富水地區運營地鐵車站滲漏水治理關鍵技術

張澤林

摘要： 城市地下軌道因其準點率高、運載量大、節約地面空間等種種優點成為城市交通的新寵。然而作為地下結構，地鐵車站滲漏水的普遍性和反復性給運營造成了種種不便，富水地區水患問題尤為突出[1]。為減少運營安全風險，建立一套運營期間水患治理的施工理論和關鍵技術，筆者以天津地鐵6號線首開段南翠屏站運營期間滲漏水實際處理情況為研究背景，總結了車站常見的滲漏水狀況和運營期間處理滲漏水的思路，針對不同部位和漏水的嚴重程度提出了有效的治理方法，對于車站滲漏水的治理具有可操作性和指導意義。

Abstract： Urban underground railway has become a new favorite of municipal construction due to its high on-time rate， large carrying capacity， and saving space on the ground. However， as an underground structure， the universality and repeatability of the leakage of the subway station in the water rich area have caused inconvenience to the operation. In order to reduce the risk of operation safety and establish a set of construction theory and key technology for the management of water in the operation period， the author takes the actual treatment situation of the seepage water leakage during the operation of the Tianjin Metro Line 6 in the first section of the Nancuiping station， summarizes the common seepage water situation in the station and the thought of dealing with the leakage of water during the operation. The effective treatment method is put forward for the location and the severity of the leakage， which is feasible and instructive for the treatment of the station's leakage water.

關鍵詞：地鐵；運營；滲漏水治理關鍵技術

Key words： subway；operations；key technology of water leakage treatment

中圖分類號：U231+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）32-0145-03

0 引言

在人口密集的城市，地上交通壓力日益增大，給市政地鐵建設項目帶來了新一波的建設高潮。天津市已運營地鐵及輕軌線路5條，在建線路9條，預計到2020年將形成14條運營線路，總長513公里的軌道交通網絡[2]。隨著地鐵的運營，天津市作為沿海城市由于其富水軟土地層導致的車站滲漏水現象的普遍性和反復發作性也就暴露了出來。據統計，天津地鐵既有線路開通近20年以來的車站，底板返水，側墻洇滲，頂板滴水等現象屢見不鮮。由于地鐵車站客流量較大，滲漏水現象發生后，對客運工作造成不便，嚴重時甚至可能導致設備線路短路，損壞電氣元件，危及行車安全。

1 工程概況

南翠屏站位于南開區賓水西道與水上西路交口，車站為曲線車站（曲線半徑1000m），雙層雙柱三跨結構，采用明挖法加局部蓋挖法施工。車站主體圍護結構采用0.8m厚地下連續墻，車站標準段深17.9m，寬24.3m；盾構井段深19.7m，寬28.2m。場地表層地下水類型主要為第四系孔隙潛水，地下水水位較高，初見水位埋深2.0～2.5m，靜止水位埋深1.30～1.80m，且車站小里程靠近南翠屏公園人工湖，地下水含量十分豐富。

2 維保難點、滲漏水原因分析及治理思路

2.1 維保難點

2.1.1 施工時間受運營影響大，需進行合理有效的組織

根據運營期間地鐵車站的功能性，將車站分為兩個區域，即公共區和設備辦公區。公共區行車期間客流量較大，施工易產生粉塵，噪聲污染，影響乘客乘車，設備辦公區運營期間機械設備運行有特殊要求房間禁止施工。綜上所述，滲漏水處理一般集中在夜間進行，且天窗點時間較短，需進行合理有效的組織。

2.1.2 操作空間受限，無法使用大型堵漏機具

建造完成的車站內頂板以下架設的風管，水管、電力線槽錯綜復雜，空調設備送風排風管道尺寸較大，故發生頂板漏水時施工人員作業空間狹小，無法使用大型機具施工。

2.1.3 發生漏水須及時處理，采用簡單有效的手段迅速止水

運營期間，公共區滲漏水影響客運工作，設備區滲漏水易導致電力或線路故障。故在運營期間接到滲漏水通知后，必須立即勘察漏點位置，組織人員采用簡單有效的手段迅速治理漏水。

2.2 滲漏水原因分析

在車站維保過程中，通過對水害現場的踏勘、調查與總結，發現結構頂板漏水發生頻率較高，且表現為典型的季節性特征（冬季嚴重，夏季緩解）。結合現場水文地質特點，分析認為結構滲漏水原因主要有以下三方面：

①混凝土養護不到位，散熱不均形成溫度應力裂縫。

②施工縫、變形縫位置防排水設施功能隨時間推移逐步失效[3]。

③混凝土澆筑不密實，振搗不到位，混凝土自防水效果不佳，在靜水壓力長期侵蝕下在薄弱部位形成滲水通道。

2.3 治理思路

2.3.1 以堵為主，以排為輔，堵排結合

地下車站、出入口及機電設備集中區段防水等級為一級，不允許滲水且要求結構表面無濕漬，車站附屬結構防水等級為二級，頂部不允許滴漏，結構表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的2‰[4]。嚴格的防水要求決定了地鐵車站滲漏水治理應該以堵為主，從根本上治理漏水。

2.3.2 查明水源補給，拒絕盲目施工

常見漏水點位可分為結構漏水及設備管道漏水兩大類。地鐵車站運營期間，空調系統管道易產生冷凝水，消防管道可能存在連接不緊密現象可能會被誤認為頂板漏水，風機室設備排水可能會被誤認為底板返水。初步觀察漏水點位時應明確漏水來源，從根源上制定處理措施，拒絕盲目施工。

2.3.3 結合漏點位置，合理選擇機具

觀察漏點周圍構件、管線、凈空、電源位置、設備帶電情況、風機運轉情況等可能影響施工的因素，如是否影響腳手架的搭設，是否可以采用人字梯，是否方便鉆孔接電等情況，選擇合理的施工機具。

3 滲漏水治理關鍵技術

3.1 快干水泥封堵法

地鐵車站在大體積混凝土澆筑過程中，難免因散熱不均形成溫度應力裂縫，隨著時間推移，靜水侵蝕會導致應力裂縫出現潮濕或沁水現象。此類滲漏水一般無壓力，在空間允許的條件下，可采用開“U”型小槽配合快干水泥或水不漏封堵法進行治理[5]。

使用電動切割機沿裂縫兩側各15mm的位置切割兩條縫，縫深30mm，切縫長度向裂縫兩端各延伸200～300mm。采用電錘沿縫鑿除縫間的混凝土，形成U型槽，要求槽體平整，尺寸準確，不得侵入U型槽體外的混凝土，并在U型槽幫兩側100mm以內鑿毛。沖洗槽體和槽幫，涂刷優質水泥基滲透結晶型防水材料灰漿層，然后在用清水拌合快干水泥將U型槽填平，并在槽幫兩側100mm的混凝土面抹3mm的改性環氧聚合物水泥膠粉。開槽位置詳見圖4滲漏水治理示意圖。

快干水泥封堵法的材料宜選擇初凝時間在1～3分鐘，終凝時間在4～5分鐘的無機防水粉。此方法同樣適用于個別點滲漏水，拉桿螺栓、結構夾帶雜物的滴水情況，可先清除雜物，然后開槽抹快干水泥按步驟封堵。

3.2 注漿封堵法

注漿封堵法為治理漏水最為普遍的方法，注漿管可注射單液漿、雙液漿、樹脂、聚氨酯等多種注漿材料。在漏水現象較為明顯和嚴重的部分，在快干水泥封堵法的基礎上應結合注漿封堵法進行滲漏水整治處理[6]。

注漿封堵法是利用雙組份改性環氧樹脂灌漿材料配合小型電動注漿泵在滲漏水點直接鉆孔，結合注漿針頭注漿，利用漿液遇水膨脹的特性進行堵漏止水[3]。雙組份改性環氧樹脂較之其他材料具有攜帶方便、止水效果好、注漿機具要求低等優點。

首先將砼表面的浮漿、反堿、油污、塵土等雜物清除干凈，如遇蜂窩及疏松結構應鑿除，并用壓力水沖洗掉，直至露出堅硬的基層；然后布設注漿孔，注漿孔的位置距裂縫115mm，孔位兩側錯開布置，間距250mm斜孔，內傾角約60度，孔深250mm左右，孔徑10～12mm，詳見圖4滲漏水治理示意圖。最后用高壓水將注漿孔沖洗干凈，埋設注漿嘴，并用強度高的堵漏材料或改性環氧砂漿封堵注漿孔嘴位，確保注漿嘴與鉆孔緊密結合。

開始在第一孔注漿時，進行注漿壓力試調，根據裂縫和地下水情況，確定穩定壓力。根據設定的注漿壓力，當漿液在管內循環時，該孔注漿成功，斷管后采用環氧砂漿封孔，轉移至鄰近注漿孔繼續注漿。

注漿材料應嚴密封緊，防止與水接觸和裸露，嚴禁在有機灌漿材料中加各種溶劑（如丙酮）和水。此外應對作業范圍內設備進行保護，防止注漿材料低落粘結在設備表面，影響設備運作。

3.3 接水槽排水法

在大體積混凝土澆筑過程中，不可避免的要設置施工縫和變形縫，該位置為防水薄弱環節，預留注漿導管只能一次性使用，處理不當很可能發生漏水點沿縫轉移、預留接水槽被注漿材料堵塞失效等情況。針對在一個結構斷面內，變形縫和施工縫平順連續，縫寬準確的特點，此類反復發作的漏水點建議采用接水槽排水法治理水患[7]。

接水槽應采用不銹鋼材質，槽寬300mm，槽深不小于30mm，鋼板厚度1mm。其水平槽段應設置2‰人字坡或一字坡，沿縫就近引流至側墻排水溝。接水槽與基面間采用單組分聚氨酯密封膠密封，采用M8不銹鋼膨脹螺栓固定，螺栓間距不大于250mm。在接水盒搭接處應確保接水盒搭接長度不小于100mm，并且下側的接水盒包住上側的接水盒，防止水漏出。

接水槽排水法適用于反復發作并沿縫轉移的線性漏點，通過轉移水流的思路達到治理漏水的目的。此方法應注意嚴格控制接水槽角度和接水槽搭接的嚴密性。對于變形縫位置存在的失效接水盒應先進行拆除并清理雜質，用快速堵漏劑填補凹槽，然后重新施作接水盒。

3.4 技術方案比選表（表1）

4 結束語

天津市作為沿海地區修建地鐵的代表性城市，水文地質條件具有復雜多變性，運營多年的地鐵車站仍飽受水患侵擾。在運營車站內施工作業屬于有限時間和有限空間作業，應分析施工特點，精心組織，采用科學合理的治理方法和治理思路至關重要，并兼顧安全文明施工。

工程實踐表明，針對漏水部位的特點，合理的選擇、嚴格的執行以上三種關鍵方法，能夠快速有效地治理運營期間車站水患，該套技術行之有效，可為其他同類工程，特別是天津地區車站滲漏水治理提供借鑒和參考。

運營期間車站滲漏水治理的難度遠遠高于施工期間的水患治理，故施工過程中混凝土澆筑、防水施工質量控制才是地下結構工程工序控制最為關鍵的環節。

參考文獻：

[1]凈少敏，高琪，孟善寶，等.中鐵十二局集團第四工程有限公司.富水軟土地層地鐵車站深基坑施工技術.晉科鑒字[2014]第289號.

[2]天津市城市軌道交通第二期建設規劃（2015-2020）.

[3]朱科.淺談高速鐵路混凝土橋梁聚氨酯彈性體伸縮縫施工技術[J].鐵道建筑技術，2017（6）.

[4]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50108-2008，地下工程防水技術規范[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[5]申志軍，李樹忱，吳治家，等.運營隧道缺陷與病害整治技術[M].北京：人民交通出版社，2016：25-57.

[6]劉曉宇，蔡慧兵，李建春，李建雄.建設工程變形縫滲漏水治理施工方法.

[7]蔡颯，單積明.高速公路隧道滲漏水病害分析及治理措施[J].市政技術，2018，35（2）：34-05.