深圳地鐵某區(qū)間隧道堵漏治理技術(shù)[J].中國(guó)建筑防水，2011(14)：53-54.

[2] 高德才，劉樹(shù)軒.灌漿堵漏技術(shù)在天津地鐵某車(chē)站工程中的應(yīng)用[A].滲漏工程治理技術(shù)論文集[C].2008.

[3] 馮志強(qiáng)，康紅普.新型聚氨酯堵水注漿材料的研究及應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010(3)：93-94.

[4] 侯 斌.地鐵工程堵漏施工監(jiān)理要點(diǎn)[J].國(guó)外建材科技，2004(3)：112-113.

On leakage craft for some subway station in Tianjin

Li Jiangang Cao Yongbo

(No.4EngineeringCo.,Ltd,CCCCNo.1HarborEngineeringBureau,Tianjin300456,China)

The paper introduces the leakage types of subway stations and selection principle for the lost circulation materials, analyzes the reasons for the leakage of some station along No.3 Tianjin subway, and points out the treatment craft for the leakage from the common structure cracks, construction joint, inducing joint, deformation joint, achieves expected effect.

subway station, leakage, lost circulation meterial, treatment craft

1009-6825(2016)32-0112-03

2016-08-26

李建剛(1983- )，男，工程師； 曹永波(1980- )，男，工程師

TU921

A