雨水泵站施工渗漏点主要原因与防治措施应用研究

文/李栋 上海宏波工程咨询管理有限公司 上海 200000

笔者对监督管理的雨水泵站在实施过程中遇到的渗漏水情况进行了总结，谈到某项工艺时这里不进行详细描述了，重点阐述引起渗漏水的关键因素，在雨水泵站实施时，除常规的防渗漏质量控制外，需重点关注、控制这些薄弱点。

1、雨水泵站施工过程渗漏情况概述

该建设项目主要单体及位置分布情况见图1。各渗漏位置及原因简述见下表1。

项目位置紧邻黄浦江，且进出水全线周边建筑物、构筑物较多。从初设到项目实施全过程，各参建方讨论研究的重要问题之一就是基坑工程实施中的安全稳定。基坑稳定的一个最关键因素就是围护结构及主体本身结构的绝对封闭，不可让外部水源与之贯通，引起周边土体、地下水源的变化，引发土体不稳定，从而危及周边环境。在整个工程实施过程中，如地连墙结构的局部渗水、各单体围护结构的渗漏、主体结构因设计意图创新而引起的渗水、新工艺的应用引起的渗漏、环境局限引起的工艺改变引起的渗漏水、施工人员未严格遵守规范施工引起的渗漏、土建施工与设备安装沟通不畅引起的渗漏等，各种情况层出不穷，但各方前期预案制定较周全且各单位现场管理人员沟通通畅，问题及时得以处理，未造成后果。

2、各渗漏部位主要原因与防治措施

2.1 地连墙墙间接缝渗水

2.1.1 地墙结构形式

地连墙施工工艺经过这些年的实践，技术成熟度较高。因本工程主基坑紧邻黄浦江、场内重要建筑物，对周边结构的安全及基坑本身的安全提出了更高要求。雨水泵房主体基坑采用地下连续墙形式，墙体厚度 800mm，深度 33m，数量 34 幅（转角幅“L”型 8 幅，标准幅“一”型 26 幅）。地下连续墙墙间接缝采用十字钢板止水，单幅钢筋笼最大重采用两台履带吊双机抬吊安装。地下连续墙的混凝土强度等级为 水下 C40，其抗渗等级为 S8；内衬的混凝土强度等级为 C40，其抗渗等级为 S8。地连墙施工养护完毕，在基坑开挖过程中，发现部分墙体有渗漏水情况，各方讨论了处理措施，及时进行了有效处理，事后对其原因进行了分析。

2.1.2 地墙工艺流程

水文地质情况分析是各地基处理的前提，这里不做主要分析，重点对引发渗漏水的施工原因进行讨论。

地连墙施工工艺如下图2所示。

2.1.3 地连墙施工关键点控制

在施工全过程流程中也可发现，每个工序的施工质量控制不好或实施人员的疏忽，均可引起地连墙施工的失败或施工偏差。如各阶段测量的累计误差、导墙开挖时机械操作误差、泥浆配置指标偏差、成槽时水位影响或机械操作偏差、清基及接头处理不到位、清底换浆不到位、扫孔不彻底、钢筋笼制作和下吊偏差、十字钢板接头反力箱吊放起拔偏差、水下混凝土浇筑不及时及坑底注浆不及时等，都会对地连墙成型质量有较大影响。经过对全过程质量分析，人为的、因数确定或可知的，我们都很好的进行了控制。

2.1.4 地连墙渗漏原因分析及处理措施

最终确定渗漏由三方面原因：1.十字钢板接头后虽有反力箱，但配重有所欠缺；虽混凝土浇筑时后方抛放了土袋、碎石网，但部分十字钢板仍出现了位移，出现了接缝不严密情况。2.终幅墙体施工中累计误差集中，出现了接口不严密情况。3.地连续墙先行幅、后继幅间的接缝为整个围护结构防水的薄弱环节，接头处发生绕流或夹砂、夹泥。现场渗漏出现三点，且渗水量较小，先对各渗点进行内部堵漏，后对外部从上到下进行高压旋喷桩加固，阻断水路。开挖时效果较好，再无渗漏。

2.2 泵房二合一顶围檩与下部墙体接缝渗水

2.2.1 二合一顶围檩简述

本工程主基坑开挖设置四道围檩，顶部为混凝土支撑，下三道为钢支撑。设计意图为顶部混凝土支撑体系既是基坑开挖时的支护，后期为下部结构的顶板梁；如工期耽误，还可作为泵房上部结构施工的支撑点。但施工实施过程中，此支撑体系不但未达到预计效果，还引发诸多不便。基坑开挖时，因此支撑梁多洞小，使下部钢支撑安装和拆除、土方开挖时困难重重。且考虑此梁与下部结构墙体连接，浇筑时提出在其顶部设多个浇筑孔，设计计算后影响支撑强度，后设置尺寸较小的振捣孔，给后期接缝不严留下了隐患。

2.2.2 渗漏原因分析及处理措施

泵房下部最后一次混凝土浇筑时，此梁下钢筋、面部杂物均已清理，浇筑前凿毛洒水；模板在浇筑侧设置喇叭口，便于混凝土灌入，浇筑时振捣棒通过预留孔进行振捣密实。后期拆模后发现，此梁与下部墙体接缝有多处不严密，最大缝隙达到0.5cm，长度达1m。后参建方讨论，此缝为混凝土浇筑后收缩或部分梁底不平产生浮浆引起，施工操作控制难度较大。后对此缝进行了封闭注浆处理，后期效果较好。

2.3 箱涵结构间沉降缝渗水

2.3.1 箱涵结构简介

一直以来，过水构筑物结构间沉降缝设置处理是否可靠是结构安全运行的关键；工程实践中，因沉降缝施工不当或结构沉降不均匀引发的渗漏水情况时有发生。本工程进水箱涵断面净尺寸为4.0m×4.0m，埋深约为10.4m～10.9m，现浇钢筋混凝土结构，每15m 设置一道沉降缝，橡胶止水带进行止水。

2.3.2 箱涵渗漏原因分析

止水带的设置规范要求为固定牢固、线形平顺、位置准确；止水带面中心线应与变形缝中心线对正，嵌入混凝土结构端面的位置符合设计要求；止水带和模板安装中，不得损伤带面，不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。但在现场实施中，但满足这些条件是不够的，如现场是分段跳跃施工，止水带会因前期施工时表面受污，后期不进行处理可能出现渗水；如分段施工时，止水带在下次浇筑前暴露时间较长，不能较好的保护，难免损伤，而止水带的孔、洞损伤肉眼检查有很难发现；再如后期混凝土浇筑时，止水带安装面下混凝土均匀料很难直接到达，振捣也是薄弱处，使得此处混凝土往往难以密实，给后期渗漏留下隐患。再者如是上部道路需及时恢复，混凝土强度未达到设计或规范要求，在结构上部回填土方重载车辆行驶，不但沉降缝处拉裂分险极大，整个结构安全也受到威胁。

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2.3.3 箱涵渗漏处理措施

现场发现沉降缝止水带处有渗漏现象，如两侧结构无明显错缝，可外部土体加固阻断水路，内侧用填缝材料密实，表面处理光滑，修复过程要按相关规范执行；如接缝处沉降较大且拉裂明显，如有条件可先外部加压注浆，使结构恢复原样，内部破坏可进行接缝处凿除，重新修复浇筑。

施工沉降缝虽在整个结构施工中占比不是很大，但此处如出现问题，不管是对结构本身使用还是修复处理，实践中也是较繁琐问题，所以过水、蓄水构筑物施工，不管是橡胶止水带、钢板止水带或其它形式的止水措施，一定在管理还是实施上，需高度重视。

2.4 井体围护结构渗水

2.4.1 各围护桩施工利弊分析

井体围护渗漏水也是施工实践中常见问题之一，多年总结，除SMW 工法桩（三轴）渗漏情况较少外，其它形式围护结构或多或少都有不同程度的渗漏；分析其原因，并不是相关技术不成熟造成，而是三轴搅拌桩机械化程度较高，无论从管理者还是操作人员，均按设定好的技术参数执行即可，成桩效果更接近设计要求。其它如钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩围护、钻孔灌注桩+高压旋喷桩围护，对桩机操作人员要求较高，如对水文地质情况不明或操作不精或某一根桩体操作不慎均会引起后期开挖围护渗漏水。还有，如紧邻建筑物或地下管线复杂，也可选择新型技术围护MJS 桩，成本较高，但效果显著。

2.4.2 本工程围护桩渗漏分析

本工程一井原设计围护结构为钻孔灌注桩+双排高压桩，因井体周边管线较多需保护及工程新技术使用，经各参建方讨论，后把高压旋喷桩变更为加气式三轴搅拌桩，结构类似三轴水泥土搅拌桩，在上部电机处加设气压泵。理论各参数指标接近三轴水泥土搅拌桩，且比高压旋喷桩压力低很多，有利于管线保护。后经设计计算及各方讨论认为可行，但此桩在宁波等地实践较好，并取得专利，但上海地区未实践，只是理论可行。

2.4.3 本工程围护桩渗漏处理措施

后期实施过程中，打桩时虽压力较小，但距管线距离1m 左右时，现场人员也不敢鲁莽加气操作。开挖时，此处渗漏严重。只能进行管线搬迁后，外部补桩阻断水源，内部封堵，得以安全。但整个过程从讨论到设计变更到最终实施到后期补救，工期严重耽误，得不偿失。

2.4.4 围护桩施工建议

井体围护施工的优劣，直接影响到后期开挖及内井施工时的安全，需严格执行设计及相关规范要求，如有环境变化影响，参建各方进行讨论；如应用新技术、新工艺，需设实验段或实验点，防止与地质环境不符。

2.5 井体主体结构渗水

2.5.1 井体施工简述

井体渗漏水情况近年实践中并不多见，但偶尔也时有发生，主要集中在施工缝钢板止水带设置不规范、对拉螺栓混凝土强度未达到相应强度时的扰动、井体与管道接缝不严密等。本工程以上情况均进行了很好控制。唯有一井因上部厂内需正常运行，不可大面积开挖堆放土体、杂物，后各参建方商议，此井采用逆作法实施。

2.5.2 井体施工渗漏分析及处理措施

逆作法实施过程前，重点对两个问题进行了讨论，

1）上部围护及圈梁对下部结构的拉力承受，后经设计计算可以满足；

2）浇筑混凝土施工缝处理。因施工时，开挖到下道支撑结构进行上部井体钢筋、模板、混凝土施工，钢筋需预留与下部结构接头；模板安装需保证上部结构浇筑振捣密实不漏浆；接口处无法设置常规止水设施。逆作法施工缝处理如超灌法、灌浆法，现场实际无法操作；施工中上部模板拆除后，粘设了两条遇水膨胀橡胶带。但待浇筑完毕后，施工缝处渗水情况明显。后及时进行注浆封堵，后期效果较好。

逆作法现在在实践运用中虽有对上部环境影响小、施工围护支撑体系少、施工速度较快等特点，但蓄水构筑物认为还是慎用此方法，虽通过各种措施可暂时解决渗漏等情况，但长远运行安全可靠有待考验。

2.6 穿墙管道与结构接缝渗水

2.6.1 穿墙管施工注意事项

穿墙管道与结构接缝渗漏水在实践中是较为隐蔽的，安装人员在管道安装完毕，二次灌浆后，结构接缝如不遇水很难通过肉眼检测。此处渗漏主要有两方面原因引起，1）土建施工时，对预留穿墙套管周边浇筑振捣不密实；2）后期安装穿墙管时管道与预留管中心未对正，使二次灌浆混凝土周体受力不均，通水时，薄弱接缝处出现渗漏。

本工程实施过程中，穿墙管数量较多，如泵房中的污水截流管、主泵到出水高位井三通管、各给水、出水、除臭等管道。

2.6.2 穿墙管施工渗漏分析

本工程实施难度较大穿墙管道为泵站出水穿墙管；因泵房围护结构为地连墙，实施时未能对此出口进行洞口预留，后期只能通过人工凿除形成，还需与主体预留洞轴线保持一致，便于管道安放。穿墙管后期又受水泵强力排水扰动，此处施工需确保万无一失。穿墙管道安装后，首先和地墙、结构预留钢筋进行有效焊接，两侧模板处灌浆口外密封严密，泵房墙体+地连墙墙体共1600mm，墙体与管外壁间接缝处无法进行正常振捣，后采用自密式混凝土进行两侧同时浇筑，且采用超灌法使其内部充分密实，后期通水，此处无渗漏。

本工程有一处穿墙管出现渗漏情况，位于泵站出水截污管处，此处实施也需凿除地连墙，过程与泵站出水管基本一致，但浇筑时，操作人员对安放管道进行扰动，使管道下部垫块松动，混凝土不能完全灌满管道底部；后期下雨时，发现此处渗漏，用注浆法进行封堵，效果较好。

2.6.3 穿墙管渗漏防治措施

穿墙管道渗漏是蓄水构筑物质量控制较重要一环，无论从管理角度或操作实施，需高度重视；且此处一般涉及土建和安装两个单位，防止扯皮，前期做好相关交接手续。实践认为，模板施工、混凝土施工（二次灌浆），土建单位人员操作技术优于安装单位，如遇难度较大灌浆处，土建单位实施更为妥当。

结论与建议：

综上所述，笔者从六个施工工艺简述了雨水泵站施工时需关注易出现渗漏点的情况，建议以后实施此类工程时加以关注。此文只基于笔者在施工实施中的直接感受，如工程地质情况分析、各围护结构施工、主体结构施工质量全过程控制对渗漏影响，未作全面细致分析。但总体而言，过水、蓄水构筑物施工中的防渗漏和渗漏后的及时有效处理，关乎结构本身及后期长期运行的安全稳定，每位参与建设者均不可怠慢。