地铁明挖区间段渗漏处理施工技术

□文/边宏昊 陈 瑜 孟宪

工程概况

地铁3号线天津大学城—华苑站区间工程包括一站一区间，其中有防水设计要求的施工部位为连接地下盾构隧道与地上高架桥梁的明挖区间段，从地下线起点开始至盾构井范围内依次为U型敞开段、暗埋段区间及盾构工作井，全长504.8 m，均采用明挖顺作法施工。防水设计遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。明挖区间结构防水等级为二级，不允许漏水，内衬结构表面可有少量偶见湿渍。结构自防水采用抗渗等级为S8的防水混凝土。外防水采用自粘型改性沥青防水卷材。施工缝部位采用中埋式钢边橡胶止水带进行防水，止水带的宽度为300 mm，厚度为5 mm。变形缝部位采用中埋式可注浆橡胶止水带进行加强防水，止水带的规格要求为长300 mm、厚8 mm、中间空孔直径20 mm。诱导缝部位采用中埋式钢边橡胶止水带与外贴式橡胶止水带结合布设防水。

对结构渗漏的调查分析

渗漏调查

经对主体结构初步勘察，该明挖区间段存在渗漏水现象。从渗漏方式上可分为点孔状渗漏、混凝土裂缝渗漏、变形缝和施工缝渗漏。根据所处部位，渗漏水位置主要集中在侧墙和结构变形缝处，调查结果如下。

（1）敞开段因混凝土收缩造成侧墙出现有规律的裂缝，侧墙裂缝间距约5 m，长度约2～3 m。部分侧墙裂缝有渗漏现象，主要是沿墙体纵向裂逢渗漏，其程度没有形成明显的线流，一般以潮湿和湿渍的形式出现。

（2）敞开段1、2、3段变形缝渗漏水现象严重，个别接缝出现线漏。

原因分析

（1）发现侧墙混凝土裂缝渗漏主要是由混凝土温度变化裂缝和混凝土干缩裂缝贯穿造成的。泵送混凝土水泥含量比常规多，导致水化热增高，混凝土凝固过程中内外温差较大，混凝土收缩幅度不一致产生温度变化裂缝。另外，水泥本身在硬化过程中会产生收缩，因水泥含量高，收缩系数增大，而底板和侧墙分两次浇注，造成底板和侧墙混凝土收缩不同步，造成侧墙出现有规律的竖向干缩裂缝。

（2）变形缝渗漏主要原因是由于中埋式橡胶止水带施工不严谨，固定不牢固，浇注混凝土走形，止水带与混凝土结合欠密实，起不到止水作用，出现缝隙而导致渗漏水。

（3）点孔状渗漏主要是混凝土施工时振捣不够所致，由于结构物高度较高、配筋较密，混凝土浇注时振捣棒下棒困难，个别部位漏捣、漏振，造成混凝土自密性差，形成渗漏水孔道，出现渗漏水点。

渗漏处理方案

点孔状渗漏处理

采用堵漏王堵漏，即考虑由于孔洞较小且水压不大，可先将漏点剔成直径10～30 mm，深20～30 mm的孔洞，孔洞外大内小，成锥形，再将孔洞冲洗干净，用拌制好的堵漏王捻成锥形小团，迅速用力堵塞于孔内并向孔内四周挤压密实，最后当检查无渗漏后，用素灰和砂浆抹面。

侧墙裂缝处理

（1）钻孔。按混凝土结构厚度，距离裂缝100～150 mm沿裂缝方向两侧交叉钻孔，钻孔采用大功率冲击钻，钻头长400 mm、直径14 mm。孔距应按现场实际情况而定，以两孔注浆后浆液在裂缝处能交汇为原则，一般为150～210 mm，钻孔角度应与裂缝断面成60°左右交叉，钻孔深度一般控制在350～400 mm；钻孔位置、角度与深度的控制，要能保证钻孔前端与裂缝相交，见图1。

图1 钻孔与裂缝位置示意

（2）埋止水针头。止水针头为配套部件，是浆液注入裂缝内的连接件，埋设时应用专用工具紧固并保证针头的橡皮部分与孔壁紧密结合，以防漏浆。

（3）高压注浆。灌注水溶性聚氨酯堵漏剂应从第一枚针头开始（结构立面应由下往上灌注），当水溶性聚氨酯堵漏剂从裂缝处冒出，应立即停止，移入第二枚继续灌注，依次向前进行。注浆压力与渗漏程度结构尺寸和密实情况有关，要求超过静水压力，依据相关经验，注浆压力一般控制在0.4～0.6 MPa。在灌注过程中，如果水溶性聚氨酯堵漏剂已灌满相邻针头位置，可以跳开不注，如注浆后发现裂缝两端仍有裂缝延伸，或有裂缝与其交叉，应在该位置补孔，重新注浆。注浆过程中若出现压力表读数居高不下、裂缝无法灌满等现象，应检查钻孔是否与裂缝完全交叉，混凝土体内是否有孔洞等情况，待查明原因后再进行注浆。

（4）基面清理。注浆完毕后检查是否还有渗漏点，待所有的渗漏点处理完毕后清理基面上的聚氨酯，取出注浆针头，用水泥砂浆抹平针头空洞，保证基面的清洁。

变形缝渗漏处理

（1）将变形缝处混凝土表面凿出宽30 cm，深5 cm的倒矩形槽，用钢刷将混凝土面刷干净；接着将变形缝内矩形槽底10 cm范围内的充填物清除干净并用水冲洗。

（2）埋管封填。首先在变形缝内底部放入与缝宽等同的胶管并每隔1 m设置一个注浆管以便注浆，再用拌制好的堵漏王把变形缝塞满、压紧并将胶管及注浆管埋好，待堵漏王稍干后抽出胶管形成注浆孔道，以便注浆。

（3）高压注浆。待封填倒矩形槽的堵漏王达到一定强度后，开始从注浆管注入水溶性聚氨酯堵漏剂，注浆压力通过现场测试确定，一般控制在0.3～0.4 MPa并根据旁边相应注浆管流出浆液情况判断注浆效果，力求浆液充满缝隙并分布均匀。注浆完成后，将注浆管口封死，以防浆液流出，检查是否还有渗漏点，确定变形缝无渗漏后，割断注浆管，用堵漏王将注浆管填满封闭。

（4）基面处理。将矩形槽表面清洗干净并涮2道防水胶，将一道外贴式橡胶止水带贴于槽内并用钢板压条压紧，最后用环氧砂浆抹面。见图2。

图2 基面处理示意

体会

按照上述渗漏处理方法对明挖区间段进行堵漏施工后，渗漏情况已明显好转，绝大多数的渗漏都已消除，只有个别地方偶见湿渍，达到了设计的防水要求，满足使用功能。