淺談膨脹性泥巖地質(zhì)地鐵車站滲漏水處治措施

朱海龍

[摘要]地鐵車站建設(shè)有工程投資大、使用年限長、社會(huì)關(guān)注度高等特點(diǎn)，地鐵工程滲漏治理一直是個(gè)難題，針對(duì)地鐵車站滲漏水現(xiàn)象，調(diào)查、分析了缺陷原因，選擇方案并實(shí)施了處治，效果良好，可為其他特點(diǎn)相似的工程滲漏水缺陷處治提供借鑒和參考。

[關(guān)鍵詞]地鐵車站； 滲漏水； 產(chǎn)生原因； 治理措施

[中國分類號(hào)]U231.94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

0引言

近年來，成都軌道交通建設(shè)進(jìn)入到高速發(fā)展階段，2021年12月，成都地鐵共開通12條線路，線路總長518.96 km，總計(jì)373座車站投入運(yùn)營，目前在建線路共有8條，共計(jì)建設(shè)里程178 km。地下地鐵車站主要設(shè)置于巖土體內(nèi)，長期被地下水侵蝕和滲透，隨著地鐵建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，換乘站點(diǎn)的不斷增多，基坑開挖深度不斷加深，地鐵車站基坑施工過程中的外部環(huán)境也愈加復(fù)雜，滲漏水問題也愈加突出［1］。

膨脹土是一種高塑性黏土，性質(zhì)極不穩(wěn)定，一旦遇水浸泡體積增大，承載力較大幅度衰減，失水后干縮裂隙發(fā)育，尤其是多雨地區(qū)深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)較大。根據(jù)地質(zhì)勘探資料，成都軌道交通某車站場地范圍內(nèi)的黏土為膨脹土，采用明挖法施工，車站結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)為外包柔性防水卷材加結(jié)構(gòu)自防水，車站土建主體結(jié)構(gòu)完工后，站臺(tái)層與站廳層側(cè)墻出現(xiàn)多處滲漏點(diǎn)，特別是連續(xù)降雨后尤為嚴(yán)重。本文結(jié)合該車站項(xiàng)目，就膨脹土地層下主體側(cè)墻滲漏水原因進(jìn)行分析和處治措施的選擇實(shí)施，為類似地層條件下滲漏水病害治理提供參考。

1工程概況

成都軌道交通某車站為地下2層14 m島式站臺(tái)車站，總長570.6 m，車站總建筑面積31 070 m2。車站采用明挖法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為單排圍護(hù)樁加內(nèi)支撐并輔以樁間網(wǎng)噴支護(hù)，車站底板結(jié)構(gòu)位于泥巖地層，結(jié)構(gòu)影響范圍內(nèi)主要有賦存于黏性土層之上填土層之中的上層滯水、黏土中的裂隙水和基巖中的裂隙水，設(shè)計(jì)要求基坑開挖過程中采用坑內(nèi)集水明排和坑外降水、截水的方式處理水對(duì)深基坑施工的影響。

本車站場地范圍內(nèi)黏土為膨脹土，根據(jù)勘察統(tǒng)計(jì)：黏土自由膨脹率（FS）為40%～50%；膨脹力（Pp）為33.2～129.6 kPa，平均值為66.8 kPa；膨脹率0.29%～0.58%；收縮系數(shù)0.42～0.46；根據(jù)GB 50112-2013《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》，判定車站開挖范圍的黏土為弱膨脹土。

車站設(shè)計(jì)防水等級(jí)為一級(jí)，主體結(jié)構(gòu)要求不得滲水，結(jié)構(gòu)表面應(yīng)無濕漬。車站采用防水混凝土，防水主要以結(jié)構(gòu)自防水為根本，通過提高鋼筋混凝土的抗?jié)B、抗裂性能，輔以外包防水層達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)防水混凝土為C35、不小于P8抗?jié)B混凝土，柔性防水層采用自粘聚合物改性瀝青防水卷材（PY類PE膜II型，厚度不小于3 mm）。

2滲漏水部位分布

組織施工單位對(duì)車站主體滲漏缺陷進(jìn)行多次調(diào)查統(tǒng)計(jì)，分類建立臺(tái)賬，主要滲漏水點(diǎn)的分布情況：

（1）點(diǎn)滲漏：19-20軸-1層北側(cè)墻、14軸-2層北側(cè)墻施工縫、49軸-2層南側(cè)墻等。

（2）大面積滲漏無明水：8-9軸-1層南側(cè)墻、8-9軸-2層南側(cè)墻冷縫、13軸-2層北側(cè)墻加高板處腋角及豎向施工縫、15-18軸-2層南側(cè)墻施工縫及局部裂紋、20-25軸-2層南、北側(cè)墻冷縫、39-43軸-2層南側(cè)墻、50軸-51軸-2層北側(cè)墻、60軸-1層南側(cè)墻豎向施工縫等。

（3）大面積滲漏有明水：-1層大里程端墻、17軸-2層南側(cè)墻裂紋、10-11軸-1層北側(cè)墻施工縫等。

3原因分析

缺陷治理前期整體效果不佳，滲漏水反復(fù)，本著根治的目的，調(diào)查了車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、當(dāng)初的施工情況、施工日志、監(jiān)理及業(yè)主單位下發(fā)的關(guān)于質(zhì)量問題的整改通知單、周邊的環(huán)境等，并邀請(qǐng)一名資深專家共同分析，認(rèn)為主要的滲漏原因有：

（1）施工日志中多次描述基坑施工階段，側(cè)墻位置噴射混凝土面多處滲水、鼓包、出現(xiàn)開裂、個(gè)別位置甚至掉塊脫落?？梢钥闯鍪芘蛎浶责ね练磸?fù)變形的影響，側(cè)墻噴射混凝土基面鼓包、平整度差且多發(fā)滲水點(diǎn)，側(cè)墻防水卷材施工時(shí)難以與噴射混凝土基面緊密貼合，破損、翹邊、空鼓、接頭粘接不牢等質(zhì)量問題頻繁發(fā)生，外包防水效果被大大削弱。

（2）施工日志中反映主體施工階段恰遇環(huán)保督查，商品混凝土未能連續(xù)及時(shí)供應(yīng)，混凝土澆筑不連續(xù)，多次出現(xiàn)現(xiàn)場長時(shí)間等混凝土的情況，使側(cè)墻出現(xiàn)多處冷縫［2］。

（3）抽查施工技術(shù)交底，發(fā)現(xiàn)技術(shù)交底未分工種，針對(duì)性不強(qiáng)，混凝土振搗工未得到有效的施工培訓(xùn)，加之施工單位現(xiàn)場技術(shù)人員責(zé)任心不強(qiáng)，結(jié)構(gòu)混凝土振搗不到位，混凝土密實(shí)性差。

（4）由于車站工期緊，施工過程中未嚴(yán)格落實(shí)側(cè)墻拆模時(shí)間要求，過早拆除側(cè)墻模板導(dǎo)致側(cè)墻出現(xiàn)多處裂縫。

（5）監(jiān)理、業(yè)主整改通知單中多次提到細(xì)部防水施工質(zhì)量差，施工縫、變形縫及結(jié)構(gòu)交接部位等位置細(xì)部防水措施施工不到位，造成關(guān)鍵位置細(xì)部防水失效。

（6）監(jiān)理、業(yè)主整改通知單中多次提到施工縫未處理，施工縫鑿毛、清理及界面處理不到位造成新舊混凝土銜接不緊密。

4治理措施

4.1治理原則

在處理方案的選擇上，征求了設(shè)計(jì)單位的意見，滲漏水缺陷治理首先保證不能影響結(jié)構(gòu)耐久性［3］，不能破壞結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋和預(yù)埋件等，優(yōu)先選用對(duì)結(jié)構(gòu)破壞最小的處治方案，對(duì)出現(xiàn)裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)的位置，結(jié)合設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)要求，采取相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)措施。

4.2治理方案

為有效精準(zhǔn)治理車站滲漏水，邀請(qǐng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)負(fù)一層、負(fù)二層側(cè)墻位置進(jìn)行超聲波檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定裂縫的寬度、深度等主要參數(shù)，按裂縫特點(diǎn)處治滲漏水。

4.2.1點(diǎn)滲漏治理

（1）現(xiàn)場對(duì)結(jié)構(gòu)滲漏點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，并標(biāo)記滲漏水具體部位。

（2）在滲漏水點(diǎn)處鉆孔，孔深200 mm，孔徑14 mm，在注漿孔外緣再鉆2個(gè)輔助孔，一個(gè)為輔助孔，另一個(gè)為排氣孔，孔深150 mm，孔徑14 mm。

（3）采用高壓水或高壓氣體對(duì)注漿孔進(jìn)行清理，清理干凈后安裝注漿嘴。

（4）將注漿孔的周圍混凝土基面鑿毛并沖洗干凈，鑿毛的混凝土面上涂改性環(huán)氧樹脂，厚度3 mm，要求厚度均勻、表面平順、沒有裂紋。

（5）加壓注漿，注漿材料選用改性環(huán)氧樹脂，當(dāng)排氣孔滲出漿液時(shí)封閉注漿孔及排氣孔。

（6）漿液凝固后，清理注漿針頭及基面多余材料，表面分2次涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂漿，色差調(diào)整與原狀混凝土相近。

4.2.2大面積滲漏無明水的治理

混凝土結(jié)構(gòu)的大面積滲漏僅為基面濕潤且無明顯水流時(shí)，可先將濕潤的混凝土表面鑿成麻面（不允許鑿除或直接破壞混凝土表面）多遍涂刷滲透性水泥基結(jié)晶防水涂料，再抹壓聚合物防水砂漿厚2～3 mm。抹壓后觀察，如果后續(xù)出現(xiàn)明顯滲漏點(diǎn)，再采用點(diǎn)滲漏治理的方案處治。

4.2.3大面積滲漏有明水的治理

（1）現(xiàn)場對(duì)結(jié)構(gòu)滲漏點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，并標(biāo)記滲漏水具體部位。

（2）在大面積滲漏水范圍內(nèi)選擇滲漏水集中部位鉆孔，鉆孔前采用雷達(dá)掃描儀確定側(cè)墻主要受力鋼筋的位置，避免鉆孔時(shí)破壞側(cè)墻受力鋼筋，鉆孔深度以打穿側(cè)墻結(jié)構(gòu)且不破壞防水卷材為準(zhǔn)。

（3）在孔內(nèi)埋設(shè)直徑32 mm的注漿鋼管（注漿管露出部分車螺紋，連接三通，所述三通兩側(cè)連接球閥，所述球閥外側(cè)連接漿液），管長500 mm，采用雙快水泥填充料固定注漿管。

（4）注漿管安裝完成后，打開球閥進(jìn)行排水，將防水卷材和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間縫隙內(nèi)積水排凈。

（5）積水排凈后，連接好管路和注漿泵，首先壓注超細(xì)水泥漿液（水灰比為1.4∶1），注漿壓力0.3～1 MPa，當(dāng)縫隙內(nèi)充填一定量水泥漿后，再同時(shí)注入水泥漿和水玻璃；注漿壓力0.8～1.5 MPa，注漿完成后封堵注漿管。

（6）清理基面多余材料，表面分2次涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和聚合物水泥防水砂漿，色差調(diào)整與原狀混凝土相近。

5結(jié)論

按照方案分類實(shí)施治理，第一遍處治后，滲漏水缺陷消除率達(dá)到82%；第二遍處治后，滲漏水缺陷消除率達(dá)到94%，效果較好，為下步實(shí)體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收和移交打好了基礎(chǔ)。

防水是地鐵建設(shè)中一項(xiàng)重要的施工內(nèi)容，主體結(jié)構(gòu)如果長期存在滲漏水，會(huì)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的耐久性及后續(xù)運(yùn)營帶來一系列影響，同時(shí)裝修及設(shè)備安裝完成后再治理漏水，施工難度和成本將大大提升，故車站土建結(jié)構(gòu)施工完成后，對(duì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的滲漏水缺陷，要調(diào)查清楚滲漏原因、位置分布，選擇合理有效的處置方案，同時(shí)必須從設(shè)計(jì)以及施工上嚴(yán)格控制，合理的設(shè)計(jì)方案加上施工過程中有效的質(zhì)量控制，會(huì)大大減少滲漏水病害的發(fā)生，也為地鐵建設(shè)提供質(zhì)量保障。

參考文獻(xiàn)

［1］王漢霆.地鐵車站結(jié)構(gòu)防水施工處理技術(shù)應(yīng)用［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（22）：132-133.

［2］劉慧民.地鐵車站防水施工技術(shù)探討——以哈市軌道交通3號(hào)線二期工程TJ-01標(biāo)太平橋站為例［J］.價(jià)值工程，2020，39（6）：164-165.

［3］黃敏琦.明挖地鐵車站防水施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析［J］.住宅與房地產(chǎn)，2017（18）：262.