李志雄
摘要 地鐵主體工程的滲漏歷來是工程質量的通病,滲漏治理必須因地制宜,根據實際情況選用合適堵漏方法。本文結合工程實例分析了地下工程滲漏成因,詳細介紹了在富水地層下結構滲漏治理的設計和施工工藝,對同類工程有一定參考意義。
關鍵詞 主體結構 滲漏 治理技術
一、前言
地鐵主體工程的滲漏歷來是工程質量的通病,盡管地鐵工程防水設計采用“以防為主、多道防線”的原則,但往往是防不勝防,其中原因有對工程防水技術的復雜性、綜合性認識不足,在設計、選材、施工中的方法不當,加之其他自然因素,如基礎不均勻沉陷、結構變形等原因,使得已竣工的地鐵隧道工程出現不同程度的滲漏水現象。從客觀來看地鐵工程大都埋藏較深,結構空間大,如結構位于含水層中,設計和施工要達到防水目的,決非易事。而地鐵工程一般防水要求較高,一旦發生滲漏,基本只能采取封堵治理的辦法。本文結合工程實例分析了地下工程滲漏成因,詳細介紹了在富水地層下結構滲漏治理的材料選用和施工工藝。
二、工程概況
某地鐵明挖區間工程位于珠江三角洲中西部,地形平坦,地下水位埋深一般0.7~2.9m,主要賦存于砂層和強、中風化巖中,水量豐富。明挖區間基坑深度約為14.8m~19.3m,基坑土層地質由上至下依次為:人工填土、淤泥、淤泥質土、淤泥質粉細砂、粉細砂、中粗砂、粉質粘土、強風化泥質砂巖。區間主體結構為地下一層箱型鋼筋混凝土結構。
根據設計要求,本工程明挖隧道防水等級為二級,要求隧道頂部不允許滴漏,其它不允許漏水,結構表面可以有少量濕漬??倽駶n面積不應大于總防水面積的6/1000,任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處,單個濕漬的最大面積0.2m2。滲漏水量小于0.1L/m2·d。
三、結構滲漏情況及成因
1、滲漏位置
本工程明挖隧道內結構滲漏點主要集中在施工縫處和變形縫處,特別是變形縫處滲漏較為嚴重,另外部分混凝土結構出現裂縫處和混凝土面出現蜂窩麻面處也發生滲漏。
2、滲漏成因
(1)地下結構防水設計一般采用結構外防水和結構自防水兩道防線。本工程結構外防水又可分成圍護結構防水和結構外包防水層,圍護結構防水失效主要是部分連續墻接頭止水失效,結構外包防水板、防水涂料因出現損壞或部分位置如搭接部位、收口部位施工質量欠佳造成滲漏。
(2)本工程結構自防水失效發生在混凝土結構出現裂縫和蜂窩麻面處。結構裂縫主要是混凝土硬化過程中因結構超長產生的收縮裂縫;蜂窩麻面的形成直接與混凝土施工質量有關,在施工時漏振或振動時間不足造成,這種蜂窩麻面在混凝土中主要為單獨一片存在,發生滲漏表現為成片滲漏或點滲漏。
(3)施工縫和變形縫歷來是地下工程防水的薄弱環節,施工縫止水鋼板埋設不當或接縫處未清理干凈,變形縫處中埋式止水帶埋設不當或保護不當有損壞現象,導致地下水滲入。
四、滲漏治理工藝設計
通過對滲漏原因的分析,一旦發生滲漏情況,證明圍護結構防水、外包防水層肯定存在缺陷,但無法進行處理,只有通過對結構混凝土缺陷和施工縫、變形縫進行修復才能解決滲漏問題。由于本區間地下水壓較大,滲漏治理采取埋管后壓力注漿封堵的方法,最后用防水層封閉。
(1)防水堵漏工程施工工藝設計
① 砼結構裂縫、施工縫滲漏:采用壓力注漿法,灌注改性環氧樹脂補強漿液砼內堵漏補強及建造環氧樹膠泥砼外封閉處理。
② 砼結構麻面蜂窩點滲漏:采用壓力注漿法,灌注改性環氧樹脂補強漿液砼內堵漏補強及建造環氧樹脂膠泥砼外封閉處理。
③變形縫滲漏:采用壓力注漿法,灌注改性環氧樹脂補強漿液及建造環氧樹脂膠泥砼外封閉處理。
(2)主要材料及性能
①速硬微膨脹水泥
是一種凝固快、早期強度高、具有微膨脹性能的防水灌漿專用堵漏特種材料,可在1分鐘左右終凝,1小時強度右達15Mpa以上。
②改性環氧補強化學灌漿液
它是由環氧樹脂、改性液及二乙烯三胺組成,在催化劑的作用下,相分離成“海島狀”結構,具有橡膠相改性環氧樹脂效果,是一種低粘度、高強度、有塑改性的環氧樹脂補強新型(灌漿)材料。具可灌性大、稠度低、使用方法的特點。其主要材料技術指標:
A、外觀:漿液為棕色;B、純膠體抗壓強度為:58.5-88.3Mpa;C、純膠體抗拉強度為:10.7-18.5Mpa;D、固砂體抗壓強度為:41.7-68.6Mpa;E、劈裂抗拉強度干縫為:2-3.5Mpa。
③環氧膠泥
環氧膠泥是由環氧樹脂、改性液及固化劑、填充劑組成,它具有極強的粘結能力的抗壓強度。其主要技術指標:a、抗壓強度:≥41Mpa ;b、抗拉強度:≥2Mpa;c、剪切強度:≥1.8Mpa ;d、粘結強度:≥10Mpa。
五、滲漏治理施工工藝
6.1砼結構裂縫、施工縫滲漏處理
⑴清除積水及碳酸鈣粘附物,檢查漏源,標上記號。⑵將找平層鑿鏟直至原砼面,以縫為中心兩側寬為50mm。⑶在結構面刻鑿U型槽,以縫為中心兩側寬為20mm,深40mm坑槽,不得直接鑿在裂縫上。⑷化學處理施工砼面,要求結實、無積水、無雜物。⑸筑造壓力注漿系統,嘴距約350mm~400mm設置,用速硬微膨脹水泥封閉(止縫),配料呈面粉團為宜。待12小時固化后,接好高壓灌漿管連接到灌漿機上,試壓后待下一工序施工。⑹灌漿防水補強:經壓力測試密封合格后,將改環氧樹脂補強漿液按配比配好,放入灌漿機的容器中,漸進加壓。使滲源成逆流,直至縫隙空腔內充滿漿液,或使相鄰灌漿咀冒漿方可結束該入漿孔,并迅速將高壓灌漿膠管屈折用鐵線結扎。以防止漿液外溢,如此反復操作,直至將所有灌漿系統灌完灌滿。待12小時后,進行整體檢查堵漏效果。⑺涂刷砼面化學處劑,涂刷均勻,不得漏涂。待3 小時進行后續施工。⑻建造環氧膠泥密封層。配制膠料要求攪拌均勻,和易性好,便于施工為佳。⑼修復飾面層,整體檢查驗收。
6.2砼結構麻面、蜂窩點滲漏處理
⑴清除積水,檢查滲漏,標上記號。⑵將找平層鑿鏟去,直至原砼面,以滲點為中心?100范圍內。⑶在結構面刻鑿U型槽,以滲點為中心? 50,深40坑槽。⑷化學處理施工砼面。要求結實、無積水、無雜物。⑸筑造壓力注漿系統,埋設鋁管,用速硬微膨脹水泥封閉(止縫),侍12小時后,接好高壓灌漿管連接到灌漿機上,試壓后待下一工序施工。⑹灌漿堵漏:經壓力測試密封合格后,將改性環氧樹脂補強漿液按配比配好,放入灌漿機的容器中,漸進加壓。使滲漏源成逆流,直至空腔內充滿堵漏漿液,或相鄰灌漿咀冒漿方可結束該入漿孔。并迅速將高壓灌漿膠屈折用鐵線結扎。以防止漿液外溢,如此反復操作,直至將所有灌漿系統灌完灌滿。待12小時固化后,進行整體檢查者漏效果。⑺涂刷砼面化學處理劑,涂刷均勻,不得漏涂。待3小時續后施工。⑻建造環氧膠泥密封層。配制膠料要求攪拌均勻,和易性好,便于施工為佳。⑼修復飾面層,整體檢查驗收。
六、結語
本工程已投入使用三年,未再發生滲漏,說明選用的堵漏材料和工藝是有效的??傊?,地鐵工程的防水堵漏是一項系統工程,必須堅持“防堵結合、綜合治理”的原則,在防水施工時必須針對防水薄弱環節,如結構的各類縫,不同結構形式的接口處,加強監督,精心施工,同時堵漏要因地制宜,須根據滲漏的實際情況選用合適的堵漏材料和施工方法,才能達到長久的堵漏效果。
參 考 文 獻
1 竺維彬 張志良 林志元等 廣州市軌道交通土建工程工法應用與創新 人民交通出版社