探究防水堵漏技术在地铁施工当中的应用

王雪军

【摘 要】 近年来随着经济社会的发展，为了缓解交通压力，越来越多的大城市开始修建地铁。地下工程最大难题是防水，因此解决好隧道防水问题是关键。地铁工程中出现渗漏的情况在国内是比较常见的，与周围地质环境、地下工程埋深、防水设计和防水材料等因素存在着联系，混凝土自身的结构性能、施工方案和施工工艺等也会影响地铁工程的防水性能。下文就城市地铁的漏水原因、城市地铁盾构法应用和结构自防水处理等进行全面的阐述。

【关键词】 地铁施工；防水堵漏；技术应用

引言：

地铁作为城市轨道交通网络中非常重要的建筑，主要作用是为旅客提供换乘、等候地铁的场所。地铁工程在施工时分为地面部分、地下部分和高架部分，由于本文讨论的是地铁防渗透方面的技术，着重研究的是地下部分的施工，地下施工方法主要有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法等，各自的使用要根据地质条件来进行选择。地铁工程由于其自身施工的复杂性，出现渗漏的原因也是多种多样的，需要进行仔细的分析讨论，才能制定出有效的防水措施。

一、防水堵漏技术应用的重要性

地下铁道、防护工程、输水隧道和民用与工业的地下室等都是地下工程渗水技术的主要包括范围。然而，在自然灾害、人为因素、设计不周、选材不良、构造处理不当、施工质量不好等情况会导致已竣工或施工的工程发生比较常见的渗漏水现象，或者是引起附近水文地质的改变。如果治理不够及时，将会影响使用功能、工程进度，甚至还可能影响到工程的结构的安全。同时，进行高压堵漏施工的队伍应由受过专业技术培训的设备和人员。所以，对相关的技术、专业人员进行素质培训和必要的实践，积累更过的经验和丰富更多的知识，更好的服务运用到堵漏的实际工作当中去是十分必要的。

二、城市地铁的漏水原因分析

中国大部分城市地铁在雨季和汛期都会遇到渗漏问题，泄漏主要表现为负载蜂窝泄漏、变形泄露、新老混凝土之间的裂缝渗漏、应力裂纹渗漏、混凝土接头渗漏等。造成这些问题的主要原因是工程附近连接沙河和旧河道的位置受到损坏，又因为许多城市的地下水位较高，往往在隧道和地铁站地下没有考虑排水的需要，没有专门预留管道，所以地铁渗水主要是地下水通过土壤渗入形成的。存在其他的说法是，止水带附近由于振捣或漏捣不够充分，导致该处混凝土出现变形缝，进而导致漏水。此外，还有一些泄漏的原因在于用于消防用途的管道破损，或者是因为地面伸缩縫渗漏，车站位置出现渗漏的原因是地铁出入口和通道之间的衔接工作不够到位，缺乏密封性。

三、地铁防水堵漏施工的优点、工艺发展及其原则

1、堵漏施工优点

1.1基本上不需要现场调配，质量稳定，已实现了单组份成品化生产，使用时开通即可。品种齐全，灌浆液技术成熟，在固化以后无毒、可永久防水、环保。

1.2施工经济效益显著，综合费用低。抢修、施工等各种工程施工不收天气和季节限制。

1.3化学浆液可以进入深层微笑裂缝内部，止水效果好，稳定可靠且压力高。

1.4工人劳动强度较小，施工效率高，是传统做法无法比拟的，简单易行的施工工艺，立竿见影，施工速度快。

2、堵漏方法及其施工工艺

主要有注浆和嵌缝两种方法配套实施，将平面漏水处的每一个漏缝和3.5*4.5的水泥的U型缝口凿成U型，冲洗干净，漏水层表面得到清理。不一次填满凹槽，进行抽营、埋管。设一个注浆嘴每个一定距离，引水减流作业使用速凝止水材料，为嵌缝流出余地。达到一定强度后的速凝材料，竹节就可能反压灌注弹性堵漏浆液。一直到变形不再出水为止，遇水膨胀速凝。在止水变形凹柄上部用浇注嵌填压实表面层。采用节后防水和材料防水相结合，刚柔并济的长效防水堵漏工艺。

2.1确定配料的凝固时间需要根据水量的大小，兑成2组混合浆液运用几种试剂。

2.2把漏水缝凿出U型缝口在清理漏水的部位。

2.3安装抽管和竹节，漏水缝口清洗漏水缝口、预埋竹节、填埋堵料。

2.4要将水流推回必须要注浆的压力大于漏水的压力，达到深层长期止水的效果在其渗透进漏水岩石毛细缝内迅速膨胀凝结时。

2.5为了使得小水流能从安装好的导流管流出，需要大水流改小水流，缩小流水量、导流、减压，控制漏水点。

2.6在表面处理过程中，刮平表面套浆在经自查无渗漏现象后。按指定要求的工程量进行凿缝。直接用堵料天平在挖出竹节之后。

3、防水堵漏原则

地下防水工程的设计和建设原则概括起来就是预防为主，排堵结合，因地制宜，综合治理。地铁车站和隧道防水工作需要有计划系统性地开展，涉及到诸多方面的专业知识，包括选材、设计、技术以及管理等等。现在人们都倾向于使用混合防水的方法，设置多重防水设施，为的是防止隧道层出现漏水。但城市地铁地下防水系统还是应坚持将结构自防水措施作为主要的防水方式。施工中使用最广泛的混凝体技术，其根本上就属于自防水技术的一种，因此对混凝土浇筑工作的控制尤为重要，防水混凝土应该用一定数量的粗骨料与砂浆混合并隔开，尽量减少和其他支线管路之间的连通，这样也能显著提高混凝土的抗渗性能。

四、地铁施工中防水堵漏技术的应用

1、盾构技术

地铁施工当中涉及的“盾构”，就是配备了隧道施工保护罩装置的专用掘进设备，它运行的原理是就是在其盾构的后方增加衬砌，将此作为支点为整个装置的推进提供支持，随后切割岩石和土壤，经过碎片处理后排出。“盾构技术”就是使用盾构机上的保护罩支持和保护隧道内壁，以防止水分的侵入和发生坍塌，将围岩和隧道内壁的土壤切割下来后，安装管片再进行注浆操作，以确保隧道质量。

1.1对盾构机进行调试，当施工场地的地质剖面相似的时候，就有必要模拟隧道操作，盾构机靠近铁路之前，应根据隧道情况对盾构机的状态和参数作出合理的调整。

1.2在工作中时刻保证盾构机处于良好运行状态，尽量避免或减少盾构机出现故障的次数，以免延误施工时间，降低工作效率。

1.3选择了土压平衡盾构机，确保施工在安全的前提下按照既定进度进行，通过修正路線减少沉降。

1.4通过错缝安装的方法在隧道内衬砌，目的是加强纵向效果，减少分段吊环螺栓之间的相对活动，以加强衔接处等薄弱部位的强度，增加管片环刚度，从根本上控制砂床段变形，有效地解决了在地铁施工控制过程中出现的变形和渗漏问题。管片接缝防水施工必须严格按照设计要求，确保接头的防水效果和安装质量，防止地下水的渗入。

1.5根据施工环境及地质条件，优先选用加工性能好，具有一定强度的浆液及时填补地层隧道之间的空隙，通过适当提高注浆量保护周边环境。在进行同步注浆的时候一旦出现浆液不足时，可以再次进行灌浆。

2、矿山法区间隧道防水措施

地铁矿山法区间隧道防水一般是通过设置三道防线来进行的。

（1）施工完毕的前期阶段支护是将喷防水混凝土、金属锚杆或者网构钢架和钢筋网当做头一道防线。

（2）该阶段到二次衬砌阶段前都是使用全封闭式的隔离层防水的。

（3）第三道防线通常使用的是模筑混凝土衬砌。

3、混凝土结构自防水具体控制措施

首要的就是有一个合理的结构设计，结构自防水主要是利用设施材料自身的紧凑性、疏水性和刚度等特性，提高结构的抗渗能力，自防水结构本身要有一定的刚度，以及合理的结构，因此结构的整体刚度在设计时应予以考虑，兼顾使用功能、工程地质和水文地质条件等因素的影响，避免结构平面突变导致截面刚度突变，尽量选择正规的结构面，结构设计要保证结构整体刚度在混凝土施工中不会发生过大的变化。选择合适的主体混凝土结构，不应盲目提高混凝土强度和抗渗性，混凝土设计强度和抗渗等级在提高的同时，单位体积内的水泥质含量也就会越多，水泥在水化热阶段产生热量也会增多，收缩变形增加，最终导致开裂。对混凝土配合比进行设计时，应对水泥品种和用量进行合理的选择，通常使用低水化热的水泥，还必须具有混凝土良好的强度和抗渗性能，通过对混凝土配合比的优化，减少水泥用量，严格控制集料质量，提高混凝土的后期强度，改善混凝土开裂现象，必要时可加入适量的膨胀剂，补偿混凝土收缩量，可使混凝土在硬化过程的收缩量减少，延迟收缩时间，提高混凝土的抗收缩应力的性能，从而防止产生裂缝。

4、高压灌浆堵漏技术

4.1高压堵漏技术的运用范围：堵漏加固地址钻探工程的钻井护壁；防渗补强坝体混凝土裂缝、隧道输水裂缝、水利水电工程的水库坝体灌浆；地下混凝土工程和各种建筑物堵漏密封施工缝、伸缩缝、裂缝和结构缝；加固顶板，采矿工程坑道内等破碎层和煤炭开采，进行堵水；稳定加固高等级公路路基和高层建筑物和铁路；补强桥体裂缝和加固桥梁基础，防护和加固稳定土质表面和改良土壤；补强和放置沉陷的混凝土构筑物如水池缝隙、水塔，加固已变形的建筑物。

4.2高压注浆堵漏工法

利用高压灌注机所产生的巨大压力的本工法，中间部位材料为中心向四周扩散，壁体的缝隙中间是材料送至部位，快速反应硬化后的水和材料加固地基，填实空隙，达到堵漏防渗的效果。使用灌注压力高、流量大的高压注浆机，准确为有效堵水工法，可快速止水。

4.3质量保证措施

坚持互检、自检和专检，坚持检查验收制度；使用具有说明书、产品合格证和技术报告的化学灌浆材料，材料的质量关要严格把好，施工前要经过现场抽样复试合格后实施，不能使用伪劣产品；在施工中不能偷工减料，严格技术规范和操作规程。

4.4防水堵漏的特点

因其设备不受施工场地大小的限制，本着体积小巧，所以施工工艺有效而又简单；目前所使用的嵌缝、注浆材料等都已大国国内外的先进水平；针对施工过程中混凝土结构的蜂窝麻面、混凝土收缩裂缝、施工缝、变形缝和接缝等渗透水，在防水堵漏工法的有效解决下都得到了显著的防水和止水效果；在面对大面积的因浇捣混凝土收缩后产生的细小裂缝时，利用防水堵漏工法的特殊材料和工艺补强混凝土的裂缝，也能够进行防水堵漏的处理。

五、结束语

随着我国科学技术的不断进步和飞速发展，地铁施工中各种防水堵漏技术得到了广泛的运用，这对地铁施工的质量和施工安全来说都是一次大的飞越。所以，要求相关技术人员不断加大技术研究，采用更为先进的技术促进我国交通事业的向前迈进。

参考文献：

[1]洪海斌.浅析城市地铁盾构施工技术研究[J].科技致富向导，2014，12：302，320.

[2]张晨光.城市地铁车站的防水施工技术管理[J].科技致富向导，2014，6：93，104.

[3]周华芬.高压灌浆堵漏技术在楼房病害治理中的应用分析[J].中国新技术新产品，2011，（11）.