鄭劍杰

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

1 工程概況

寶山區(qū)真大路人行地道位于上海市寶山區(qū)真大路滬太路路口，于2000年竣工，地道下穿南何支線鐵路，連接真大路和南大路，在南北兩側(cè)各有兩個(gè)出入口，呈H型（見圖1）。

圖1 真大路人行地道平面示意圖（單位：mm）

地道為矩形單孔鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)，四個(gè)出入口樓梯坡底及出入口與走道連接處共設(shè)有6條變形縫。

2 地道現(xiàn)狀

2.1 地道存在的問題

由于該人行地道建成多年，加上上部鐵路長期反復(fù)的震動(dòng)效應(yīng)，地道結(jié)構(gòu)受到了一定的影響。地道出現(xiàn)了多處滲漏現(xiàn)象，這會(huì)影響地道結(jié)構(gòu)本身的耐久性，還可能造成電路短路等安全隱患，威脅行人人身安全。地道管理部門對地道運(yùn)營現(xiàn)狀、承載能力和安全性能高度重視。曾在2007年對地道實(shí)施了防水堵漏的維修施工，在2009年對地道進(jìn)行了重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)檢修，但均未起到良好的效果，見圖2。

圖2 人行地道修復(fù)前內(nèi)部照

地道內(nèi)存在問題，具體如下：

（1）變形縫嵌縫材料脫落，變形縫兩側(cè)相混凝土部分破損，鋼筋銹蝕，保護(hù)層脫落，漏水情況嚴(yán)重；

（2）墻體混凝土涂層起泡和脫落，臺階砂漿破損和剝落，窗戶玻璃破損；

（3）地道排水不良，雨天地道內(nèi)積水嚴(yán)重；

（4）地道內(nèi)未設(shè)沖洗裝置，不易清潔管理；

（5）地道內(nèi)照明不足，設(shè)備陳舊老化；

（6）地道內(nèi)無消防設(shè)施。

2.2 地道結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果

為了確保人行地道安全和正常的使用，我們對該地道進(jìn)行全面的現(xiàn)場檢測，對地道的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)、客觀地評估。主要檢測結(jié)果如下：

（1）外觀檢測（見圖3～圖5）

圖3 頂板變形縫脫落滲水

圖4 側(cè)墻變形縫脫落滲水

圖5 變形縫嵌縫材料脫落

a.出入口墻體的厚度為300 mm；

b.出入口頂板與墻體混凝土涂層起泡和脫落；

c.出入口地面與臺階砂漿破損和剝落，嚴(yán)重影響非機(jī)動(dòng)車和行人的通行安全；

d.變形縫嵌縫材料脫落；

e.變形縫周邊混凝土破損，變形縫銹蝕、漏水；

f.墻體局部鋼筋保護(hù)層破損，鋼筋裸露銹蝕；

g.結(jié)構(gòu)本體部分區(qū)域存在裂縫。

（2）混凝土保護(hù)層厚度檢測

從實(shí)測混凝土保護(hù)層位置來看，主筋保護(hù)層厚度最小的值有16 mm、最大的值有70 mm、保護(hù)層厚度平均值在35～58 mm之間，表明目前構(gòu)件混凝土保護(hù)層厚度對鋼筋耐久性有一定影響，局部位置保護(hù)層厚度偏薄。

（3）混凝土強(qiáng)度及碳化深度檢測

共抽檢了人行地道主通道的頂面及兩個(gè)側(cè)面，其混凝土強(qiáng)度推定值在40.3～45.9 MPa。主通道頂板兩處測試位置的混凝土碳化深度為0.25 mm和0.5 mm，主通道側(cè)面墻體混凝土的碳化深度均大于了6 mm，側(cè)面墻體碳化深度較深。

（4）地質(zhì)雷達(dá)測試

根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)掃描圖像及分析得出該人行地道多個(gè)豎向變形縫的根部嵌填材料開裂、脫落，有滲水，部分頂部、側(cè)墻變形縫襯砌背后不密實(shí)、有空洞，空洞內(nèi)很可能有積水。

（5）滲水水源分析

地道內(nèi)部多處滲水，分析滲水的主要來源有：a.經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，每個(gè)出入口屋頂?shù)呐潘诰挥诔鋈肟谧冃慰p的上方，造成變形縫外圍極易積水，容易導(dǎo)致變形縫滲水；b.主通道頂部沒有做好排水坡，雨水不能及時(shí)排走，造成雨水聚集；c.頂部鐵道的混凝土墊層開裂。

3 地道修復(fù)措施

3.1 地道內(nèi)滲漏水修復(fù)

3.1.1 變形縫置換

根據(jù)相關(guān)國家技術(shù)規(guī)范規(guī)程，結(jié)合地道的實(shí)際情況，本次采用以下變形縫置換修復(fù)方案：

變形縫部位從背水面處理，維修的主要目標(biāo)位對變形縫滲漏部位采取止水、修補(bǔ)橡膠止水帶、變形縫柔性處理等措施。主要操作流程為：

（1）清理工作區(qū)域。

（2）鑿除墻面粉刷層，破除地坪、地磚至結(jié)構(gòu)層。

（3）根據(jù)原施工圖（主要是止水帶安裝位置）標(biāo)注鉆孔位置。

（4）斜鉆孔至止水帶背面，清理鉆孔并安裝注漿嘴（見圖 6）。

（5）壓入改性聚氨酯注漿液及彈性環(huán)氧漿液。

（6）縫內(nèi)嵌入遇水膨脹柔性密封材料（聚氨酯遇水膨脹密封膠）。

（7）施工縫兩側(cè)開鑿凹槽，粉刷聚合物水泥砂漿找平，混凝土表面打磨平整，兩側(cè)化學(xué)植入14 mm的螺桿鋼筋。

（8）現(xiàn)場安裝可卸式橡膠止水帶。

（9）施工涂刷聚硫橡膠。

圖6 鉆孔至止水帶迎水面注漿止水（單位：mm）

（10）涂刷防腐涂料。

（11）收頭。

對底板、側(cè)墻、頂板切開界面進(jìn)行防水構(gòu)造處理，修復(fù)變形縫，并在墻內(nèi)側(cè)增設(shè)一道可卸式止水帶，確保變形縫具有可靠的止水效果，見圖7～圖9。

圖7 底板變形縫置換方案

圖8 側(cè)墻變形縫置換方案

圖9 頂板變形縫置換方案

界面防水構(gòu)造處理措施主要有以下幾點(diǎn)：

在新粉刷聚合物砂漿與老混凝土界面處設(shè)置遇水膨脹止水條，防止縫隙漏水；

止水帶部位的混凝土要嚴(yán)格施工，澆筑密實(shí)，保證止水帶部位砂漿、混凝土的密實(shí)性是變形縫防水的關(guān)鍵；

在混凝土墻、板內(nèi)側(cè)增加一道內(nèi)壓法可卸式橡膠止水帶，加強(qiáng)止水效果，方便日后的維護(hù)；

為更好實(shí)現(xiàn)可卸式止水帶的效果，在地道四角，需澆筑倒角，保證止水帶與地道側(cè)壁底板的可靠連接；

在頂板變形縫外側(cè)鋪設(shè)1 m寬彈性體改性瀝青防水卷材。

3.1.2 修補(bǔ)裂縫

本次病害修復(fù)方案的實(shí)施內(nèi)容主要包括以下各項(xiàng)：

（1）表面封閉法修補(bǔ)裂縫

淺表裂縫和裂縫寬度小于0.15 mm的裂縫采用表面封閉修補(bǔ)的方法。

對因鋼筋銹脹引起的裂縫，清除表面劣化混凝土與鋼筋銹蝕，對周邊混凝土進(jìn)行堿化處理并涂抹附著劑，最后用聚合物砂漿找平、封閉的處理方法。

表面封閉法可采用改性環(huán)氧樹脂類、改性丙烯酸酯類、改性聚氨酯類等修補(bǔ)膠液。

（2）壓力灌漿法修補(bǔ)裂縫

裂縫寬度不小于0.15 mm，水壓或滲漏量大的裂縫采用鉆孔壓力注漿修補(bǔ)的方法。

對無補(bǔ)強(qiáng)要求的裂縫，注漿孔宜交叉布置在裂縫兩側(cè)，鉆孔應(yīng)斜穿裂縫，垂直深度宜為混凝土結(jié)構(gòu)厚度h的1/3～1/2，鉆孔與裂縫水平距離宜為100～250 mm，孔間距宜為300～500 mm，孔徑不宜大于20 mm，斜孔傾角θ宜為45°～60°。當(dāng)需要預(yù)先封縫時(shí)，封縫的寬度宜為50 mm，見圖10。

圖10 鉆孔注漿布孔（單位：mm）

對有補(bǔ)強(qiáng)要求的裂縫，宜先鉆斜孔并注入聚氨酯灌漿材料止水，鉆孔垂直深度不宜小于結(jié)構(gòu)厚度h的1/3；再宜二次鉆斜孔，注入可在潮濕環(huán)境系固化的環(huán)氧樹脂灌漿材料或水泥基灌漿材料，鉆孔垂直深度不宜小于結(jié)構(gòu)厚度h的1/2，見圖11。

圖11 鉆孔注漿止水及補(bǔ)強(qiáng)的布孔

（3）結(jié)構(gòu)裂縫

對于受力特性明確的裂縫（裂縫寬度不大于0.3 mm），先采取壓力灌漿方法對裂縫進(jìn)行處理，然后采用表面粘貼碳纖維布（或鋼板）的方法進(jìn)行加固；粘貼碳纖維布（或鋼板）的長度和厚度由計(jì)算確定。

3.1.3 后背土體孔洞注漿

根據(jù)檢測報(bào)告，變形縫周邊土體存在孔洞區(qū)域，這些孔洞區(qū)域形成了貫通的滲水路徑。本工程對變形縫區(qū)域后背土體進(jìn)行鉆孔壓密注漿止水，鉆孔注漿在置換變形縫前實(shí)施，作為置換變形縫時(shí)的止水措施。

注漿管采用Φ42注漿花管，鉆孔在變形縫兩側(cè)交錯(cuò)布置，每側(cè)鉆孔的間距1 m，見圖12。漿液采用水泥和水玻璃雙液型混合液。注漿時(shí)應(yīng)采取有效措施防止?jié){液對周圍建筑物及設(shè)施造成破壞。

3.1.4 治理滲水水源

（1）現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，各出入口屋頂排水管位于地道入口變形縫上方，未設(shè)置落水管及散水，造成變形縫附近長期積水，混凝土及防水材料長期受到雨水浸泡侵蝕。同時(shí)，長期落水造成外墻有明顯落水痕跡，影響通道外立面美觀。

圖12 變形縫后背注漿孔位置（單位：mm）

本次在排水管處新增落水管，地道出口外圍設(shè)置散水及排水溝，將雨水及時(shí)排走。

（2）現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，主通道頂部無排水坡，造成局部積水，雨水不能及時(shí)排走。頂部鐵道的混凝土墊層開裂，造成雨水向下滲漏，浸泡地道混凝土頂板。

本次擬清理地道頂火車道周邊的堆土和雜物，修理地坪，頂板新增混凝土防水墊層，設(shè)置排水坡度和排水溝，將雨水及時(shí)排走，防止頂板積水。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)

（1）局部混凝土剝落與漏筋修復(fù)

對因混凝土劣化引起的裂縫、表面酥松、脫落，輕輕鑿除表面劣化混凝土，清除鋼筋銹蝕，對周邊混凝土進(jìn)行堿化處理并涂抹附著劑，最后用聚合物砂漿找平的處理方法。

對于鋼筋銹脹、混凝土起殼脫落和鋼筋銹蝕外露的部位，應(yīng)先鑿除混凝土脫落處周邊松散混凝土直至露出新鮮層面，清除鋼筋銹跡，涂抹阻銹劑，并重新澆筑聚合物砂漿修復(fù)。對于混凝土破損位置采用聚合物砂漿進(jìn)行還原修復(fù)。

（2）混凝土保護(hù)層

混凝土保護(hù)層厚度平均值滿足設(shè)計(jì)要求，僅局部位置保護(hù)層偏薄，對結(jié)構(gòu)耐久性有一定的影響。本次改造在混凝土表面刷防腐涂料。

3.3 其他功能修復(fù)

除地道結(jié)構(gòu)本體的修復(fù)外，本工程對地道的其它修復(fù)措施有：

（1）對人行通道建筑內(nèi)外裝飾進(jìn)行翻修，清除原有底板面層，重新鋪設(shè)防水砂漿面層。清除墻壁、頂板涂層，采用高性能防水防腐涂料重新粉刷。

（2）修復(fù)地道排水設(shè)施，增設(shè)排水溝，新設(shè)一座一體化泵站

（3）修復(fù)地道照明設(shè)施，改用LED吸頂燈照明，更換地道內(nèi)低壓電纜，更換電源配電箱。

3.4 地道病害及對策匯總

病害及對策匯總見表1。

表1 病害及對策匯總表

4 結(jié)語

本工程為下穿鐵路人行地道，地道年久失修，照明設(shè)施老化陳舊、排水設(shè)施失效，下雨天地道變形縫滲漏水，地道內(nèi)部積水，嚴(yán)重影響地道的正常使用。本次通過更換變形縫、修補(bǔ)裂縫等措施對地道滲漏水進(jìn)行了重點(diǎn)修復(fù)，并通過更換照明設(shè)施、增設(shè)排水設(shè)施、重新建筑裝飾等措施完善了地道的使用功能。經(jīng)過施工改造，地道下雨天不再積水，內(nèi)部煥然一新，實(shí)現(xiàn)了既定修復(fù)目標(biāo)。