地鐵車站典型滲漏水問題成因及防控措施探討

李 建

地鐵車站典型滲漏水問題成因及防控措施探討

李 建

地鐵車站在建設及使用中會產(chǎn)生滲漏水，造成車站積水、混凝土溶蝕、鋼筋骨架銹蝕等，嚴重影響結構的耐久性和可靠性。文章就常見地鐵車站的典型滲漏水現(xiàn)象進行歸類分析，并對滲漏水預防提出設計、施工工藝及質(zhì)量等方面的防控措施建議。

地鐵車站；滲漏水；防控措施

0 引言

國內(nèi)某城市地鐵線路長42 km，其中地下車站36座，在開通試運營后第1年時間里，滲漏水問題630起。在所有滲漏水問題中，混凝土不密實滲漏水162起，占比25.7%；施工縫滲漏水275起，占比43.7%；混凝土裂縫滲漏水2 7起，占比4.3%；變形縫滲漏水117起，占比18.6%；穿墻管線滲漏水20起，占比3.2%；其他滲漏29起，占比4.6%。本文就地鐵車站混凝土結構表面滲漏水（含裂縫類滲漏）、變形縫滲漏水、施工縫滲漏水、穿墻管道滲漏水等幾方面進行分類分析，并對滲漏水預防提出設計、施工工藝及質(zhì)量等方面提出建議。

1 結構混凝土表面滲漏水

結構混凝土表面滲漏水常見于地下車站側墻、板面、轉(zhuǎn)角等現(xiàn)澆混凝土結構，以蜂窩缺陷、裂縫、預埋件周邊、結構變斷面轉(zhuǎn)角等位置居多，表現(xiàn)為局部點漏、線漏、成片（面）滲漏形式，按滲漏水嚴重程度有濕漬、滴水、明漏水、冒水等類型。

1.1 故障分析

此類滲漏主要是由于混凝土工程質(zhì)量缺陷引起，例如，混凝土級配不良、下料離析、澆筑時振搗不密實產(chǎn)生的類似蜂窩缺陷，在有地下水侵入時，表現(xiàn)為點或成片大面積的滲漏水、預埋件周邊滲漏水、結構斷面變化處滲漏水；混凝土配比不良、澆筑時分層或間隔時間過長、澆筑時模扳支撐變形超限、混凝土初凝后受擾動或拆模不當、澆筑后養(yǎng)護不及時、構件受力過早或超載、基礎不均勻沉降等也均會引起混凝土開裂，在有地下水由裂縫通過時，表現(xiàn)為結構表面的線狀滲漏水。

1.2 防控措施

地下車站通常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，要預防滲漏水首先需加強結構混凝土自防水性能，這就要求在配合比設計、拌制、運輸、澆筑、養(yǎng)護全過程進行預防，特別對于振搗不密實的問題，需要加強混凝土澆筑過程中的間歇時間控制、加強鋼筋密集區(qū)的配合比調(diào)整；另外，混凝土裂縫預控的重點在于減少、控制或避免溫度裂縫、干縮裂縫、塑性收縮裂縫和結構裂縫的產(chǎn)生，尤其要預控貫穿性裂縫的產(chǎn)生。因此，改善配合比，摻入外加劑或抗裂材料（如聚丙烯纖維），加強澆筑過程質(zhì)量控制，及時后期養(yǎng)護等是結構混凝土表面滲漏水的重要防控措施。

2 變形縫滲漏水

地下車站主體與出入口、主體與風亭/風道、車站主體內(nèi)等位置的變形縫，在其活動劇烈時期（如冬期降溫），滲漏水也相應多發(fā)且滲水量明顯增加，經(jīng)常表現(xiàn)為站廳與通道結合部位的漏水、站廳內(nèi)頂部漏水、變形縫接水槽和水溝排水量增多，個別部位滲漏水甚至通過中板變形縫下滲到站臺層，對車站乘候車環(huán)境造成較嚴重的影響。

2.1 故障分析

地下車站內(nèi)變形縫為滿足車站不均勻沉降變形或收縮變形而設置，在降溫幅度大的秋冬季節(jié)，尤其是收縮變形時變形縫張開防水抗力隨之下降，滲漏水也相應多發(fā)且滲水量明顯增加。排查此類問題時難于直接觀察到止水帶的損壞，但一般不外乎為止水帶周邊混凝土澆筑不密實、止水帶破損、外防水破損等3方面原因。在變形縫滲漏水出現(xiàn)后，該位置因接水槽不貫通、接水槽邊沿不密封等質(zhì)量缺陷，會出現(xiàn)站廳柱前滲滴水、接水槽側邊滴漏水等現(xiàn)象。滲漏水滴落到中板或夾層板時，中板/夾層板變形縫也已收縮張開，但其設計防水能力遠不如頂板，滲漏水會繼續(xù)延伸滴落至板下層結構空間。

2.2 防控措施

變形縫處防水設計與結構標準部位的防水設計相比，一般會考慮進行相應措施加強，例如，外包防水輔助加強層、安裝外貼止水帶、設置中埋止水帶、內(nèi)表貼可拆卸止水帶等。預防變形縫滲漏需做好縫兩側混凝土澆筑振搗密實、橡膠止水帶接頭現(xiàn)場熱融對接、金屬止水帶焊接防銹、縫內(nèi)防水油膏密封、內(nèi)/外貼止水帶基面處理、夾板堅固等幾個關鍵環(huán)節(jié)。考慮變形縫滲漏水難于直接封堵，安裝接水槽防漏引排是非常有效的預防措施，地鐵運營時需對其做好定期檢修維護。另外，在滿足結構變形的檢算分析情況下，減少主體內(nèi)變形縫（誘導縫）設置，也是預防變形縫滲漏的直接有效措施。

3 施工縫滲漏水

地下車站施工縫滲漏水常見于車站側墻墻基、頂板環(huán)縫等分階段澆筑的混凝土結構接縫位置，通常表現(xiàn)為接槎錯臺處的沿縫線狀滲漏水，當頂板環(huán)縫處滲漏水滴落時，會影響乘客乘候車環(huán)境及設備使用環(huán)境。

3.1 故障分析

地下車站結構體量龐大，除設置必要的變形縫來分段來滿足使用要求外，施工期間因工藝、生產(chǎn)組織限制，必須設置施工縫來解決混凝土澆筑工序銜接及結構形式分層工藝要求，這對于結構自防水設計來說是防水薄弱環(huán)節(jié)。例如，地下車站板面澆筑時一般先施工一部分上部邊墻的基礎，而該基礎頂面結合位置在其上部側墻混凝土再次澆筑時，往往因施工縫夾雜物、止水材料破損或止水材料安裝固定不良、接縫表面處理質(zhì)量差等原因，影響混凝土墻基與墻體的結合質(zhì)量，形成薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生滲漏水；又如，地下車站與區(qū)間隧道相接處洞口施工縫，車站外包防水與暗挖隧道外包防水卷材往往因施工環(huán)境不同、材質(zhì)不同而接合不良；無外包防水層盾構隧道與設有外包防水車站相接處的洞口施工縫，只能通過安裝防水性能較弱的止水膠/條和密封壓條防水，因而此處滲漏水頻發(fā)。

3.2 防控措施

與減少變形縫設置來防止變形縫滲漏同樣，施工縫的減少可通過墻板連續(xù)澆筑、縱向分段施工縫與變形縫重合等措施來實現(xiàn)。對于必須要留設的施工縫，要預防其滲漏水，須做好接縫兩側混凝土處理，以加強混凝土自身粘合能力并提高自防水，例如，留置企口、接觸面鑿毛刷漿處理。同時，施工縫處盡可能采用防水能力較強的止水措施，如止水鋼板、中埋止水帶、外貼止水帶等。另外，在對于與車站相接的隧道區(qū)間洞口施工縫，除了埋設全斷面注漿軟管外，安裝接水槽來排除滲漏水也可作為一項儲備措施。

4 穿墻線管滲漏水

地下車站配置的系統(tǒng)設備，其穿過外墻、樓板的管線在使用過程中，周邊經(jīng)常會有水滲漏，該類滲漏水會對車站內(nèi)部環(huán)境和設備正常使用造成影響。常見有車站站廳邊溝排水管周邊滲漏、風亭給水管滲漏。

4.1 故障分析

地鐵土建結構混凝土澆筑時，對于各類系統(tǒng)設備的穿墻管，特別是穿外墻的管道，按設計要求預埋了防水套管，但各類套管在加工安裝期間，往往會存在缺少止水環(huán)、止水環(huán)寬度不足、主管焊穿、接頭不嚴等缺陷，起不到延長滲漏水距離的作用；在管道線纜安裝期間，有些安裝、裝修施工單位往往忽視地鐵防水設計要求，未按照設計要求對管線周邊進行防水填塞處理或密封，造成沿管線滲漏水。另外，遺留的墻體拉桿孔、廢棄未用管線安裝孔道等未封堵或封堵不嚴密，也是地下車站常見滲漏點。

4.2 防控措施

采用預埋防水套管是解決穿墻管路滲漏水的有效方式，但必須做好止水環(huán)滿焊、焊縫密實無縫、套管表面除銹防蝕等環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。嚴格按照設計要求施工管線周邊填塞防水，是地下車站預防滲漏水的一個關鍵環(huán)節(jié)。需要注意的是管線材質(zhì)不同，其熱膨脹系數(shù)不同，需采用能適應管線運行、變形的柔性防水填塞料，例如，瀝青油膏、聚苯乙烯密封膠、聚胺酯密封膏等，避免使用防水砂漿、細石混凝土類剛性材料，這將大大延長管線防水的耐久性。

5 地磚泛潮、嘰水

地下車站的花崗巖類石材地磚在運營期間，在靠近出入口橫截溝、側墻水溝處的部分地磚，往往大量出現(xiàn)泛潮，甚至嘰水等現(xiàn)象，易于造成乘客滑倒。另外，站廳層設備（如閘機、自動售票機等）檢修時，往往也會發(fā)現(xiàn)地磚下此類設備線槽內(nèi)有積水浸泡線纜，對閘機使用造成安全隱患。

5.1 故障分析

地下車站在站廳邊墻處設置有側墻排水溝，在站廳與出入口位置有橫截排水溝。當排水溝施工質(zhì)量不良開裂或其在變形縫活動時產(chǎn)生開裂，廢水排放或在溝內(nèi)有水積聚時，積水從開裂縫隙滲向周圍地磚，由于目前地磚均采用干鋪砂漿的施工工藝，其松散結構不能對來水進行阻攔，滲水進入地磚下后無序竄流，最終導致石材類地磚大面積泛潮及嘰水，甚至線槽進水。

5.2 防控措施

在目前無有效解決地磚干鋪砂漿毛細水滲水的情況下，設置防潮墻基是一種常用解決方案，但為了提高防潮墻基自身防滲能力，必須要求防潮墻與其下主體結構基板同時澆筑。在水溝防水方面，需注重水溝自身施工質(zhì)量，特別是做好排水溝通過變形縫處的防水措施，使其能適應結構伸縮變形，例如，采用防水聚酯布底層加強防水、密封膠封縫等延伸性比較好的材料和工藝。此外，對地磚石材做好使用前的防水防污處置可有效減少石材泛潮現(xiàn)象。

6 軌頂風道滲漏水

地下車站站臺軌行區(qū)頂部位置，因設備安裝及車輛?？渴褂靡?，常采用鋼筋混凝土矩形排熱風道。此類風道在地鐵運營過程中，經(jīng)常會從風道底排熱風口滲漏水，或在軌頂風道通過誘導縫處預留接縫滴下，影響列車運行環(huán)境及車站正常使用功能。

6.1 故障分析

軌頂風道滲漏水有多方面原因，除了前述作為風道側壁的車站側墻混凝土不密實引起直接滲漏水外，還有上部站廳邊墻水溝落水管周邊因處理不當產(chǎn)生的管周滲漏水，以及比較難于處置的來自于中板誘導縫處的間接滲漏水。地下車站中板防水設計時，考慮其不直接與外部地下水接觸，防水設計相對于外墻板較弱，其結構一般采用非防水混凝土，在中板誘導縫處往往采用止水條防水。另外，軌頂風道同樣采用非防水混凝土，且其在誘導縫處的伸縮縫通常不考慮防水措施，但使用中通常是上部站廳邊墻水溝排水流過誘導縫時，部分廢水在誘導縫張開時（如冬季）下滲進軌頂風道內(nèi)。以上幾方面滲漏水進入軌頂風道后，在較低位置積聚漫流，最后形成軌頂風道排熱風孔周邊漏水和風道伸縮接縫處沿縫滲漏。

6.2 防控措施

預防軌頂風道滲漏水，需要提高中板防水抗力和加強軌頂風道自排水能力。提高中板防水抗力，一是將中板普通混凝土提升為防水混凝土，二是將中板誘導縫處的遇水膨脹止水條提升為防水能力較強的中埋式止水帶。在加強軌頂風道自排水方面，需對軌頂風道設置橫向排水坡，同時在軌頂排熱風孔處設置擋水凸沿，這樣能很好地解決風道內(nèi)漏水從排熱風孔處下滲。此外，在施工工藝方面，在中板施工前先安排進行軌頂風道的施工，這樣能很大程度改善風道內(nèi)板表不平整而積水的問題。

7 結束語

地下車站滲漏水類問題是地鐵結構設施在檢修維護中經(jīng)常遇到問題，在建設期遵循“以防為主”的設計施工原則，而在運營維保時則按照“堵排結合”的原則進行綜合治理。在滲漏水的排除措施上，由于地鐵變形縫滲漏水問題在運營中長期存在，除了文中所述需做好排水溝質(zhì)量外，還需做好運營期間對于水溝的維修、清掏、地漏水管疏通等日常養(yǎng)護工作。

[1] 朱祖熹, 陸明, 柳獻. 隧道工程防水設計與施工[M]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社, 2012.

[2] 施仲衡. 地下鐵道設計與施工[M]. 陜西西安： 陜西科學技術出版社, 2006.

[3] GB50157-2013 地鐵設計規(guī)范[S].北京： 中國計劃出版社, 2013.

[4] GB50299-1999 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范[S]. 北京： 中國計劃出版社, 2004.

[5] JGJ/T212-2010 地下工程滲漏治理技術規(guī)程[S]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社, 2010.

責任編輯 朱開明

Discussion on Common Causes of Water Leakage in Metro Station and Prevention and Control Measures

Li Jian

In metro station, water leakage occurs in both the construction period and the operational period, causing station surface water ponding, concrete corrosion, corrosion of reinforced steel, seriously affecting the structure durability and reliability. The paper classifi es and analyzes the common seepage and leakage phenomenon in metro stations, and puts forward some recommendations on counter measures in the preventive design, construction technologies and quality control.

metro station, seepage and leakage, control measures

U231.4

2015-06-23

李建：西安市地下鐵道有限責任公司，工程師，陜西西安 710100