地下工程混凝土防滲技術(shù)分析

□ 楊 洋

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對交通出行便捷的需求增多，交通工程建設(shè)數(shù)量、規(guī)模也隨之?dāng)U大。而混凝土結(jié)構(gòu)憑借可模性、耐久性好的優(yōu)勢，成為交通工程建設(shè)中最為理想的受力結(jié)構(gòu)，應(yīng)用價(jià)值較高。實(shí)踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量好壞的意義重大，在決定工程質(zhì)量的同時(shí)，也影響著工程的使用年限?，F(xiàn)實(shí)中，混凝土結(jié)構(gòu)因自重大，同時(shí)還伴隨抗拉強(qiáng)度低的特征，在施工期間極易形成裂縫，從而誘發(fā)滲漏水。針對這種情況，需要在施工源頭合理規(guī)避。

1 某地區(qū)地鐵1號線滲漏情況

某地鐵車站在建設(shè)期間，采用混凝土框架結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)階段為滿足工程的使用性要求，混凝土框架結(jié)構(gòu)若要發(fā)揮作用，則需滿足防水性要求。針對地下工程滲漏水所產(chǎn)生的質(zhì)量經(jīng)常是以缺陷形態(tài)出現(xiàn)，這種現(xiàn)象在南方多雨地區(qū)非常多見。研究發(fā)現(xiàn)，工程滲漏的原因不僅與周邊地質(zhì)有關(guān)，還會受混凝土結(jié)構(gòu)埋深、防水設(shè)計(jì)等影響，更與混凝土性能、工藝等因素息息相關(guān)。

某軌道交通1號線在建設(shè)及運(yùn)營期間，存在輕微滲漏水情況，滲漏主要發(fā)生在以下兩個(gè)部位。一是結(jié)構(gòu)性裂縫滲漏。研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)性裂縫滲漏的現(xiàn)象在車站結(jié)構(gòu)底板等區(qū)域較為多發(fā)，此外，在其側(cè)墻、頂板位置也經(jīng)常會出現(xiàn)。頂板裂縫的形成，大多從兩側(cè)腋角處延伸，該部分裂縫在拆模后1～2個(gè)月出現(xiàn)的概率較高，并伴有滲漏水現(xiàn)象。二是盾構(gòu)區(qū)間滲漏。管片結(jié)構(gòu)滲漏主要由裂縫、螺栓孔滲漏導(dǎo)致，長度大多小于1.5m，不均勻分布特征鮮明，而且滲漏比例較大。

2 滲漏原因分析

2.1 材料方面

2.1.1 混凝土質(zhì)量

在地下項(xiàng)目建設(shè)中，對混凝土進(jìn)行防滲工作的意義重大。結(jié)合實(shí)際情況看，混凝土滲漏的發(fā)生由多種誘因造成，其中混凝土自身質(zhì)量對施工效果較為關(guān)鍵。與混凝土質(zhì)量相關(guān)的因素有三。一是原材料方面。實(shí)際施工中，水泥品種若選擇不當(dāng)，則材料易出現(xiàn)性能不過關(guān)、安定性較差等問題；或是沒有精準(zhǔn)控制水泥制品質(zhì)量，最終導(dǎo)致質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。此外，原材料中的骨料顆粒級配較差，也是混凝土質(zhì)量產(chǎn)生問題的重要前提。在原材料選擇上，一是選用質(zhì)地不堅(jiān)硬的材料，則有害雜質(zhì)含量增多，易導(dǎo)致針片狀含量程度低，最終壓碎值不足；另外一種情況是混凝土外加劑性能不理想，使用前未進(jìn)行試配，存在過期失效現(xiàn)象，因此需要對其摻量嚴(yán)格控制，提升混凝土外加劑應(yīng)用性能。二是配合比方面。在實(shí)際應(yīng)用中，如果配合比設(shè)計(jì)不夠規(guī)范，則砂石無法在干燥環(huán)境中完成試配。由于氣候變化，砂石材料會間接影響實(shí)際含水量，降低配合比準(zhǔn)確性，導(dǎo)致混凝土施工效果被弱化，因此，使用砂石材料時(shí)，要綜合考慮各項(xiàng)因素。三是混凝土運(yùn)輸方面?；炷烈蚱渥陨淼奶厥庑再|(zhì)，在道路交通狀況不佳時(shí)，極易產(chǎn)生離析，為保證其施工性能的穩(wěn)定，要?jiǎng)蛩?、平穩(wěn)地進(jìn)行運(yùn)輸。另外，運(yùn)輸時(shí)間過長，將會增加坍落度，難以滿足施工要求。

2.1.2 防水材料的原因

除了混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之外，防水材料的使用情況也會影響防滲效果。如果防水材料未經(jīng)檢驗(yàn)就直接進(jìn)入施工現(xiàn)場，不合格產(chǎn)品易摻雜其中，影響建筑施工效果。另外，防水材料貯存也是影響防滲效果的關(guān)鍵因素，需引起重視。如果在貯存過程中出現(xiàn)材料損壞，將導(dǎo)致防水功能弱化，甚至失效，最終影響防水效果，從而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2.2 施工方面

2.2.1 防水層施工

在防水層施工前，需按照標(biāo)準(zhǔn)處理好混凝土基面，從施工源頭避免出現(xiàn)松動、起皮、起砂等問題。實(shí)踐表明，如果基面存在雜物、明水、暴露的鋼筋頭等，將會弱化防水層施工效果，所以必須高度重視防水層施工前期清理。

2.2.2 混凝土澆筑工藝

混凝土澆筑過程十分重要，其澆筑質(zhì)量非常關(guān)鍵。無論是澆筑方法還是對混凝土養(yǎng)護(hù)，都要按照規(guī)范施行。如果澆筑方法不恰當(dāng)，過快或過慢，都會降低混凝土密實(shí)性，誘發(fā)后續(xù)結(jié)構(gòu)裂縫。同時(shí)，澆筑完成后對混凝土的養(yǎng)護(hù)也十分關(guān)鍵。結(jié)合施工效果可知，當(dāng)澆筑完成后，如果不及時(shí)對混凝土表面灑水養(yǎng)護(hù)，照樣會產(chǎn)生裂縫。

2.2.3 區(qū)間施工

區(qū)間施工誘發(fā)滲漏，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是管片結(jié)構(gòu)不理想。管片拼裝完成后，如果在養(yǎng)護(hù)階段耗費(fèi)時(shí)間過長，將很容易誘發(fā)失水開裂，增加發(fā)生滲漏的可能性。二是管片止水條脫落。由于止水條的鑲嵌都是在現(xiàn)場完成，如果止水條安裝不理想，則會在實(shí)際的吊運(yùn)過程中易出現(xiàn)不同程度破損，導(dǎo)致后續(xù)拼裝斷裂，防水圈失效，沒有辦法形成有效閉合。

3 混凝土防滲技術(shù)應(yīng)用

3.1 合理規(guī)劃施工順序

結(jié)合混凝土滲漏情況分析，想要持續(xù)強(qiáng)化防滲效果，需要合理規(guī)劃施工順序。一是確保大面積混凝土施工步驟合理，對墻、板分段分塊等特殊位置的施工，要遵循工藝流程，在澆筑順序合理的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化施工效果。二是對材料嚴(yán)格控制，確?；炷僚浔群侠恚軌驖M足施工要求，科學(xué)使用添加劑，提高混凝土強(qiáng)度，保證其性能穩(wěn)定，借此強(qiáng)化軌道交通地下工程施工效果。

3.2 降低澆筑溫度

3.2.1 采取措施預(yù)冷原材料

實(shí)踐表明，降低澆筑溫度，可以提高混凝土強(qiáng)度，避免其形成結(jié)構(gòu)裂縫，從源頭上降低滲漏的可能性，提升軌道項(xiàng)目施工品質(zhì)。降低澆筑溫度的措施有多種，其中預(yù)冷原材料是比較基礎(chǔ)的程序，不容忽視[1]。簡單、有效的預(yù)冷原材料措施，包括在原材料上部搭涼棚、預(yù)先灑水等物理方法，可以降低混凝土的入模溫度。另外，在高溫季節(jié)施工時(shí)，采取液態(tài)氮降溫也是不錯(cuò)的選擇。

3.2.2 采用低溫拌合水拌制

結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知，夏季混凝土施工要提高警惕，盡可能降低混凝土內(nèi)外溫差，如果溫度過高，當(dāng)超過一定溫度指標(biāo)，就會形成混凝土裂縫。為了規(guī)避此類現(xiàn)象，需要在施工期間采取低溫入模措施，在此前提下先控制混凝土內(nèi)水化熱，同時(shí)從源頭控制混凝土裂縫大面積形成。此時(shí)，攪拌站配置的冷凝水設(shè)備，可在室外溫度較高時(shí)發(fā)揮作用，確保混凝土入模溫度始終控制在27℃左右。

3.3 控制好混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)

3.3.1 混凝土澆筑

在整個(gè)防滲透工程中，混凝土澆筑發(fā)揮關(guān)鍵作用，其澆筑質(zhì)量至關(guān)重要。在混凝土澆筑期間，為了強(qiáng)化防滲效果，需要采取以下措施：（1）拌合站在應(yīng)用期間應(yīng)采取封閉式，合理規(guī)劃砂石料場，并在此基礎(chǔ)上配備全自動噴淋裝置，可以有效起到降溫降塵作用。（2）在澆筑施工中，水泥設(shè)2～3個(gè)筒倉，這是不容忽視的重要前提，可以提升澆筑效率和質(zhì)量。每個(gè)筒倉容量要精準(zhǔn)，應(yīng)大于250t，只有這樣才能確保輪流使用，以此避免剛運(yùn)到的水泥在高溫入模下增加開裂的可能性[2]。（3）夏季生產(chǎn)用水可以選擇冷凝水，這樣的效果相對理想。并且每天安排專人測量，以控制好混凝土出機(jī)、入模的溫度。在實(shí)際施工中，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土溫度偏離理想數(shù)值，當(dāng)超過30℃時(shí)則要及時(shí)采取措施，通過向水中投入冰塊的物理方式降溫，保證混凝土入模溫度達(dá)標(biāo)。（4）拌合站料斗、水池等重要設(shè)施，均應(yīng)采取遮陽措施，并想方設(shè)法縮短運(yùn)料時(shí)間。（5）結(jié)合實(shí)際工況需求，在晚上進(jìn)行混凝土施工效果更加理想，因?yàn)橥黹g氣溫低，可確保溫度低于30℃，入模溫度會更加貼近設(shè)計(jì)要求。

3.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)措施

混凝土澆筑完成后，要盡可能做好全方位的混凝土養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明，養(yǎng)護(hù)階段的質(zhì)量控制不容忽視，其可以影響最終的成模效果?；诖?，需要重視對混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)。在混凝土初凝后，為了強(qiáng)化凝固效果，應(yīng)及時(shí)灑水保濕養(yǎng)護(hù)，并在此基礎(chǔ)上，合理落實(shí)養(yǎng)護(hù)措施。一是針對重要部位養(yǎng)護(hù)，結(jié)合實(shí)際情況采用保水理想的薄膜，或者用濕草袋和濕麻袋代替。二是在覆蓋塑料薄膜的基礎(chǔ)上，增加覆蓋無紡布，這樣可以提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。三是養(yǎng)護(hù)期間，對混凝土定期灑水，必要時(shí)借助噴涂養(yǎng)護(hù)劑的作用，提高混凝土強(qiáng)度。

3.4 防水層施工

防水層施工涉及內(nèi)容較多，為了保證工程質(zhì)量，施工前，需要按照標(biāo)準(zhǔn)完成混凝土基面預(yù)處理，將表面的雜物、明水處理干凈，這樣可以有效預(yù)防出現(xiàn)松動、起皮等現(xiàn)象。防水防滲施工，應(yīng)該將重點(diǎn)集中在減少混凝土裂縫上，通過科學(xué)配比，提高混凝土強(qiáng)度，使混凝土具有理想的抗?jié)B透能力，避免裂縫形成。針對現(xiàn)有的貫穿性縫隙，可以通過判斷縫隙大小，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê筒牧咸幚恚瑴p少縫隙的數(shù)量，避免縫隙進(jìn)一步擴(kuò)大，從而增強(qiáng)防滲能力[3]。與此同時(shí)，根據(jù)季節(jié)控制混凝土的坍落度，在澆筑過程中嚴(yán)格控制澆筑質(zhì)量，及時(shí)覆蓋薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保施工質(zhì)量。

3.5 區(qū)間施工

盾構(gòu)密封可以分為兩部分：一部分是主軸承密封；另一部分是盾尾密封。盾構(gòu)密封是實(shí)際施工中不可忽略的一項(xiàng)重要因素，在本次路段施工中尤為重要。由于此次工程處于松散層地段，主要以砂礫層為主，具有一定的承壓水性，因此在實(shí)際施工階段，要嚴(yán)格遵循施工原則，從根本上防止漏水現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)論

地下工程建設(shè)意義重大，在項(xiàng)目實(shí)施期間，防滲漏處理是地下工程的施工難點(diǎn)，需要考慮因素眾多。通過實(shí)踐證實(shí)，想要有效、科學(xué)地進(jìn)行混凝土防滲，需要從源頭降低裂縫產(chǎn)生的可能性，從材料、技術(shù)等層面，提高混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)能力，全方位保障混凝土性能，避免裂縫形成。與此同時(shí)，還要結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求，建立基于最大許用應(yīng)力的混凝土防裂預(yù)警機(jī)制，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化地下工程施工效果，保障施工的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。