關(guān)鍵詞：地鐵站；結(jié)構(gòu)；滲漏水；治理；施工技術(shù)

0引言

地鐵工程滲漏水是現(xiàn)今國(guó)內(nèi)較常見(jiàn)的一種工程病害，特別是以粉質(zhì)粘土、粉細(xì)沙為主的地層，地下水位高的地區(qū)，由于長(zhǎng)期受地下水的侵蝕及壓力滲透作用，一旦防水措施存在缺陷，就易出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象[1]。滲漏水的存在，不僅會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,還會(huì)危及地鐵的運(yùn)營(yíng)及設(shè)備安全，因此地鐵工程滲漏水治理顯得尤其重要。近年來(lái)，我國(guó)在地下工程滲漏水治理方面作了較多、較深入的研究：任偉新通過(guò)對(duì)混凝土裂縫、防水匹配、設(shè)防原則及質(zhì)量監(jiān)控問(wèn)題的探討，指出了地鐵車站滲漏水的主要原因，并據(jù)此提出了滲漏水防治措施和建議，以期防止地鐵車站出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象[2]。金廣謙等人結(jié)合南京地鐵車站施工實(shí)踐，探討了軟弱地層．富含地下水條件下地下結(jié)構(gòu)施工綜合防水技術(shù)措施,采取從施工工藝、混凝土原材料、施工配合比到新型防水材料運(yùn)用等措施，對(duì)有效遏制地下車站結(jié)構(gòu)的滲漏水是切實(shí)可行的[3]。但對(duì)于地鐵工程主體工程出現(xiàn)多種情況的滲漏，尤其主體結(jié)構(gòu)施工縫大量滲漏水及流砂方面的治理技術(shù)尚少，需要進(jìn)一步實(shí)踐和總結(jié)，本文通過(guò)天津站主體滲漏水治理施工經(jīng)驗(yàn)，提出了針對(duì)地鐵車站主體結(jié)構(gòu)各種滲漏水治理的施工技術(shù)，具有較好的實(shí)用性。

1工程概況及滲漏水調(diào)查

該地鐵站交通樞紐工程是集普速鐵路、高速鐵路、城市軌道交通、公交和周邊市政道路于一體的大型綜合項(xiàng)目。地下部分共有四層：地下一層配合市政開(kāi)發(fā)為交通層；地下二層為地鐵2、3、9號(hào)線車站的站廳層；地下三層為地鐵2、9號(hào)線的站臺(tái)層和地鐵3號(hào)線的設(shè)備層；地下四層為地鐵3號(hào)線的站臺(tái)層。地鐵2、9號(hào)線的站臺(tái)標(biāo)高為-17.97m，地下負(fù)四層頂板標(biāo)高為-21.446m。地下負(fù)二層地板以下第Ⅲ陸相層(Q3eal)為河床～河漫灘相沉積，地表下35m范圍內(nèi)有兩層地下水，第一層為潛水，第二層為承壓水；第Ⅲ陸相層Q3eal地下水類型為承壓水，抽水試驗(yàn)測(cè)得水位埋深4.99～5.05m，水位標(biāo)高為-0.46～-0.40m。

車站主體結(jié)構(gòu)完成后，各層頂板、設(shè)備房、側(cè)墻不同程度出現(xiàn)裂縫、變形，局部裂縫伴有滲水，隨著時(shí)間的推移，裂縫不斷增多；半年后，車站內(nèi)各種裂縫發(fā)展趨于穩(wěn)定，滲漏水主要集中各個(gè)通道出口及結(jié)構(gòu)頂板，以大面積濕漬、裂縫滲水為主；地下負(fù)三層滲漏水，以股狀涌水為主，其中有一條貫穿于地鐵軌道面的結(jié)構(gòu)施工縫，縫寬2～20mm，裂縫上有5處股狀涌水，最大一處涌水量達(dá)到72m3/d且伴有涌砂；地下負(fù)四層以面滲及股狀涌水為主，出水位置多集中在四個(gè)換乘通道頂板與邊墻。

2滲漏水原因分析

通過(guò)對(duì)地鐵站主體結(jié)構(gòu)滲漏水情況調(diào)查分析，滲漏水主要有以下原因：

2.1結(jié)構(gòu)混凝土開(kāi)裂

本車站防水以混凝土結(jié)構(gòu)自防水為主，頂板上采用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿涂膜防水，頂板混凝土一旦開(kāi)裂，側(cè)墻就會(huì)滲漏。混凝土開(kāi)裂原因主要有以下幾點(diǎn)：

(1)混凝土在凝固過(guò)程中，隨著混凝土內(nèi)水分的蒸發(fā)，混凝土自身干縮產(chǎn)生裂縫[4]。

(2)混凝土隨溫度的下降而產(chǎn)生收縮變形，結(jié)構(gòu)混凝土受地下連續(xù)墻束縛，收縮變形受到限制而開(kāi)裂，這是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因

(3)應(yīng)力釋放產(chǎn)生裂縫[5]。在開(kāi)始做車站內(nèi)襯結(jié)構(gòu)前，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻加鋼支撐，在內(nèi)襯結(jié)構(gòu)施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除。原支撐部位受外部土壓力作用產(chǎn)生內(nèi)縮變形，致使內(nèi)襯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2.2地下水壓力的作用

車站附近地下水位高、地層以粉質(zhì)粘土、粉細(xì)沙層為主，車站地下四層長(zhǎng)期受地下水的侵蝕及壓力滲透作用，一旦結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，防水措施失效，就易出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

2.3施工缺陷

(1)結(jié)構(gòu)自防水存在缺陷引起滲漏：主體結(jié)構(gòu)自防水施工是最為重要的防水環(huán)節(jié)，但在施工過(guò)程中由于地下工程環(huán)境相對(duì)特殊，各地混凝土原材料、商品混凝土質(zhì)量、混凝土的澆筑缺陷、結(jié)構(gòu)模板支架拆除不當(dāng)、混凝土養(yǎng)護(hù)以及地下結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)拆除引起結(jié)構(gòu)過(guò)早受力等多方面原因，形成結(jié)構(gòu)裂縫難以避免。

(2)由于主體結(jié)構(gòu)變形縫施、施工縫、誘導(dǎo)縫、穿墻管、抗拔(立柱)樁穿越底板處防水細(xì)部處理不精細(xì)而導(dǎo)致滲漏。

(3)外包防水層失效[6]。外包防水板、防水涂料等選材不當(dāng)或施工質(zhì)量欠佳造成滲漏。

3滲漏水治理原則及方法

對(duì)于滲漏水治理按照“以堵為主，限量排放，剛?cè)岵��?jì)，表本兼治”的原則,根據(jù)不同的滲漏水情況，選擇適宜的治理方案，達(dá)到耐久有效的治理效果[7]。

3.1點(diǎn)滲及表面濕漬處理方法

點(diǎn)滲及表面濕漬主要是混凝土內(nèi)部的缺陷或蜂窩麻面導(dǎo)致表面滲水而形成，通過(guò)對(duì)滲水點(diǎn)注入化學(xué)漿液，封堵滲水通道，即能達(dá)到治理效果。理方法：

（1）注入改性聚氨脂堵水：在滲水點(diǎn)鉆孔，鉆孔直徑為φ10～15mm，鉆孔間距為20～50cm，，安裝10～15cm長(zhǎng)的止水針頭進(jìn)行化學(xué)注漿，注漿材料為改性聚氨脂，注漿終壓0.5Mpa。以提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B能力；

（2）KT防水材料:將濕漬范圍內(nèi)混凝土清理干凈；將KT防水涂料按一定比例加水配制，并混合均勻，均勻涂在混凝土表面，一次涂抹的厚度不宜大于2mm，涂刷范圍應(yīng)超過(guò)濕漬邊緣30cm，涂料用量應(yīng)控制在0.8～1.0kg/m2；C、待表面的涂層初凝并達(dá)到一定強(qiáng)度以后，灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，每天的灑水的次數(shù)不小于3次，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7天。

3.2施工縫水處理方法

采用注入超細(xì)水泥堵水、化學(xué)漿液補(bǔ)強(qiáng)、抗?jié)B材料表面處理。處理方法：(1)沿施工縫出水處每隔1.0～1.5m鉆孔，孔深以不破壞止水帶，距離止水帶10cm左右為準(zhǔn)，并安φ25mm的注漿鋼管，管長(zhǎng)30～50cm，采用錨固劑填充料固定注漿管，待錨固劑達(dá)到強(qiáng)度后，連接好管路和注漿泵，壓注超細(xì)水泥，注漿壓力為2～3MPa。

（2）在止水帶兩側(cè)鉆斜孔，孔距0.2～0.5m，孔徑為φ10cm，孔深至止水帶迎水面，安設(shè)止水針頭。然后壓注化學(xué)漿液，注漿順序是從周邊無(wú)水區(qū)向中間滲水部位推進(jìn)，注漿壓力0.4～1MPa。

（3）注漿完成后，割掉管嘴，并進(jìn)行表面打磨處理，涂抹抗?jié)B型KT結(jié)晶涂料。

3.3股狀涌水處理方法

股狀涌水為涌水量大于1m3/h，但無(wú)任何地層介質(zhì)帶出。處理步驟：（1）在集中出水點(diǎn)處切槽，槽寬度4～5cm，深度6cm左右，沿出水點(diǎn)鉆孔，鉆孔直徑為φ15～30mm,深度為穿透混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)入地層大于50cm。安裝φ10～25mm的鋼管作為注漿管，固結(jié)注漿管；通過(guò)注漿管注入超細(xì)水泥漿，水灰比1∶1，注漿速度1～10L/min，注漿壓力2～3MPa。（2）超細(xì)水泥注漿完成后，如還有滲水，，則繼續(xù)注改性聚氨酯漿液封堵細(xì)微滲水通道，最后注入環(huán)氧樹(shù)脂補(bǔ)強(qiáng)。（3）割除管頭，并對(duì)切槽采用防水抗?jié)B砂漿充填，并涂刷滲透結(jié)晶類防水涂料。參見(jiàn)圖1。

圖1集中出水點(diǎn)堵漏

4工程實(shí)例

以該地鐵車站負(fù)三層軌道面變形縫涌水涌砂治理施工為例，簡(jiǎn)單介紹滲漏水的治理施工技術(shù)在地鐵車站的應(yīng)用。

4.1滲漏情況

車站負(fù)三層軌道面變形縫開(kāi)裂是因主體結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生的。裂縫起于左線站臺(tái)邊墻，終止于右線軌道中線，縫長(zhǎng)約7m，裂縫寬5～15mm,裂縫有明顯滲漏水并夾雜少量粉細(xì)沙，直接影響結(jié)構(gòu)安全和地鐵運(yùn)營(yíng)。

圖2軌道床裂縫圖3軌道床涌砂情況

4.2方案設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，應(yīng)在變形縫附近地層注入超細(xì)水泥漿液對(duì)原地層進(jìn)行堵水和加固，待變形縫附近地層堵水和加固完成后，針對(duì)變形縫內(nèi)部的縫隙，在迎水面（外貼防水層和中埋式止水帶之間）注入化學(xué)漿液進(jìn)行嵌縫處理，達(dá)到標(biāo)本兼治、長(zhǎng)期耐久的效果。具體設(shè)計(jì)如下：

（1）在負(fù)四層換乘大廳的邊墻上布設(shè)3排水平注漿孔，孔底位于負(fù)三層底板下面碎石墊層的下方，其中第一排注漿孔距離碎石墊層底面0.5m，第二排注漿孔距離碎石墊層底面1.5m，第三排注漿孔距離碎石墊層底面2.5m，相鄰兩排注漿孔呈梅花型布置，注漿孔孔深為5.0m（進(jìn)入地層2.5m），鉆孔后安設(shè)TSS管進(jìn)行注漿范圍長(zhǎng)10m,寬3m。

（2）TSS管注漿完成后再距離碎石墊層底面1m鉆設(shè)斜孔進(jìn)入變形縫，終孔位于外貼防水層和中埋式止水帶之間，傾角15°，孔深3.5～4m,孔間距1.0m，共計(jì)11個(gè)，鉆孔直徑Φ25mm，安設(shè)直徑為Φ20mm注漿花管，注化學(xué)漿液。水泥漿液注漿孔和化學(xué)漿液注漿孔平面圖與剖面圖如4、圖5所示；

圖3注漿孔平面布置圖圖4注漿孔剖面圖

4.3注漿參數(shù)及順序

注漿孔孔（排）間距按1m設(shè)計(jì)，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)采用定壓定量相結(jié)合，以定壓為主的原則[8]；

注漿終壓：水泥漿液注漿終壓為0.5MPa，化學(xué)漿液注漿終壓0.3Mpa。

注漿定量：?jiǎn)慰酌棵自O(shè)計(jì)注漿量控制在１～2m3，當(dāng)單孔注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的1.0～1.5倍，壓力仍然不上升，可采取調(diào)整漿液配比縮短凝膠時(shí)間或進(jìn)行間歇注漿等工藝使注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓，結(jié)束該孔注漿。水泥漿液終壓0.5Mpa。

TSS管注漿孔的施工順序?yàn)橛上孪蛏�、由左至右間隔跳孔施工，先施作單序孔，然后再施做雙序孔，雙序?qū)��?duì)單序孔注漿效果進(jìn)行檢查并補(bǔ)充注漿。

4.4注漿材料

(1)水泥系漿材：根據(jù)地層情況及注漿加固要求，地層加固堵水注漿采用超細(xì)水泥單液漿，超細(xì)水泥單液漿配比為：（0.6～1）:1，外加劑的摻量為水泥用量的5～10%。

（2）后期變形縫填充補(bǔ)強(qiáng)使用的化學(xué)漿液應(yīng)具有綠色環(huán)保、彈性好，耐磨耗，低收縮，耐老化、粘結(jié)性強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)操作性強(qiáng)等特點(diǎn)[9]。根據(jù)變形縫滲漏水情況和類似工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)性能比較優(yōu)良的Deneef聚氨脂漿液和橡化瀝青非固化漿材進(jìn)行比較（如表1所示），根據(jù)對(duì)比結(jié)果，采用了Deneef聚氨脂化學(xué)注漿材料。

表1Deneef聚氨脂和橡化瀝青非固化漿材比較表

序號(hào)名稱關(guān)鍵性能參數(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

1DeneefHAFlexLV（122油性聚氨脂）密度1.05g/cm3

固含量:100%粘度:650mPa.s(25℃)凝結(jié)時(shí)間:110～360秒抗拉強(qiáng)度:1.2MPa

斷裂伸長(zhǎng)率220%

收縮：小于4%①在接縫中形成一種韌彈性的膜和栓；

②不易燃，無(wú)溶劑，使用安全、綠色環(huán)保；

③調(diào)節(jié)催化劑可以控制反應(yīng)速度；

④固化物可耐大多數(shù)有機(jī)溶劑，酸和堿以及有機(jī)微生物。

⑤膨脹倍率和含水量有一定關(guān)系；

⑥采用注漿施工。

2橡化瀝青非固化材料固體含量≥99%

延伸性（無(wú)處理）：31mm粘結(jié)強(qiáng)度:0.3MPa1、永不固化，固化物含量大于99%；2、柔韌性好，延伸率高，適于基層變形；

3、黏度大，一般采用涂抹或噴涂施工。

4.4施工完成情況

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，歷時(shí)10天完成變形縫涌水涌砂的治理施工。共完成TSS注漿孔33個(gè)、化學(xué)注漿孔11個(gè)、注入超細(xì)水泥30t，Deneef聚氨脂化學(xué)漿材0.88t。施工中為避免下方注漿引起道床隆起，采用動(dòng)態(tài)監(jiān)控量測(cè)，控制注漿施工過(guò)程，確保施工安全和進(jìn)度。

圖5施工縫治理前照片圖6施工縫治理后照片

5結(jié)束語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)滲漏點(diǎn)調(diào)查分析，各個(gè)滲漏點(diǎn)選用合適的堵漏材料并采用適宜的施工方法，有效地解決了車站的滲漏水問(wèn)題具有較好的實(shí)用性。

（2）對(duì)于涌水量較大的滲漏點(diǎn)，先采用水泥系材料加固堵漏，封堵主要過(guò)水通道，后采用化學(xué)系漿材補(bǔ)強(qiáng)，避免滲漏點(diǎn)反復(fù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，堵水效果明顯，達(dá)到了設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，從而保證車站后期的長(zhǎng)久運(yùn)營(yíng)要求。

（3）地鐵車站結(jié)構(gòu)防排水措施、防排水材料以及施工質(zhì)量是減少后期滲漏的關(guān)鍵因素，因此地鐵車站應(yīng)因地制宜，選擇合理的防排水方案，嚴(yán)格按照方案進(jìn)行施工。

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