地铁车站主体结构渗漏水原因分析及防治技术
2021-11-27祝林
祝林
(中国水利水电第十工程局有限公司,四川 成都 610000)
地铁是构成城市交通网络结构的重要部分之一,我国很多城市都已经大面积覆盖了地铁线路。城市地铁给人们的日常出行提供了极大的便利,许多年轻人上下班选择的交通工具都是地铁。地铁不仅方便快捷,还对城市环境保护起到了非常重要的作用,人们更多地选择称作地铁,就会减少对汽车的使用,从而减少汽车尾气排放。而地铁车站则是地铁工程中非常关键的一个部分,地铁车站的整体结构和功能直接关系着人们使用地铁的真实感受。渗漏水是地铁车站主体结构施工中常见的问题,如果不将渗漏水处理好,它将会对地铁车站的使用以及人们的使用感受造成严重的影响。因此,在地铁车站施工中,要处理好渗漏水这一问题。
一、主体结构工程渗漏水的主要原因分析
(一)主体结构混凝土本身存在的缺陷
首先,在建设地铁车站的过程中,所采用的混凝土大多都大体积混凝土,其体积和方量相对较大,因此在施工中通常会选择与商品混凝土拌合站合作,集中供应混凝土。由于商品混凝土拌合站至地铁车站之间,有一定运输距离,在运输过程中,容易产生混凝土离析现象,主要表现在骨料分离和分层,严重影响混凝土的和易性等各方面性能,这样也是导致地铁车站结构混凝土出现冷缝,为后续的施工和维护带来隐患和较高的治理成本。其次是混凝土浇筑过程中的问题。不同的天气,混凝土浇筑效果会各有不同。很多城市由于夏季天气炎热,混凝土在入泵前就会出现坍落减小现象,不符合混凝土施工配合比要求,也难以保障车站结构质量。同时,作业人员为了提高混凝土入仓速度,会对混凝土拌合物现场加水,增大混凝土的塌落度,降低混凝土强度,成为出现渗漏水的主要原因。最后是混凝土结构问题。地铁车站主体结构的高度通常会超过20 m,混凝土入仓高差较大,使得混凝土在浇筑的入仓后容易出现骨料沉集。再加上地铁车站主体结构需要具备抗震和防水的属性,需要在混凝土结构中加入大量的钢筋,振捣效果会受到影响,混凝土的整体性和密实性都不能达标。
(二)附加防水层局部失效
1.基面处理不到位。基面处理时,尤其是围护结构地墙渗漏点没有及时有效封堵或封堵不到位,存在渗漏现象;基面凸起物未清除,局部凹陷处未填补平整;基面浮渣未清理。2.未按设计要求操作。侧墙防水层设计要求使用自粘聚合物卷材预铺反粘法施工,实际操作中,施工人员为了省工、省时,进行空铺法,造成防水层与基面密贴不牢固,浇筑混凝土时,巨大的冲击力使防水卷材脱落或开裂,丧失防水效果。3.钢筋绑扎过程中,电焊工未对铺设的侧墙防水层侧采取隔离措施或钢筋头直接顶在防水层上,导致防水层被烧穿或刺破,未在混凝土浇筑前进行修补。
(三)细部构造处理不严谨
1.侧墙水平施工缝未凿毛处理或凿毛后浮渣未清理或清理不干净,混凝土浇筑过程中,浮渣被推移到结构边角,造成大面积堆积,该范围混凝土疏松、不密实,同时,钢板止水带设置不居中、搭接长度不够、没有满焊或焊缝不饱满等缺陷,极易造成渗水通道。2.施工缝、诱导缝、变形缝等细部构造止水带安装位置不居中,断开处未按设计要求采取热熔搭接处理或在止水带上打眼固定,人为造成封闭不严,为后期渗漏埋下隐患。
(四)结构裂缝引起的渗漏水
1.在未满足龄期、抗压强度双控指标的情况下,过早拆除混凝土支撑、钢支撑或模板支架、围护桩钢腰梁(注意:松动螺栓即为拆模),导致新浇筑混凝土变形开裂。2.地铁车站底板和侧墙大体积混凝土灌注时,除了混凝土的本身水化热作用外,底板底部及侧墙迎水面始终处于常温下,而底板板面和侧墙背水面一直受大气温度的影响,热胀冷缩明显。这些温差导致侧墙裂缝以竖向形式分布,底板裂缝以横向形式分布。同时,混凝土浇筑后,养护期限达不到规范要求的14 d 或养护不连续,养护方法错误,时干时湿,也是导致新浇筑混凝土裂纹产生的原因。
二、地铁车站工程渗漏水处理技术
(一)渗漏部位确定
想要有效控制地铁车站渗漏水问题,施工部门需要根据各种渗漏现象和渗漏部位的特点,提出有效的解决措施,制定合理的处理方案。首先需要确定具体的渗漏部位,只有找到具体的渗漏部位,才能根据它的特点开展下一步的处理工作。常见的确定渗漏部位的方法步骤是先利用干抹布拭干表面的水渍,然后就可以观察到那个部位是渗漏点,这是最简单也是最常用的方法。
(二)处理方法
1.点渗漏。据渗漏部位的宽度大小,我们可以将渗漏部位分为点渗漏和面渗漏,点渗漏是指直径较小的点和裂缝。点渗漏的处理方法通常是在渗漏中心部位钻取一个直径稍大于渗漏点的钻孔,然后再将钻孔清理干净,再往里面灌注混凝土泥浆和其他粘合剂。在整个过程中,需要注意的是钻孔的清洁以及注浆的速度等。2.面渗漏。面渗漏是相对点渗漏的另一个概念,面渗漏的渗漏面积较大,造成的影响更加严重,处理操作起来也更加复杂。一般来说,面渗漏的处理方法与点渗漏的处理方法都有相似的地方,都是通过钻孔处理,但是面渗漏的钻孔难度相对较大。3.施工缝、裂缝渗漏。施工缝、裂缝的渗漏处理,首先应查找裂缝位置,并画出标记,沿裂缝凿U 型槽,宽度:3~5cm,深度:4~6cm,槽内钻孔与裂缝成45°夹角相交,孔深:80~100mm,孔距250~400mm。孔、槽成型后用清水冲洗,其中应无任何杂质,埋入注浆管,沿缝槽用速凝水泥封闭缝槽表面,要求缝面干净、平整、压贴紧密、无凹凸面,埋注浆管时必须压实管边水泥,确保注浆时缝面及管边无漏浆现象。4.诱导缝渗漏。诱导缝渗水部位,首先应打开渗水部位接水槽,在诱导缝渗水部位用补偿收缩水泥砂浆填塞,每隔1~2m 预埋注浆管,用建筑密封胶封缝,然后用注浆泵注入聚氨酯防水材料。注浆结束2~3d 后,应认真检查,对不密实处,可进行2 次注浆,直到不渗漏为止。注浆结束后可用密封胶将注浆管填塞。经检查渗水点处理合格后,恢复接水槽。
(三)注浆
1.注浆管的埋设。注浆是地铁车站渗漏水处理工程中一个关键的环节。注浆的流程又分别分成了几个步骤,首先要进行的是注浆管的埋设,必须要先把注浆管埋设到合理的位置上,才能保证后续注浆一系列操作的有序开展。注浆管的埋设位置要根据渗漏部位的特点来确定,一般来说,是要将注浆管埋设到与裂缝有一段距离的地方,但不能离裂缝太远,否则会使后续操作受到限制。2.注浆。注浆管埋设好之后还要利用速凝水泥将注浆管固定好,等到速凝水泥完全凝固之后就可以进行注浆操作了。通常采取的注浆方法是利用电动泵产生的压力将凝固剂等材料灌注到注浆管当中,将注浆管完全灌注满之后再进行封闭。整个注浆过程更需要循序渐进,分层次进行,不能过于追求速度。除此之外,还要更具裂缝的类型的不同,垂直裂缝、水平裂缝、倾斜裂缝等不同的裂缝的灌浆处理方式也会有所区别。最后,等到灌入的浆液完全凝固成型,就可以把之前埋设的注浆管凿掉。
(四)外包防水卷材防渗漏水施工技术。
外包防水卷材除了满足设计及规范要求的物理性能外,在施工中要注意以下事项:1.基面清理。基面突出物要从根部割除,并在割除部位用水泥砂浆覆盖处理。基层做到坚实、平整、干燥,所有结构面需进行提浆、压光、抹面,基面含水率小于9%,不得有明流水排水措施。2.防水卷材的铺设。铺设防水卷材时不得过紧,特别是拐角部位不可拉得过紧以免防水板拉破。铺设完毕后要做充气检测,充气气压不小于0.5MPa,5min 后气压下降值不大于10%,否则对漏气的地方进行补铺,直到检测合格后为止。在转角处、阴阳角等特殊部位加强处理,增设1 层~2 层附加层。(3)防水卷材的保护。底板及顶板防水铺设完后,应及时浇筑100mm 厚细石混凝土,对无混凝土保护的侧墙采用临时有效保护措施,特别是在侧墙钢盘绑扎、焊接时要用一定刚度的胶合板作为活动保护,以免防水板遭到破坏,在混凝土浇筑时振动棒不得直接接触防水卷材,以免遭到破坏。
三、主体结构渗漏水预防措施
(一)优化混凝土主体结构
首先是注浆堵漏。注浆堵漏的流程一般从材料的准备开始,逐渐到技术准备和基层处理,中间环节包括准确检查漏水点,然后进行封闭注浆,最后采取封闭处理措施恢复基层。在基层清理方面,应该有效剔除渗漏表层,铲除泥沙和水泥,直到基层表面对冲洗干净为止。在进行逐渐堵漏的时候,也需要将混凝土的表层处理干净,有效检查渗漏位置并做好必要标记,深度打孔要做好布管工作,防止位置偏移造成的大面积渗水情况。在完成压水试验之后,需要等到水泥达到一定强度之后,封闭观察并检验是否还存在渗水情况,发现问题及时做好补救处理。其次是环氧灌浆。在进行地铁车站主体结构工程施工的时候,大多会采取凿“V”型槽的模式,然后进行骑缝钻孔,保证每一个孔距在50cm的范围之内。在进行封缝和埋管处理时,需技术人员在钻孔部位安置一根止水针头。针对漏水量较大的位置,需要预埋镀锌管,直到水泥凝固之后再关闭,从而保障地铁的有效运行。灌浆处理环节中,大多针对的是吸浆量较小的钻孔,采用环氧浆材料进行浇筑,提升表面基层的质量。最后在进行封孔处理的时候,要将铝管进行封闭,等到材料完全冷却之后在进行装饰面的修复。
(二)调节附加防水层
有效选择合适的防水施工材料。合格的材料是保障地铁车站主体结构工程建设质量的基础。因此,在施工之前,需要对防渗水的材料进行有效选择,保证其渗透效果好,具有较强的耐腐蚀性和无收缩性。同时,保障材料的抗震功能和无毒无害,一旦发现结构差的材料要及时清除,以免影响工程建设质量
(三)注重细节处理
首先要提升施工人员的防渗漏意识。无论是管理单位还是基层作业人员,都应该将防渗漏作为地铁车站主体结构工程建设的重点,通过宣传和板报、技术交底等形式,发布地铁车站主体结构工程防渗漏的重要性,自上而下地了解渗漏水处理方法和措施,从安全意识上提升地铁车站主体结构工程的建设质量。其次是提升施工人员的素质,做好细节处理工作。施工人员是地铁车站主体结构工程建设的主体,其素质和技术水平直接影响工程建设的质量。因此,应从安全意识提升和技术水平优化的角度,管理人员应做到技术监督和管理工作,定期对施工人员进行基础培训和指导,一旦发现其有投机取巧影响工程建设质量的行为要及时制止,防止工程建设成本的提升,为地铁车站主体结构工程的建设提供安全和舒心的环境。最后是强化施工质量的监管。地铁车站主体结构工程是城市化建设过程中的重要举措之一,因此保障工程建设质量能够推动社会的发展和进步。在实际的施工过程中,相关单位应该做好质量监控工作,从竞标管理开始到合同的签署再到技术交底,每一个环节都应该在监督之下运行。
(四)改善结构裂缝情况
结构裂缝作为引起工程渗漏水的重要原因,应该改良结构裂缝问题。在混凝土浇筑的过程中,优化搅拌和浇筑细节,防止其过早凝土与其他混凝土出现密度不相符的情况。同时,提升地板和侧墙结构的设计,使用同类型混凝土,防止其发生水热化作用后出现温度异常,从而满足混凝土地板结构的横纵向分布规律。
结语:总而言之,地铁车站主体结构渗漏是影响地铁车站质量的主要问题,在实际的工程施工过程中,应注重主体结构防渗漏技术的应用,保证地铁车站防渗漏技术应用更高效,提高地铁车站施工质量。