地铁工程渗漏水处理方法和技术

  摘要:由于地铁工程均为深基坑工程,大都处于地下水位以下,如何处理在施工过程中渗漏水现象,是正常施工不可或缺的重要保障。简述了不同渗漏水情况的处理方法和技术,根据渗漏情况的不同,采取合适的堵漏方法,从而保证地铁工程的防水效果。

  关键词:渗漏水;堵漏;处理方法

  1前言

  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。为了尽快完成缺陷修复并使项目投入使用,地铁工程渗漏处理在项目完工后显得尤其重要。文中通过总结地铁的施工经验,针对地铁工程渗漏水处理进行了探讨。

  2渗漏原因

  2.1结构外防水层破损

  地铁区间隧道外防水设计主要为土工布缓冲层(400gm2)+PVC防水板(厚1.5mm)+背贴式分区止水带(宽30mm),采用全封闭形式,主要目的是在迎水面形成一个隔水屏障,将水封堵在结构之外,但在实际施工过程中会由于下列原因而造成破损:(1)初期支护基面处理不到位,混凝土面凹凸不平、有突出物、清理不干净;(2)钢筋绑扎时未采取有效的保护措施,使防水板整体性存在缺损;(3)防水板铺设时与初支基面不密贴,浇筑混凝土时受力破损;(4)防水板搭接处焊接质量有缺陷。

  2.2裂缝的存在

  地铁区间裂缝分为规范裂缝和非规范裂缝,前者指设计施工中的变形缝、施工缝等有形裂缝,后者则指因某种原因造成的对结构有害的受力裂缝或工艺裂缝,裂缝的存在是形成渗漏的主要原因。

  2.2.1施工缝渗漏

  (1)环向施工缝。安装遇水膨胀橡胶条时未预留凹槽,混凝土表面不平整,

  使胶条膨胀后不能紧贴混凝土,形成渗漏通道;橡胶条表面涂覆的延缓膨胀保护层性能不稳定,致使其不能发挥作用;橡胶条在浇筑混凝土前已完成膨胀,致使混凝土结构收缩时失去其膨胀能力而形成缝隙;施工缝凿毛清理不符合要求。

  (2)纵向施工缝。钢板腻子止水带上封条过早被撕掉或受到污染而无法撕掉,使腻子失去作用,无法与混凝土紧贴而形成渗漏缝隙;止水带安装不顺直,边墙仰拱分布不均匀;拱施工结束到拱墙施工期间,未对止水带进行保护,造成破损而无法修补,使其与混凝土间形成了渗漏通道;施工缝凿毛清理不符合要求。

  2.2.2变形缝渗漏

  (1)中埋式止水带不易固定,浇筑混凝土前固定较好,但浇筑中经常产生

  位移;

  (2)止水带埋设位置偏移,变形管孔离开缝的位置,当结构混凝土收缩时,

  因其变形能力差,被撕裂而失去防水功能。

  2.2.3工艺裂缝渗漏

  (1)在夏季施工的混凝土工程因日夜温差大而形成收缩裂缝;

  (2)使用商品混凝土时,为保证混凝土的可泵性,在入模前掺水而增大水

  灰比,故导致干缩裂缝;

  (3)混凝土振捣不当、局部浇筑速度过快、浇筑间歇等因素也容易导致混凝土结构开裂。

  3渗漏水处理方法

  通过对渗漏原因的分析,一旦发生渗漏情况,证明围护结构防水、外包防水层肯定存在缺陷,但无法进行处理,只有通过对结构混凝土缺陷进行修复才能解决渗漏问题。地铁车站及区间的渗漏情况主要为点渗、面渗、施工缝渗漏、裂缝渗漏及变形缝渗漏[1]。不同的渗漏情况分为不同的处理方法。

  3.1渗漏部位确定

  一般采用干抹布拭干面,稍等片刻即可直观地观察到渗水点。如湿面不易看出,可采用热风吹干后观察。面渗及施工缝、裂缝、变形缝渗漏的渗水虽然需全面处理,但是仍需通过上述办法了解渗漏情况,如渗漏速度、渗水量、渗水点分布、渗水压力等。

  3.2处理方法

  3.2.1点渗漏

  点渗漏的现象可分为点或小于5cm的裂缝。在该点或裂缝中心钻孔,孔径为10mm,深6cm,高压清水冲洗后注浆。注浆管嘴离孔底要有一定间隙,孔口与注浆管采用堵漏粉固定,两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵,若效果不佳再进行凿槽处理。

  3.2.2面渗漏

  面渗由点渗密集而成,如直径小于5cm的面积,首道工序可按点渗处理,然后在渗水面内凿深3cm,清洗后涂刷堵漏粉,使基面干燥并涂刷双组分聚氨酯涂料,最后用防水砂浆封闭。

  3.2.3裂缝及施工缝渗漏

  (1)工艺流程:钻注浆孔→凿U型槽→清理基面→冲洗注浆孔→嵌入注浆管→堵漏粉封面→注浆→封闭注浆管→基面恢复。

  (2)施工工艺及要求

  ①预设注浆孔,根据裂缝的形成情况,一般裂缝为垂直墙面形成通缝,预设注浆孔为确保裂缝开凿后的位置,并保证空位在裂缝上;

  ②凿槽,为确保开槽的完整性,首先用钢碟片切割边界(以直线转折),深1cm即可,宽度不大于20cm,沿裂缝顺着切割边界剔成U型沟槽,沟槽的深度为主筋暴露为止,深度原则为钢筋保护层+主筋直径+1cm填充空间,一般能达到7cm;

  ③基面清理,基面的洁净程度是堵漏粉与基面结合效果的关键,基面一定要用清水、钢刷刷干净,不允许有灰尘、浮渣松散层等杂物;

  ④冲洗注浆孔,注浆孔离基面还有2cm~3cm的深度,可采用注浆管深入孔内高压水冲洗,反复几次,孔内不允许留有杂物;

  ⑤嵌入注浆管,注浆管嵌入孔内留少许空间以利于浆液的注入;

  ⑥堵漏粉封面,堵漏粉封面由裂缝的一端封向另一端,材料搅拌要均匀,时间控制要适当,注意与注浆管的结合要密实;

  ⑦注浆,堵漏粉封面后隔天注浆,以便观察封面后的效果,如有旁渗的需返工,直至整个封面不渗水为止。注浆前应进行试压浆检查,试压有四个目的:通过疏通裂缝,清理缝内杂物;检查裂缝的贯穿情况;检查封闭层有无被压浆冲破的薄弱点;判断注浆流量、大概的饱和时间。试压的压力一般在0.3MPa以下,做好详细记录,供注浆时分析判断。

  ⑧注浆操作方法,当经试压检查,无异常后,即可进行注浆。注浆由裂缝底端第一个注浆管(1号)开始注入,当裂缝较宽(大于0.3mm)时,注浆压力调为0.3MPa~0.5MPa,当裂缝小于0.3mm时,可适当提高压力0.5MPa左右。当临近孔(2号)出浆时,将1号孔塑料管从离根部约5cm处剪断后反折用扎丝扎紧,改由2号注浆孔。从下往上,出浆一孔,关闭一孔,直到裂缝顶端孔,将其堵塞后继续稳压3min,直至整条裂缝充满浆液。

  施工结束后,立即用丙酮清洗工具,以免浆液固化后无法清除。

  4堵漏材料的合理选用

  4.1堵漏材料

  (1)应用部位及作用。注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽、为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。

  (2)堵漏材料的技术要求。堵漏材料一般应满足以下技术要求:速凝,凝结时间可调;强度高,短时间内不开裂;抗渗性能好,粘着力强,可带水作业。

  4.2防水材料

  (1)防水材料技术要求。防水抗渗能力强,涂膜材料不开裂;无腐蚀和耐腐蚀,耐久性好;具有足够强度,与混凝土基面粘结力强,并能与结构形成整体;防水材料中不含溶出物;操作简单、易检查、无污染。

  (2)常用防水材料:①水泥—有机速凝剂:如R1型防水涂料,这种材料既能快速堵漏又可作为永久性防水;②合成防水材料:如塞帕斯、PQ-200等。这类材料不能作为快速堵漏,只能作为耐久性防水涂料;③高分子聚合物防水砂浆:这类材料不能在快速堵漏中应用,只能作为粘结好的耐久性防水涂料;④KS系列修补剂不能作为堵漏和防水材料,这是因为它是一种烧结粉状材料,对水泥起激发作用,其中的K2O的含量高达19.73%。如果用于含活性集料工程,将大大地促进混凝土的碱—集料反应,且溶出物多,形成渗水通道。

  4.3注浆材料

  (1)作用机理。填充混凝土内空洞、毛细孔、裂缝,封闭渗漏水通道,置换混凝土中地下水的位置。

  (2)材料性能要求。渗透性、可灌性好;无腐蚀性和耐腐蚀性,无污染;有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩;与结构形成整体,材料有良好的粘结性,在列车振动下材料不分体、不脱体。

  (3)可选用的材料。无机注浆材料应选用超早强自流平水泥,该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂,如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液,主要原因是其耐久性差,与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。

  4.4治理变形缝渗漏水的材料

  变形缝渗漏水注浆材料不得选用强度高、刚度大的注浆材料,如无机注浆材料、改性环氧注浆材料等。禁止使用堵漏剂堵漏。

  应先用凝固时间快(可调)、强度低、粘度低、可灌性好、短时间内防水效果好的注浆材料。丙烯酰类注浆材料是常选的变形缝注浆止水材料,但只能作为临时止水[2]。

  5结束语

  地铁车站的渗漏主要为点渗和裂缝及施工缝渗漏,而且渗漏水量大的不多,多数为慢渗。堵漏时如果渗漏量比较大,则采用注浆方式堵漏。如果为慢渗则采用堵漏粉直接封堵。

  区间的渗漏多为拱部混凝土局部不密实导致的点渗以及裂缝渗漏。区间的堵漏主要以回填注浆为主,回填注浆一定要有足够的压力,保证拱部回填密实,而且须多次注浆。注浆可使渗漏部位减少90%以上,剩余渗漏部位多为点渗,区间点渗要以注浆为主。

  总之,堵漏要因地制宜,根据渗漏的各种情况采用合适的方法,才能做到有的放矢。堵漏的各工序要精工细作,每一道工序都不能马虎,否则必然导致失效。

  参考文献:

  [1]王建伟.地铁车站工程混凝土裂缝渗漏水堵漏施工处理技术[J].山东交通科技,2008(2):52-54.

  [2]严融.地铁工程结构渗漏水的治理施工技术[J].市政技术,2009,29(5):495-197.