朱海龍
[摘要]地鐵車站建設有工程投資大、使用年限長、社會關(guān)注度高等特點,地鐵工程滲漏治理一直是個難題,針對地鐵車站滲漏水現(xiàn)象,調(diào)查、分析了缺陷原因,選擇方案并實施了處治,效果良好,可為其他特點相似的工程滲漏水缺陷處治提供借鑒和參考。
[關(guān)鍵詞]地鐵車站; 滲漏水; 產(chǎn)生原因; 治理措施
[中國分類號]U231.94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]A
0引言
近年來,成都軌道交通建設進入到高速發(fā)展階段,2021年12月,成都地鐵共開通12條線路,線路總長518.96 km,總計373座車站投入運營,目前在建線路共有8條,共計建設里程178 km。地下地鐵車站主要設置于巖土體內(nèi),長期被地下水侵蝕和滲透,隨著地鐵建設規(guī)模的不斷擴大,換乘站點的不斷增多,基坑開挖深度不斷加深,地鐵車站基坑施工過程中的外部環(huán)境也愈加復雜,滲漏水問題也愈加突出[1]。
膨脹土是一種高塑性黏土,性質(zhì)極不穩(wěn)定,一旦遇水浸泡體積增大,承載力較大幅度衰減,失水后干縮裂隙發(fā)育,尤其是多雨地區(qū)深基坑施工風險較大。根據(jù)地質(zhì)勘探資料,成都軌道交通某車站場地范圍內(nèi)的黏土為膨脹土,采用明挖法施工,車站結(jié)構(gòu)防水設計為外包柔性防水卷材加結(jié)構(gòu)自防水,車站土建主體結(jié)構(gòu)完工后,站臺層與站廳層側(cè)墻出現(xiàn)多處滲漏點,特別是連續(xù)降雨后尤為嚴重。本文結(jié)合該車站項目,就膨脹土地層下主體側(cè)墻滲漏水原因進行分析和處治措施的選擇實施,為類似地層條件下滲漏水病害治理提供參考。
1工程概況
成都軌道交通某車站為地下2層14 m島式站臺車站,總長570.6 m,車站總建筑面積31 070 m2。車站采用明挖法施工,圍護結(jié)構(gòu)為單排圍護樁加內(nèi)支撐并輔以樁間網(wǎng)噴支護,車站底板結(jié)構(gòu)位于泥巖地層,結(jié)構(gòu)影響范圍內(nèi)主要有賦存于黏性土層之上填土層之中的上層滯水、黏土中的裂隙水和基巖中的裂隙水,設計要求基坑開挖過程中采用坑內(nèi)集水明排和坑外降水、截水的方式處理水對深基坑施工的影響。
本車站場地范圍內(nèi)黏土為膨脹土,根據(jù)勘察統(tǒng)計:黏土自由膨脹率(FS)為40%~50%;膨脹力(Pp)為33.2~129.6 kPa,平均值為66.8 kPa;膨脹率0.29%~0.58%;收縮系數(shù)0.42~0.46;根據(jù)GB 50112-2013《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》,判定車站開挖范圍的黏土為弱膨脹土。
車站設計防水等級為一級,主體結(jié)構(gòu)要求不得滲水,結(jié)構(gòu)表面應無濕漬。車站采用防水混凝土,防水主要以結(jié)構(gòu)自防水為根本,通過提高鋼筋混凝土的抗?jié)B、抗裂性能,輔以外包防水層達到設計要求。設計防水混凝土為C35、不小于P8抗?jié)B混凝土,柔性防水層采用自粘聚合物改性瀝青防水卷材(PY類PE膜II型,厚度不小于3 mm)。
2滲漏水部位分布
組織施工單位對車站主體滲漏缺陷進行多次調(diào)查統(tǒng)計,分類建立臺賬,主要滲漏水點的分布情況:
(1)點滲漏:19-20軸-1層北側(cè)墻、14軸-2層北側(cè)墻施工縫、49軸-2層南側(cè)墻等。
(2)大面積滲漏無明水:8-9軸-1層南側(cè)墻、8-9軸-2層南側(cè)墻冷縫、13軸-2層北側(cè)墻加高板處腋角及豎向施工縫、15-18軸-2層南側(cè)墻施工縫及局部裂紋、20-25軸-2層南、北側(cè)墻冷縫、39-43軸-2層南側(cè)墻、50軸-51軸-2層北側(cè)墻、60軸-1層南側(cè)墻豎向施工縫等。
(3)大面積滲漏有明水:-1層大里程端墻、17軸-2層南側(cè)墻裂紋、10-11軸-1層北側(cè)墻施工縫等。
3原因分析
缺陷治理前期整體效果不佳,滲漏水反復,本著根治的目的,調(diào)查了車站結(jié)構(gòu)設計、當初的施工情況、施工日志、監(jiān)理及業(yè)主單位下發(fā)的關(guān)于質(zhì)量問題的整改通知單、周邊的環(huán)境等,并邀請一名資深專家共同分析,認為主要的滲漏原因有:
(1)施工日志中多次描述基坑施工階段,側(cè)墻位置噴射混凝土面多處滲水、鼓包、出現(xiàn)開裂、個別位置甚至掉塊脫落??梢钥闯鍪芘蛎浶责ね练磸妥冃蔚挠绊懀瑐?cè)墻噴射混凝土基面鼓包、平整度差且多發(fā)滲水點,側(cè)墻防水卷材施工時難以與噴射混凝土基面緊密貼合,破損、翹邊、空鼓、接頭粘接不牢等質(zhì)量問題頻繁發(fā)生,外包防水效果被大大削弱。
(2)施工日志中反映主體施工階段恰遇環(huán)保督查,商品混凝土未能連續(xù)及時供應,混凝土澆筑不連續(xù),多次出現(xiàn)現(xiàn)場長時間等混凝土的情況,使側(cè)墻出現(xiàn)多處冷縫[2]。
(3)抽查施工技術(shù)交底,發(fā)現(xiàn)技術(shù)交底未分工種,針對性不強,混凝土振搗工未得到有效的施工培訓,加之施工單位現(xiàn)場技術(shù)人員責任心不強,結(jié)構(gòu)混凝土振搗不到位,混凝土密實性差。
(4)由于車站工期緊,施工過程中未嚴格落實側(cè)墻拆模時間要求,過早拆除側(cè)墻模板導致側(cè)墻出現(xiàn)多處裂縫。
(5)監(jiān)理、業(yè)主整改通知單中多次提到細部防水施工質(zhì)量差,施工縫、變形縫及結(jié)構(gòu)交接部位等位置細部防水措施施工不到位,造成關(guān)鍵位置細部防水失效。
(6)監(jiān)理、業(yè)主整改通知單中多次提到施工縫未處理,施工縫鑿毛、清理及界面處理不到位造成新舊混凝土銜接不緊密。
4治理措施
4.1治理原則
在處理方案的選擇上,征求了設計單位的意見,滲漏水缺陷治理首先保證不能影響結(jié)構(gòu)耐久性[3],不能破壞結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋和預埋件等,優(yōu)先選用對結(jié)構(gòu)破壞最小的處治方案,對出現(xiàn)裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)的位置,結(jié)合設計單位的設計要求,采取相應的補強措施。
4.2治理方案
為有效精準治理車站滲漏水,邀請第三方檢測機構(gòu)對負一層、負二層側(cè)墻位置進行超聲波檢測,根據(jù)檢測結(jié)果確定裂縫的寬度、深度等主要參數(shù),按裂縫特點處治滲漏水。
4.2.1點滲漏治理
(1)現(xiàn)場對結(jié)構(gòu)滲漏點進行確認,并標記滲漏水具體部位。
(2)在滲漏水點處鉆孔,孔深200 mm,孔徑14 mm,在注漿孔外緣再鉆2個輔助孔,一個為輔助孔,另一個為排氣孔,孔深150 mm,孔徑14 mm。
(3)采用高壓水或高壓氣體對注漿孔進行清理,清理干凈后安裝注漿嘴。
(4)將注漿孔的周圍混凝土基面鑿毛并沖洗干凈,鑿毛的混凝土面上涂改性環(huán)氧樹脂,厚度3 mm,要求厚度均勻、表面平順、沒有裂紋。
(5)加壓注漿,注漿材料選用改性環(huán)氧樹脂,當排氣孔滲出漿液時封閉注漿孔及排氣孔。
(6)漿液凝固后,清理注漿針頭及基面多余材料,表面分2次涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂漿,色差調(diào)整與原狀混凝土相近。
4.2.2大面積滲漏無明水的治理
混凝土結(jié)構(gòu)的大面積滲漏僅為基面濕潤且無明顯水流時,可先將濕潤的混凝土表面鑿成麻面(不允許鑿除或直接破壞混凝土表面)多遍涂刷滲透性水泥基結(jié)晶防水涂料,再抹壓聚合物防水砂漿厚2~3 mm。抹壓后觀察,如果后續(xù)出現(xiàn)明顯滲漏點,再采用點滲漏治理的方案處治。
4.2.3大面積滲漏有明水的治理
(1)現(xiàn)場對結(jié)構(gòu)滲漏點進行確認,并標記滲漏水具體部位。
(2)在大面積滲漏水范圍內(nèi)選擇滲漏水集中部位鉆孔,鉆孔前采用雷達掃描儀確定側(cè)墻主要受力鋼筋的位置,避免鉆孔時破壞側(cè)墻受力鋼筋,鉆孔深度以打穿側(cè)墻結(jié)構(gòu)且不破壞防水卷材為準。
(3)在孔內(nèi)埋設直徑32 mm的注漿鋼管(注漿管露出部分車螺紋,連接三通,所述三通兩側(cè)連接球閥,所述球閥外側(cè)連接漿液),管長500 mm,采用雙快水泥填充料固定注漿管。
(4)注漿管安裝完成后,打開球閥進行排水,將防水卷材和圍護結(jié)構(gòu)之間縫隙內(nèi)積水排凈。
(5)積水排凈后,連接好管路和注漿泵,首先壓注超細水泥漿液(水灰比為1.4∶1),注漿壓力0.3~1 MPa,當縫隙內(nèi)充填一定量水泥漿后,再同時注入水泥漿和水玻璃;注漿壓力0.8~1.5 MPa,注漿完成后封堵注漿管。
(6)清理基面多余材料,表面分2次涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂漿,色差調(diào)整與原狀混凝土相近。
5結(jié)論
按照方案分類實施治理,第一遍處治后,滲漏水缺陷消除率達到82%;第二遍處治后,滲漏水缺陷消除率達到94%,效果較好,為下步實體結(jié)構(gòu)驗收和移交打好了基礎。
防水是地鐵建設中一項重要的施工內(nèi)容,主體結(jié)構(gòu)如果長期存在滲漏水,會對主體結(jié)構(gòu)的耐久性及后續(xù)運營帶來一系列影響,同時裝修及設備安裝完成后再治理漏水,施工難度和成本將大大提升,故車站土建結(jié)構(gòu)施工完成后,對結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的滲漏水缺陷,要調(diào)查清楚滲漏原因、位置分布,選擇合理有效的處置方案,同時必須從設計以及施工上嚴格控制,合理的設計方案加上施工過程中有效的質(zhì)量控制,會大大減少滲漏水病害的發(fā)生,也為地鐵建設提供質(zhì)量保障。
參考文獻
[1]王漢霆.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水施工處理技術(shù)應用[J].工程建設與設計,2020(22):132-133.
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[3]黃敏琦.明挖地鐵車站防水施工質(zhì)量控制要點分析[J].住宅與房地產(chǎn),2017(18):262.