地下轨交车站质量通病之渗漏水的防与治

2021-08-19胡天余

建筑施工 2021年4期

胡天余

上海市基础工程集团有限公司上海 200002

在地下轨交车站施工中，受工艺、环境、材料等影响，车站本体通常会存在质量问题，多数质量问题体现在现浇混凝土结构上，如麻面、蜂窝、露筋、孔洞、空鼓和裂缝等。地下轨交车站受地下水、雨水等的影响较大，一旦存在以上质量问题，将极易引起渗漏水现象，从而影响到地下结构的正常使用[1-4]。

本文以上海市轨道交通18号线11标龙阳路站为例，对其深基坑施工中的渗漏水原因进行分析，并针对不同渗漏水原因，利用一系列的防渗堵漏技术，有效地控制地下轨交车站的渗漏水问题。

1 工程概况

上海市轨道交通18号线11标龙阳路站位于龙阳路以南的白杨路下，沿白杨路南北向敷设，站体呈南北向布置，南邻规划路、王家浜河，北邻龙阳路，横跨龙汇路及规划路。车站与既有轨道交通2、7、16号线及磁悬浮通道换乘，站前设置双列位存车线。该站为地下3层岛式车站，采用双柱三跨现浇钢筋混凝土箱形结构，有效站台宽度14 m，车站规模为507.96 m×（17.66～24.50） m，底板埋深约24.51 m。

车站围护采用厚1 200 mm地下连续墙，其中端头井采用厚600 mm内衬，标准段地下3层位置采用厚500 mm内衬，地下1、2层全部采用厚400 mm内衬；地下连续墙深度统一为49 m。

本车站主体顶板厚度为0.9 m，底板厚度标准段为1.4 m、端头井段为1.5 m，中二板厚度为0.45 m，中一板厚度为0.40 m。车站主体结构设有施工缝19条，诱导缝2条。

各结构混凝土规格：垫层早强C30，梁、板C35，柱C40。车站抗渗等级为P8，防水等级为一级。

2 工程地质及水文条件

2.1 工程地质

工程影响范围内各土层主要为①1填土、②1灰黄色粉质黏土、③灰色淤泥质粉质黏土、③t灰色黏质粉土、④灰色淤泥质黏土、⑤1-1灰色黏土、⑤1t灰色砂质粉土夹粉质黏土、⑤1-2灰色粉质黏土、⑥暗绿-草黄色粉质黏土、⑦1-1灰黄色黏质粉土夹粉质黏土、⑦1-2灰黄色砂质粉土、⑦2灰黄-灰色粉砂、⑧2灰色粉质黏土夹砂质粉土。

2.2 水文条件

1）潜水。潜水赋存在浅部土层中，③t层为潜水含水层。潜水主要接受地表水和大气降水的补给，多以蒸腾方式排泄，水位受降雨、潮汛、地表水及地面蒸发的影响有所变化，浅部土层中的潜水位埋深一般为0.3～1.5 m，年平均地下水位埋深在0.5～0.7 m，设计高水位埋深0.3 m，低水位埋深1.5 m。勘察测得的潜水位埋深为0.70～1.25 m，平均水位埋深1.01 m，平均水位埋深标高3.09 m。

2）（微）承压水。根据勘察，揭露的⑤1t层为微承压水含水层；⑦11、⑦12、⑦2层为承压含水层；⑦11、⑦12、⑦2层存在水力联系。根据上海市工程实践，（微）承压水水位埋深年呈周期变化，⑤1t层微承压水一般埋深变化范围为3.0～11.0 m，⑦11、⑦12、⑦2层承压水一般埋深变化范围为3.0～12.0 m。

3 地下混凝土结构渗漏水的主要成因

混凝土结构施工时主要存在二大类渗漏：第一类为设计时按需求预留出来的薄弱处，第二类为施工、材料等缺陷造成的无规则渗漏点。这二类渗漏按不同成因有不同的防渗堵漏措施。

3.1 设计时预留的薄弱处

3.1.1 诱导缝

地下轨交车站因功能需要，其主体都较为狭长，考虑结构不均匀受力及混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙——诱导缝，不仅是防水处理的难点，也是结构自防水中的关键环节。

出于设计考虑，诱导缝处混凝土结构内外贯通，通常都是渗漏水较为严重的地方。在施工过程中，诱导缝是结构自防水的薄弱环节，处理得好坏将会直接影响结构的防水质量。因此，对该处渗漏水的处理是地下轨交车站结构施工中防渗堵漏的重点。

3.1.2 施工缝

在结构施工中，因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的施工缝，也是渗漏水的多发点。车站施工缝主要存在于内衬墙、新老结构交接处、洞口的封闭处等部位。

由于后浇混凝土超过先浇混凝土的初凝时间，故而与先浇混凝土之间存在一个结合面，这个结合面是整个混凝土结构中天然薄弱的所在，极易因为结合面不密贴而造成漏水。

3.1.3 后拆钢支撑等部位

钢支撑头预埋件周围也是发生渗漏水的常见部位，主要原因是该部位混凝土浇筑难、不易密实，预埋件有锈蚀层或受振后松动致使混凝土产生裂缝。墙体支模穿墙螺栓是为固定模板间距、防止浇筑混凝土时模板变形而设置的，穿墙螺栓穿过内衬墙墙体，如果处理不好，则会沿钢筋面形成易渗透的通道。

3.2 无规则渗漏水现象

3.2.1 混凝土自身产生的裂缝

在混凝土结构施工中，混凝土自身内部会产生裂缝，常见较多的为温度收缩裂缝。此种裂缝多出现在冬、夏季施工时段，由极端的环境温度引起，或是在大体积混凝土浇筑时由于对内部温控不到位而造成，也可能是由于成品混凝土来料的不均匀性而引起，其在施工中无明显规律，但对形成渗漏的危害性较大。

3.2.2 施工中造成的裂缝

在混凝土浇筑中，施工时的失误也会造成混凝土结构产生裂缝，如因振捣不实、漏振而产生的混凝土不密实区域以及发生冷缝的地方，均极易产生渗漏水。此种情况均为施工失误原因造成，在施工中随机性较大，是渗漏水形成的一大主要原因。

4 针对性的防渗堵漏措施

4.1 针对设计预留薄弱处的防渗堵漏措施

4.1.1 诱导缝的渗漏水处理

由于设计需要，诱导缝部位的渗漏水治理要以保留诱导缝的功能为前提，在施工中就应安装防水密封带或嵌填柔性防水密封材料对该部位进行处理，随后再根据实际情况采取相应的堵漏措施来进行补救，从而保证不渗漏水。

当诱导缝部位发生渗漏水现象时，考虑到该部位在运营以后发生变形时可能会再次引起渗漏水，给运营带来不便，而聚氨酯产品可以适应较大变形量并具有较大的抗拉强度，能够适应以后的结构变形，起到长期、高效防水的作用，故宜先采用聚氨酯浆液进行止水堵漏。随后须安装滴水槽，将少许渗漏水引流至车站两侧的排水沟。排水槽通常采用不锈钢材质的钢管，耐腐蚀性好，能确保长期使用（图1）。

图1 诱导缝的施工防水示意

4.1.2 施工缝的渗漏水治理

对于施工缝处的渗漏水，宜先采用预埋注浆管注浆止水，然后采取涂布水泥基渗透结晶型防水涂料、抹压聚合物水泥防水砂浆的复合增强措施。

对于有较大渗漏水的施工缝，也可采取斜钻孔注浆方式：首先，准确标明施工缝部位，在施工缝处发生渗漏水现象时及时清理渗漏部位；其次，对施工缝进行凿毛处理，用早强快硬水泥进行表面封闭；然后，利用冲击钻打钻斜孔，安装注浆针头，再灌注优质油溶性聚氨酯浆液。

施工缝本身就是混凝土结构中受力薄弱之处，需要采取复合增强处理。在预埋注浆管注浆时，可以采用环氧树脂进行注浆。环氧树脂具有高强度黏合特性，可以起到堵漏及增强先后浇筑结构间黏结力的作用，保证混凝土结构的安全性，从而满足结构的使用需要（图2）。

图2 施工缝的施工防水示意

4.1.3 后拆钢支撑等部位的渗漏水预防及治理

在浇筑后拆钢支撑处混凝土之前，将外露锈蚀的型钢端部使用钢丝刷清理干净，在H型钢的水平腹板上开设透气孔，以利于浇捣此处的混凝土，排出多余气泡，保证混凝土的密实性。在布置振捣器时尽量靠近支撑头部位，加强支撑头处的振捣。为防渗水，需沿H型钢周边焊接一圈止水钢板，止水钢板应在钢支撑安装前焊接好，并保证焊接质量。后拆支撑造成的“窗洞”，如有湿斑及渗漏水，可采取注浆封堵（图3）。

图3 后拆钢支撑止水钢板安装示意

上海地下轨交车站的主体结构通常采用地下连续墙“两墙合一”的施工方法。在内衬墙的结构施工中，单侧模板的安装固定不仅是结构质量控制的关键，更是防止结构渗漏水的重点。单侧模板安装固定时通常采取将对拉止水螺杆与地下连续墙主筋拉结的方式，为避免螺杆弯曲影响强度，在螺杆与地下连续墙主筋之间设置由φ16 mm圆钢制成的L形钢筋接头，待内衬墙钢筋绑扎完成后，再将螺杆与L形钢筋进行焊接，最后固定模板。浇筑完成拆模后，使用火焊将对拉止水螺杆多余部分齐根割除，将孔内清理干净后，用掺硅质防水剂的干硬性细石混凝土压实抹平。如对拉止水螺杆处渗漏水，可采取注浆封堵（图4）。