閑置重啟的軌道交通地鐵工程地下車站滲漏水的治理

陳佳琛

【摘要】軌道交通已經(jīng)成為大城市、特大城市市民出行的首選，其本身的安全性和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量與各方利益攸關(guān)。本文將介紹重啟的軌道交通地鐵地下車站的防水堵漏工程，就其產(chǎn)生滲漏水的區(qū)域劃分、易發(fā)部位、原因等進(jìn)行說明分析，并闡述了對(duì)地下車站滲漏水的治理原則及技術(shù)方案。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;地下車站;滲漏;堵漏;注漿;油溶性聚氨酯;水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料

隨著社會(huì)快速發(fā)展和城市化的加快，人們對(duì)出行方式的便捷提出了更高的需求，城市軌道交通工程應(yīng)運(yùn)而生，在大城市、特大城市已經(jīng)成了市民出行的第一選擇，因此軌道交通的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量與安全尤為重要。作為軌交系統(tǒng)重要組成的地鐵大多埋于地下，滲漏難以避免，關(guān)鍵是處理得當(dāng)和及時(shí)，否則將對(duì)地鐵的運(yùn)營(yíng)、質(zhì)量、安全和使用壽命帶來極大危害。所以地鐵車站的防水堵漏工程的重要性不可小覷，而對(duì)地鐵滲漏水的治理要以不損害或盡量減少損害原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、滿足設(shè)計(jì)為前提，做到堵防結(jié)合。

1、軌交地鐵工程的組成與施工

1.1組成

軌道交通地鐵工程根據(jù)施工區(qū)域可分為車站和區(qū)間隧道二大部分，其中，地下車站通常由換乘層和站臺(tái)層組成，輔以出入口、風(fēng)井和設(shè)備功能用房。

1.2施工工藝

地鐵工程建設(shè)首先進(jìn)行車站及豎井施工，然后從豎井吊入盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行區(qū)間隧道的盾構(gòu)掘進(jìn)，管片鋪設(shè)，再進(jìn)行鋪軌施工，后進(jìn)行其他專業(yè)工程（信號(hào)、屏蔽門、消防、機(jī)電、裝飾等）的施工直至完工調(diào)試、通車運(yùn)行。

一般地下車站主體結(jié)構(gòu)的施工方法可采用明挖法，主要施工步驟是：先在地面向下施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)→然后進(jìn)行基坑的分段分層向下開挖（每開挖一層就布設(shè)一層平面支撐）→待基底完成至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，開始進(jìn)行主體二層結(jié)構(gòu)的施工。

基底砼墊層封底后進(jìn)行底板防水層施工，再細(xì)石砼保護(hù)層施工→完成底板及底板中間底縱梁施工后進(jìn)行中間立柱施工→后側(cè)墻鋪設(shè)防水層，再側(cè)墻縱板、縱梁施工→再頂梁、頂板施工→再頂板防水層鋪設(shè)及保護(hù)層澆筑→最后回填土至原地面標(biāo)高。

2、某軌交工程地下車站滲漏水的現(xiàn)場(chǎng)勘察

特以具體項(xiàng)目軌道交通M13號(hào)線改建工程舉例說明。M13號(hào)線全長(zhǎng)約39公里，自金運(yùn)路站至張江路站，全線共設(shè)31座車站，均為地下車站，其中馬當(dāng)路站、盧浦大橋站、世博大道站三站為重啟改建車站，相較新建車站，這三站的防水堵漏工程更具特殊性，在對(duì)其進(jìn)行滲漏水治理前，需做好現(xiàn)場(chǎng)勘察工作，現(xiàn)場(chǎng)勘察宜分為“收集資料、表面觀察、深入檢查、歸納匯總”幾個(gè)步驟：

2.1收集資料

在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，首先了解調(diào)查了本工程的水文地質(zhì)條件及所處的周邊環(huán)境，并收集相關(guān)的設(shè)計(jì)、工藝、材料、維保等方面的技術(shù)資料，研究原防水方案、滲漏水部位的細(xì)部施工工藝和所用防水材料的性能。

2.2表面觀察

觀察車站的結(jié)構(gòu)面和有裝飾面層的表面有無(wú)濕漬，濕漬大小，有無(wú)明水滲出或形成線流。對(duì)滲漏水的位置做出大致定位。

2.3深入檢查

不同于新建地鐵工程比較容易直觀地觀察結(jié)構(gòu)表面，重啟改建車站的一些裝飾面已受漏水影響而污損，導(dǎo)致無(wú)法判斷其背后結(jié)構(gòu)基層具體的漏水位置和漏水程度，因此需要拆除部分裝飾完成面以便觀察其背后滲漏水的現(xiàn)狀和變化規(guī)律，判斷車站結(jié)構(gòu)的受損程度和穩(wěn)定性，對(duì)漏水位置做出準(zhǔn)確的定位。

2.4歸納匯總

通過表面和深入的雙重勘察后，歸納地下車站滲漏水發(fā)生的部位和影響范圍，記錄漏水點(diǎn)（處）的數(shù)量和裂縫的大小，并做好統(tǒng)計(jì)匯總。以便之后能依此全方面的、綜合性的分析此三站改建車站的滲漏水的原因，從而制定有針對(duì)性和適用性滲漏水的治理方案。

例如馬當(dāng)路地下車站，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，地下車站滲漏水存在結(jié)構(gòu)及裝飾面或明水滲出（如圖1），或明水線流（如圖3），或局部濕漬（如圖2）等不同程度的情況。

滲漏水主要發(fā)生于以下幾個(gè)部位，分別是“車站混凝土頂、底板處;誘導(dǎo)縫、施工縫、變形縫處;地下連續(xù)側(cè)墻”。

經(jīng)檢查和記錄匯總，具體部位的滲漏水點(diǎn)（處）的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)詳見下表：

3、漏水原因分析

車站漏水原因可歸結(jié)為兩類，分別是：

3.1車站建成時(shí)間長(zhǎng)及本身運(yùn)營(yíng)的影響

馬當(dāng)路站、盧浦大橋站、世博大道站三個(gè)車站位于上海世博園區(qū)，為服務(wù)于2010年世博會(huì)展館間的人流交通運(yùn)輸而完成裝飾工程并通車運(yùn)營(yíng)，待世博會(huì)結(jié)束后，三站便處于了停運(yùn)狀態(tài)，等到重啟改建時(shí)三個(gè)車站已封閉了達(dá)4年之久的時(shí)間。停運(yùn)期間，車站雖有運(yùn)營(yíng)維保，但由于長(zhǎng)期處于地下密閉潮濕環(huán)境中，加上運(yùn)營(yíng)時(shí)車輛的振陷作用、車站結(jié)構(gòu)的施工方法、選用的防水材料性能差異等多重不利因素的影響，造成了此三站的區(qū)間隧道和地下車站發(fā)生不同程度的滲漏水現(xiàn)象。

3.2車站周邊開發(fā)地下空間的影響

車站周邊大規(guī)模地進(jìn)行地下空間的開發(fā)建設(shè)，車站除了受到所處軟土飽和含水地層、地下水位高等地層特性、水文條件的先天因素影響外，還受到地基土較長(zhǎng)時(shí)期的固結(jié)沉降、車站周邊的施工擾動(dòng)導(dǎo)致的不均勻沉降和結(jié)構(gòu)開裂的影響，從而造成了滲漏水。

4、滲漏水的治理方案和注漿施工工藝

針對(duì)馬當(dāng)路站、盧浦大橋站、世博大道站這三個(gè)地下車站滲漏水部位和漏水情況的輕重程度，選用了不同特性的防堵漏材料（如柔性防水材料“油溶性聚氨酯漿液、親水性環(huán)氧砂漿”，剛性防水材料“水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料、聚合物水泥防水砂漿”），剛性防水和柔性防水相結(jié)合，可以很好地解決因溫差和結(jié)構(gòu)變形造成的開裂滲漏，提高結(jié)構(gòu)的拉伸強(qiáng)度，還能延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命。以下分別按三個(gè)具體滲漏部位（“砼頂、底板”;“施工縫、變形縫”;“地下連續(xù)側(cè)墻”）敘述具體堵漏方式：

4.1混凝土頂板、底板、側(cè)墻的滲漏治理方案

4.1.1針對(duì)砼頂、底板的貫穿裂縫，因其裂縫比較嚴(yán)重造成裂縫處有明顯的滴漏及明水的滲出，且滲漏水已形成線流，并且可能需要對(duì)該部位區(qū)域結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。因此防水堵漏的方案采取的是在裂縫處先斜孔灌注油溶性聚氨酯漿液止水，因?yàn)榇朔浪牧吓c水作用后可迅速膨脹從而堵塞裂縫，然后再灌注親水性環(huán)氧漿液補(bǔ)強(qiáng)，因?yàn)榇瞬牧峡善鸬奖Ｗo(hù)結(jié)構(gòu)防腐蝕的作用，還因其具有的較大的粘結(jié)力，可重新連接裂縫處的結(jié)構(gòu)，從而起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的作用。施工方案參見下圖：

圖4 砼頂?shù)装遄{示意圖

4.1.2針對(duì)輕微滲漏的裂縫，因其雖有明水滲出，但不成線流，則只需使用親水性環(huán)氧漿液斜孔灌漿后再對(duì)縫口做封縫處理即可。

4.1.3針對(duì)僅有局部濕漬的裂縫，則只需騎縫填滿親水性低黏度環(huán)氧樹脂漿即可。

4.2施工縫、變形縫的滲漏治理方案

4.2.1施工縫部位的滲漏治理宜優(yōu)先注漿止水后涂抹水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，該種防水材料在遇水后其成分中的硅酮離子與混凝土中的鈣離子化學(xué)反應(yīng)生成結(jié)晶體堵塞砼內(nèi)部的毛細(xì)孔道使其致密而起到防止水滲漏的作用。對(duì)滲漏較大的施工縫可先對(duì)滲漏部位清理鑿毛后用早強(qiáng)快硬水泥進(jìn)行表面封閉然后鉆斜孔灌注油溶性聚氨酯漿液進(jìn)行止漏。

4.2.2變形縫滲漏水的部位則通?？刹捎迷跐B漏點(diǎn)灌注油溶性聚氨酯漿液，在合適的有施工操作面的位置放置橡膠止水帶，并設(shè)置排水管引流至就近的排水溝槽中。

4.3地下連續(xù)側(cè)墻的滲漏治理方案

車站的地下連續(xù)側(cè)墻的滲漏水治理，則是對(duì)于有明水滲出的地方，采用油溶性聚氨酯漿液進(jìn)行斜鉆孔注漿，待滲漏水被截?cái)嗪?，清理?cè)墻滲漏處的混凝土基面，然后采用高標(biāo)號(hào)聚合物水泥砂漿進(jìn)行表面封堵并抹平。

對(duì)于混凝土墻表面因質(zhì)量缺陷（如蜂窩、空鼓）造成的滲漏水，則是先鏟除起殼、酥散的已無(wú)強(qiáng)度的表面混凝土后采用速凝堵漏材料直接止漏，后清理干凈表面，檢查是否還有滲漏，然后根據(jù)混凝土表面的損壞程度，抹壓聚合物水泥防水砂漿并進(jìn)行后續(xù)的修補(bǔ)工藝，之所以選用聚合物水泥防水砂漿，是因其耐水性和抗?jié)B性好，并可在潮濕基面上施工。

4.4注漿施工工藝

4.4.1有裝飾層的混凝土結(jié)構(gòu)表面滲漏治理，首先找到滲漏水的具體位置，對(duì)周圍不需要治理的部位做好圍護(hù)→拆（鑿）除原有的裝飾層，暴露出混凝土結(jié)構(gòu)表面，在拆除裝飾層過程中，盡可能減收對(duì)結(jié)構(gòu)的破環(huán)，以免破壞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并加重裂縫的程度→然后清理結(jié)構(gòu)裂縫處浮灰→沿裂縫方向鑿槽或鉆孔，布孔間距300mm左右為宜，鉆孔必須穿過裂縫，孔不宜過大，一般與注漿管直徑一致→然后沿槽或布孔位置埋設(shè)注漿管→然后進(jìn)行注漿處理，在選擇漿液材料上，可根據(jù)具體裂縫滲水情況和材料本身凝固時(shí)間的長(zhǎng)短，選擇滲透性好、耐腐蝕，并有一定黏性強(qiáng)度對(duì)原結(jié)構(gòu)能起到加固作用的防水材料→完成后拔除注漿管，清理干凈表面，檢查有無(wú)滲漏水的在發(fā)生，若無(wú)則可用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料或聚合物水泥砂漿抹壓封縫封口→最后移交后續(xù)單位恢復(fù)裝飾層;

4.4.2無(wú)裝飾層的混凝土結(jié)構(gòu)表面滲漏治理，相對(duì)有裝飾層的來說減少了拆除裝飾層步驟即對(duì)結(jié)構(gòu)擾動(dòng)減少，施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，一般直接清除混凝土結(jié)構(gòu)表面，然后鉆孔注漿處理，待注漿完成后，清理結(jié)構(gòu)表面即可。

結(jié)語(yǔ)：

今后對(duì)軌道交通車站的改建必會(huì)成為趨勢(shì)，軌道交通的防水堵漏工程也不會(huì)再是僅對(duì)具有通用工藝的新建車站，而面臨的情況將是施工條件更困難，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境更復(fù)雜，涉及更多的專業(yè)單位的改建車站的防水堵漏，因而需要制定更有針對(duì)性和適用性的施工工藝和技術(shù)方案，確保軌道交通在交通運(yùn)輸工具中占據(jù)重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈春林.軌道交通防水材料與施工手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]俞磊，高艷.建筑防水與堵漏技術(shù)[M].中國(guó)計(jì)劃出版社，2007.

[3]陶建岳，郭建.城市軌道交通工程防水設(shè)計(jì)及施工指南[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2018.