地铁车站主体结构渗漏水成因及防治技术
2021-09-08李晨阳余奕辰刘沛炳
李晨阳,余奕辰,刘沛炳
(成都地铁运营有限公司,四川 成都610000)
1 地铁车站主体结构渗漏的主要影响
渗漏水是地铁车站主体结构中较为常见的问题,其主要与设计不合理、施工方法不科学等有关,会严重影响主体结构的质量,不利于地铁车站的正常使用。
地铁车站主体结构渗漏的影响主要有如下两个方面:
(1)阻碍工程正常施工进程,导致工期延误。地铁车站施工的复杂度较高,包含主体结构施工、内部装饰、机电设备配套等,而主体结构是整个车站的基本框架,该处出现渗漏后将影响到其他配套结构以及设施,为保证后续工作的顺利开展,需针对渗漏问题采取处理措施,此时工期随之延长。
(2)渗漏会破坏地铁车站的正常使用状态。渗漏水进入车站内部,若水流量偏大,还将扩大影响范围,出现车站结构受潮、主体结构受损等一系列的衍生问题,难以有效保证地铁车站的运行安全,于乘客而言出行服务体验感较差。
2 地铁车站主体结构渗透的主要成因
2.1 混凝土施工层面
(1)受配合比不当、原材料质量较差、拌和方法不合理等因素的影响,混凝土的防水性能不满足要求,该部分材料被用于地铁车站主体结构施工中,则容易发生渗漏。
(2)混凝土运输时,车辆存在忽然提速或急刹车的现象,由此提高混凝土的离析概率;此外,运输过程中环境温度较高,会导致混凝土的坍落度损失增加。在此类情况下,施工成型的主体结构更有可能渗漏。
(3)混凝土性能不足、浇筑施工控制不当、振捣不到位、拆模过早等均会在不同程度上影响主体结构的质量,例如不均匀开裂,由此给水的流动提供了通道,出现渗漏。
(4)地铁车站主体结构混凝土浇筑及振捣后,未采取有效的养护措施,混凝土内外部温差较大,出现裂缝,随之渗漏。
2.2 防水层施工层面
防水层是提高地铁车站主体结构防水水平的关键,通过该结构的设置,可有效杜绝渗漏问题。但从实际施工的角度来看,部分工程的防水层设计不合理,防水效果不足,遇强降雨天气时,因防水层质量缺陷而发生渗漏。此外,防水层的质量问题还体现在黏接不稳定、防水层被刺破等方面,此时均会影响防水层在防水方面的效果,如图1所示。
图1 防水层施工流程
2.3 混凝土施工缝层面
混凝土浇筑过程中形成施工缝,该部分可能显现出渗漏水问题。其中,冷缝是较为常见的渗漏区域,因此施工中需要加强控制,尽可能避免冷缝的出现。对于已经形成的施工缝,则采取止水加强措施,主动提高其防水性能;对旧混凝土界面做凿毛处理,浇筑接缝部位的混凝土,提高密实性,保证施工缝的止水效果。
3 地铁车站主体结构渗漏水的防治技术
结合前述提及的地铁车站主体结构渗漏危害以及具体成因,此处进一步分析渗漏水防治技术。
(1)地铁车站基坑围护结构施工时,对各处做详细的检查,排查渗漏水部位,发现渗漏现象时,对相应的部分做防渗漏处理。此外,注重车站主体结构防水层的设计与施工,得到厚度合适、密实可靠的防水层,充分发挥出防水作用。
(2)地铁车站防渗漏施工时,加强混凝土施工质量的控制,按照规范选取原材料、拌和以及运输,以免因混凝土存在质量问题而导致地铁车站主体结构发生渗漏。具体而言,根据配合比控制材料的用量,按顺序加料并做充分的拌和,得到均匀性较好的混合料;运输车装料后,沿着既定的路线平稳行驶,将混合料运至现场;合理应用浇筑施工工艺,期间采取振捣措施,保证施工效果。
(3)针对混凝土施工裂缝,有必要采取行之有效的治理措施,切实提高主体结构的施工质量。在处理好施工裂缝后,可从源头上消除渗漏水的发生条件(裂缝通道被堵塞,水无法渗漏)。
4 地铁车站主体结构渗漏水技术在工程实例中的应用
4.1 工程概况
某地铁车站工程,车站采用双层岛式站台结构形式,设计参数如表1所示。根据工程施工情况可知,车站侧墙、中(顶)板处在施工期间显现出渗漏水问题。对此,工程有关人员予以高度的重视,深入分析原因,采取针对性的处理措施,有效解决渗漏水问题,使地铁车站主体结构恢复正常。
表1 地铁车站结构设计参数
4.2 地铁车站主体结构裂缝描述及成因分析
4.2.1 裂缝描述
(1)侧墙面存在裂缝,最短约300mm,最长达到4000mm左右,宽度最大0.18mm。裂缝初始发生区域为中(顶)板腋角处,具有逐步向底(中)板竖向延伸的发展趋势。由于裂缝的存在,水经由该处流动,出现渗漏。
(2)中板存在裂缝,最短约200mm,最长达到3000mm左右,宽度最大0.17mm。根据裂缝的分布情况可知,其最初发生在中板的一侧,后续具有向另一侧延伸的发展趋势,且呈不规则状。
(3)对裂缝编号,并加强对缝宽的观测,发现裂缝几乎达到稳定的状态,同时车站主体结构以表观裂缝为主。
4.2.2 裂缝成因
(1)施工中缺乏对混凝土的控制措施,例如原材料质量、配合比、浇筑速度、温度等方面。以温度为例,施工正值夏季,现场气温较高,加之水泥水化热作用,混凝土的温度超出许可范围,随之产生裂缝。
(2)地铁车站主体结构的规模较大,属于大体积混凝土施工的范畴,对施工技术提出较高的要求。车站主体墙、板为关键组成部分,浇筑后用覆盖塑料薄膜和喷淋的方法予以养护,但就实际养护情况来看,存在方法不合理、细节控制不当的问题,养护期间部分混凝土的温度异常偏高,在高温作用下水分快速流失,从而形成裂缝。
(3)质量控制措施未落实到位,体现在混凝土施工全流程中,包含运输时间过长、局部振捣力度不足等,此时均会影响主体结构的施工质量,有开裂的可能。
4.2.3 侧墙裂缝渗漏水的处理方法
侧墙裂缝的出现会随之导致渗漏,此时地铁车站主体结构的稳定性、耐久性均会受到影响。对此,工程单位深入分析裂缝渗漏的成因,遵循因地制宜的原则,确定具体的渗漏处理方法,即采用注入环氧树脂的方式达到填补裂缝的效果。环氧树脂的黏合性和抗渗性能突出,能够有效填补混凝土结构的裂缝,同时也有利于提升施工部位的整体抗渗性。
环氧树脂填补裂缝的具体作业要点有:
(1)深入现场进行调查,确定墙体裂缝的发生部位,做好标记,并全面清理裂缝内的杂物,为后续工作的开展创设良好的条件。
(2)根据漏点位置,在其周边3~4cm处钻深度为300mm、孔径为10mm的孔,呈梅花形布置,且孔适当向裂缝处倾斜。数量方面,每延米设6个填补漏点。
(3)配套注浆嘴,将其安装到位,启用高压注浆机,利用该设备将环氧树脂注入清理好的裂缝内,注浆速度控制在5L/min以内,并调整注浆压力,在外部压力的作用下将环氧树脂有效推送至裂缝内部。待裂缝的浆液饱满溢流后,仍稳压5~10min,增强填充的密实性,最终完成注浆作业。
(4)除前述的注浆施工外,还需采取封孔处理措施,时间安排在注浆完成后的3~5d。具体操作要点为:剔凿注浆嘴,根据原地铁车站主体结构的混凝土性能选择合适的水泥材料,避免封孔材料与原结构色差过大的情况;得到色泽合理、性能稳定的材料后,开始封堵注浆孔;此后,检查注浆修补范围,对该部分做适当的打磨处理,改善表观质量。
5 结语
综上所述,渗漏水是地铁车站主体结构中较为棘手的问题,会影响地铁车站后期建设工作的开展以及实际使用效果,因此需要加强防控。工程施工中,应从原材料质量控制、混凝土浇筑、振捣、养护等方面切入,多途径并进,从根本上规避裂缝,以免因裂缝的产生而渗漏;针对已经显现出的渗漏,则分析原因,采取处理措施,使病害部位恢复正常状态。