試論地鐵隧道結構裂縫產生的原因及滲漏的整治措施

郭衛龍

【摘 要】地鐵現已成為人們日常出行中十分重要的方式，通過對地下空間的合理利用，地鐵搭建而成，從而滿足通行需求。地鐵在長期運行的過程中難免會出現結構裂縫，需要采取積極的養護措施，才能保證人們的出行安全。本文重點分析地鐵隧道結構裂縫產生的原因，同時明確滲漏問題的存在，通過采取科學化的整治措施，確保地鐵運行安全可靠。

【關鍵詞】地鐵隧道；結構裂縫；滲漏；原因；整治措施

隨著城市化進程的逐步加快，很多城市開始建設多條地鐵線路，目的就是借助于地鐵提升城市交通運行速度，保證更好的滿足大眾的出行需求。很多城市的多條地鐵線路建設而成并投入運營，但是由于隧道受到技術水平的限制，或者是因為地鐵在運營階段出現了結構變形的問題，最終影響到地鐵隧道的實際應用效果。滲漏、鋼筋銹蝕等均會導致隧道結構的耐久性及安全系數降低，這就讓地鐵安全運營面臨著極大的威脅。

一、地鐵隧道結構裂縫及滲漏問題產生的原因分析

因為混凝土結構本身的材料具有較低的抗拉強度，依照使用條件的不同，會出現結構性裂縫和非結構性裂縫兩種類型。結構性裂縫往往是受到外荷載的直接應力導致的裂縫，非結構性裂縫則是因為溫差的存在，使得干縮濕脹和不均勻沉降等共同作用，出現了非結構性裂縫問題。通過上述的分析，能夠明確隧道結構裂縫出現的多種原因，需要綜合分析并闡述。

（一）化學因素影響

鋼筋銹蝕、堿骨料反應等均是導致混凝土劣化的根本原因，其最為直觀的表現就是結構出現較為明顯的裂縫問題，甚至于出現剝落情況。因為混凝土的劣化，鋼筋缺乏最基礎的保護，以至于其逐漸的出現銹蝕、失去承載力等情況，控制裂縫的出現是確保結構安全穩定的關鍵。在鋼筋內部的鐵離子和侵入至混凝土中的氧氣及水分會產生較為明顯的銹蝕反應，最終出現氫氧化鐵銹蝕物，體積會發生較為顯著的改變，因此能夠讓周邊的混凝土受到膨脹應力，便會導致保護層混凝土出現開裂的問題，鋼筋縱向上會出現較為明顯的裂縫，結構也會受到破壞。堿骨料反應重點是因為混凝土的水泥外加劑、摻合料等均能被溶入混凝土的孔隙液中，通過和骨料的反應，可以在混凝土硬化之后出現化學反應。反應物在吸水之后，往往會使得體積有所變大，混凝土內部的應力也會呈現出增大的趨勢，結構被破壞便成為必然。混凝土材料本身對于酸的抵抗力較弱，若是長時間的接觸到較高濃度堿性物質，也會導致混凝土材料被破壞，碳酸也會發揮出較為強烈的腐蝕作用。

（二）物理因素影響

所謂的物理因素的影響，重點是指收縮、凍脹及溫度等多種因素的作用，使混凝土內部及表面出現明顯的應力變化，混凝土在增長中的強度存有較為顯著的矛盾，從而出現這類裂縫及滲漏問題。混凝土在終凝之前，基本上并不存在強度，在高溫和風力的影響之下，混凝土的表面便會出現失水過快的問題，毛細管中存有極大的負壓，混凝土體積便會產生急劇收縮的情況，這個時候的混凝土強度無法抵抗收縮問題，便會出現龜裂情況。如果混凝土始終處于飽水的狀態，在受凍之后，毛細孔壁便承受著雙向壓力，主要來源于毛細孔冰晶膨脹壓及凝膠孔滲透壓，若是這兩種壓力超出了混凝土的抗拉強度，則會發生開裂的情況，其強度也會逐漸的降低，最后便失去了基本的使用性能。若是水泥受水化熱或者是氣溫影響，混凝土則會逐步的硬化，從而出現較為明顯的溫度應力，其結構也會因此而發生開裂問題。這種裂縫往往是在冬季的時候較寬，夏季的時候較窄，裂縫的出現使得鋼筋銹蝕極為嚴重。結構地基土質并不均勻，加之模板之間的間距較大，所以引發了沉陷問題，從而給裂縫的出現創造了條件。地鐵在運營期間，會承受著機械的振動作用，從而導致隧道出現不均勻沉降，混凝土襯砌便會出現裂縫問題。混凝土的密實度比較差，加之碳化作用十分明顯，使得鋼筋銹蝕問題較為嚴重，混凝土的保護層開裂成為棘手的問題。

二、地鐵隧道結構產生裂縫及滲漏的整治措施

（一）堅持基本的整治原則

針對地鐵結構裂縫病害，需要采取科學的整治方案，應及時的明確裂損出現的原因，分析裂損的基本程度等。堅持堵、防為主，在必要的時候，應該重視引排相結合，落實綜合治理的方針。關注徹底整治方案，避免出現后患，不應該降低隧道結構的安全程度，保證維護原有的結構。應堅持先堵大漏、后堵小漏的原則，對于涌水的區域，應及時的先排后堵。在既有區間結構修復之后，需要保證不會對往來車輛產生影響，避免影響到行車，施工和運營需要及時的分開，避免雙方互相干擾。

（二）優化裂縫滲漏整治方案

首先是將裂縫表面的異物清除干凈，之后適當的鑿除松動并且已經破損的混凝土，使用高壓水對界面加以沖洗，若是出現銹蝕的鋼筋，應該及時除銹，預埋壓漿嘴，使用封堵材料完成封堵工作，當其達到了固定強度之后，壓力灌注結構膠，壓漿階段中主張漿液能充滿縫隙，同時又能分布均勻。

（三）采取鋼筋銹蝕整治措施

將松動的混凝土保護層加以清除，清除油污等雜質，同時需要及時的在表面噴涂黏結劑，使用鋼刷將銹蝕的表面加以清理，適當的涂刷阻銹劑，做好基本的阻銹處理工作。通過將阻銹劑涂刷至混凝土表面之后，經過整個干燥的過程，還應該涂刷第二遍，時間應該控制在6小時以上，當混凝土的表面徹底干燥后，才能再涂刷第三遍，這個時候也不可低于6個小時，將具有高強度、收縮率小的結構修補劑噴射進去，從而完成后續的養護工作。

（四）逐步落實補強修復方案

針對于頂板，應該采取補強修復方案，及時的將界面清理干凈，經過適當的打磨處理后，讓其恢復至平整的狀態，在混凝土的表面刷抹底膠，刮膩子并使用砂紙將其磨平，粘貼芳綸纖維布，保證底膠干燥且潔凈，再適當的刷抹芳綸專用膠，落實后續的養護工作。對于道床混凝土的裂縫修復，需要及時的將裂縫的表面清理干凈，沿著裂縫將混凝土的道床鑿除，深度達到底板區域，在裂縫的側面適當的打斜孔，完成埋管、清孔等工作，注漿讓裂縫具備足夠的漿液，等到漿液徹底固化之后，把注漿嘴敲掉，完成封孔操作，進行科學的養護。

三、結語

本文重點分析了地鐵隧道結構裂縫產生的原因和滲漏的整治措施，通過采取具體的手段，讓地鐵隧道結構得以維護，即使是出現裂縫，也可得到有效的控制，這對于地鐵隧道的耐用性的提升有著極大的幫助。

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