真大路人行地道滲漏水修復設計

鄭劍杰

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

1 工程概況

寶山區真大路人行地道位于上海市寶山區真大路滬太路路口，于2000年竣工，地道下穿南何支線鐵路，連接真大路和南大路，在南北兩側各有兩個出入口，呈H型（見圖1）。

圖1 真大路人行地道平面示意圖（單位：mm）

地道為矩形單孔鋼筋混凝土箱涵結構，四個出入口樓梯坡底及出入口與走道連接處共設有6條變形縫。

2 地道現狀

2.1 地道存在的問題

由于該人行地道建成多年，加上上部鐵路長期反復的震動效應，地道結構受到了一定的影響。地道出現了多處滲漏現象，這會影響地道結構本身的耐久性，還可能造成電路短路等安全隱患，威脅行人人身安全。地道管理部門對地道運營現狀、承載能力和安全性能高度重視。曾在2007年對地道實施了防水堵漏的維修施工，在2009年對地道進行了重點養護檢修，但均未起到良好的效果，見圖2。

圖2 人行地道修復前內部照

地道內存在問題，具體如下：

（1）變形縫嵌縫材料脫落，變形縫兩側相混凝土部分破損，鋼筋銹蝕，保護層脫落，漏水情況嚴重；

（2）墻體混凝土涂層起泡和脫落，臺階砂漿破損和剝落，窗戶玻璃破損；

（3）地道排水不良，雨天地道內積水嚴重；

（4）地道內未設沖洗裝置，不易清潔管理；

（5）地道內照明不足，設備陳舊老化；

（6）地道內無消防設施。

2.2 地道結構檢測結果

為了確保人行地道安全和正常的使用，我們對該地道進行全面的現場檢測，對地道的技術現狀進行科學、客觀地評估。主要檢測結果如下：

（1）外觀檢測（見圖3～圖5）

圖3 頂板變形縫脫落滲水

圖4 側墻變形縫脫落滲水

圖5 變形縫嵌縫材料脫落

a.出入口墻體的厚度為300 mm；

b.出入口頂板與墻體混凝土涂層起泡和脫落；

c.出入口地面與臺階砂漿破損和剝落，嚴重影響非機動車和行人的通行安全；

d.變形縫嵌縫材料脫落；

e.變形縫周邊混凝土破損，變形縫銹蝕、漏水；

f.墻體局部鋼筋保護層破損，鋼筋裸露銹蝕；

g.結構本體部分區域存在裂縫。

（2）混凝土保護層厚度檢測

從實測混凝土保護層位置來看，主筋保護層厚度最小的值有16 mm、最大的值有70 mm、保護層厚度平均值在35～58 mm之間，表明目前構件混凝土保護層厚度對鋼筋耐久性有一定影響，局部位置保護層厚度偏薄。

（3）混凝土強度及碳化深度檢測

共抽檢了人行地道主通道的頂面及兩個側面，其混凝土強度推定值在40.3～45.9 MPa。主通道頂板兩處測試位置的混凝土碳化深度為0.25 mm和0.5 mm，主通道側面墻體混凝土的碳化深度均大于了6 mm，側面墻體碳化深度較深。

（4）地質雷達測試

根據地質雷達掃描圖像及分析得出該人行地道多個豎向變形縫的根部嵌填材料開裂、脫落，有滲水，部分頂部、側墻變形縫襯砌背后不密實、有空洞，空洞內很可能有積水。

（5）滲水水源分析

地道內部多處滲水，分析滲水的主要來源有：a.經現場檢測發現，每個出入口屋頂的排水口均位于出入口變形縫的上方，造成變形縫外圍極易積水，容易導致變形縫滲水；b.主通道頂部沒有做好排水坡，雨水不能及時排走，造成雨水聚集；c.頂部鐵道的混凝土墊層開裂。

3 地道修復措施

3.1 地道內滲漏水修復

3.1.1 變形縫置換

根據相關國家技術規范規程，結合地道的實際情況，本次采用以下變形縫置換修復方案：

變形縫部位從背水面處理，維修的主要目標位對變形縫滲漏部位采取止水、修補橡膠止水帶、變形縫柔性處理等措施。主要操作流程為：

（1）清理工作區域。

（2）鑿除墻面粉刷層，破除地坪、地磚至結構層。

（3）根據原施工圖（主要是止水帶安裝位置）標注鉆孔位置。

（4）斜鉆孔至止水帶背面，清理鉆孔并安裝注漿嘴（見圖 6）。

（5）壓入改性聚氨酯注漿液及彈性環氧漿液。

（6）縫內嵌入遇水膨脹柔性密封材料（聚氨酯遇水膨脹密封膠）。

（7）施工縫兩側開鑿凹槽，粉刷聚合物水泥砂漿找平，混凝土表面打磨平整，兩側化學植入14 mm的螺桿鋼筋。

（8）現場安裝可卸式橡膠止水帶。

（9）施工涂刷聚硫橡膠。

圖6 鉆孔至止水帶迎水面注漿止水（單位：mm）

（10）涂刷防腐涂料。

（11）收頭。

對底板、側墻、頂板切開界面進行防水構造處理，修復變形縫，并在墻內側增設一道可卸式止水帶，確保變形縫具有可靠的止水效果，見圖7～圖9。

圖7 底板變形縫置換方案

圖8 側墻變形縫置換方案

圖9 頂板變形縫置換方案

界面防水構造處理措施主要有以下幾點：

在新粉刷聚合物砂漿與老混凝土界面處設置遇水膨脹止水條，防止縫隙漏水；

止水帶部位的混凝土要嚴格施工，澆筑密實，保證止水帶部位砂漿、混凝土的密實性是變形縫防水的關鍵；

在混凝土墻、板內側增加一道內壓法可卸式橡膠止水帶，加強止水效果，方便日后的維護；

為更好實現可卸式止水帶的效果，在地道四角，需澆筑倒角，保證止水帶與地道側壁底板的可靠連接；

在頂板變形縫外側鋪設1 m寬彈性體改性瀝青防水卷材。

3.1.2 修補裂縫

本次病害修復方案的實施內容主要包括以下各項：

（1）表面封閉法修補裂縫

淺表裂縫和裂縫寬度小于0.15 mm的裂縫采用表面封閉修補的方法。

對因鋼筋銹脹引起的裂縫，清除表面劣化混凝土與鋼筋銹蝕，對周邊混凝土進行堿化處理并涂抹附著劑，最后用聚合物砂漿找平、封閉的處理方法。

表面封閉法可采用改性環氧樹脂類、改性丙烯酸酯類、改性聚氨酯類等修補膠液。

（2）壓力灌漿法修補裂縫

裂縫寬度不小于0.15 mm，水壓或滲漏量大的裂縫采用鉆孔壓力注漿修補的方法。

對無補強要求的裂縫，注漿孔宜交叉布置在裂縫兩側，鉆孔應斜穿裂縫，垂直深度宜為混凝土結構厚度h的1/3～1/2，鉆孔與裂縫水平距離宜為100～250 mm，孔間距宜為300～500 mm，孔徑不宜大于20 mm，斜孔傾角θ宜為45°～60°。當需要預先封縫時，封縫的寬度宜為50 mm，見圖10。

圖10 鉆孔注漿布孔（單位：mm）

對有補強要求的裂縫，宜先鉆斜孔并注入聚氨酯灌漿材料止水，鉆孔垂直深度不宜小于結構厚度h的1/3；再宜二次鉆斜孔，注入可在潮濕環境系固化的環氧樹脂灌漿材料或水泥基灌漿材料，鉆孔垂直深度不宜小于結構厚度h的1/2，見圖11。

圖11 鉆孔注漿止水及補強的布孔

（3）結構裂縫

對于受力特性明確的裂縫（裂縫寬度不大于0.3 mm），先采取壓力灌漿方法對裂縫進行處理，然后采用表面粘貼碳纖維布（或鋼板）的方法進行加固；粘貼碳纖維布（或鋼板）的長度和厚度由計算確定。

3.1.3 后背土體孔洞注漿

根據檢測報告，變形縫周邊土體存在孔洞區域，這些孔洞區域形成了貫通的滲水路徑。本工程對變形縫區域后背土體進行鉆孔壓密注漿止水，鉆孔注漿在置換變形縫前實施，作為置換變形縫時的止水措施。

注漿管采用Φ42注漿花管，鉆孔在變形縫兩側交錯布置，每側鉆孔的間距1 m，見圖12。漿液采用水泥和水玻璃雙液型混合液。注漿時應采取有效措施防止漿液對周圍建筑物及設施造成破壞。

3.1.4 治理滲水水源

（1）現場檢測發現，各出入口屋頂排水管位于地道入口變形縫上方，未設置落水管及散水，造成變形縫附近長期積水，混凝土及防水材料長期受到雨水浸泡侵蝕。同時，長期落水造成外墻有明顯落水痕跡，影響通道外立面美觀。

圖12 變形縫后背注漿孔位置（單位：mm）

本次在排水管處新增落水管，地道出口外圍設置散水及排水溝，將雨水及時排走。

（2）現場檢測發現，主通道頂部無排水坡，造成局部積水，雨水不能及時排走。頂部鐵道的混凝土墊層開裂，造成雨水向下滲漏，浸泡地道混凝土頂板。

本次擬清理地道頂火車道周邊的堆土和雜物，修理地坪，頂板新增混凝土防水墊層，設置排水坡度和排水溝，將雨水及時排走，防止頂板積水。

3.2 混凝土結構修復

（1）局部混凝土剝落與漏筋修復

對因混凝土劣化引起的裂縫、表面酥松、脫落，輕輕鑿除表面劣化混凝土，清除鋼筋銹蝕，對周邊混凝土進行堿化處理并涂抹附著劑，最后用聚合物砂漿找平的處理方法。

對于鋼筋銹脹、混凝土起殼脫落和鋼筋銹蝕外露的部位，應先鑿除混凝土脫落處周邊松散混凝土直至露出新鮮層面，清除鋼筋銹跡，涂抹阻銹劑，并重新澆筑聚合物砂漿修復。對于混凝土破損位置采用聚合物砂漿進行還原修復。

（2）混凝土保護層

混凝土保護層厚度平均值滿足設計要求，僅局部位置保護層偏薄，對結構耐久性有一定的影響。本次改造在混凝土表面刷防腐涂料。

3.3 其他功能修復

除地道結構本體的修復外，本工程對地道的其它修復措施有：

（1）對人行通道建筑內外裝飾進行翻修，清除原有底板面層，重新鋪設防水砂漿面層。清除墻壁、頂板涂層，采用高性能防水防腐涂料重新粉刷。

（2）修復地道排水設施，增設排水溝，新設一座一體化泵站

（3）修復地道照明設施，改用LED吸頂燈照明，更換地道內低壓電纜，更換電源配電箱。

3.4 地道病害及對策匯總

病害及對策匯總見表1。

表1 病害及對策匯總表

4 結語

本工程為下穿鐵路人行地道，地道年久失修，照明設施老化陳舊、排水設施失效，下雨天地道變形縫滲漏水，地道內部積水，嚴重影響地道的正常使用。本次通過更換變形縫、修補裂縫等措施對地道滲漏水進行了重點修復，并通過更換照明設施、增設排水設施、重新建筑裝飾等措施完善了地道的使用功能。經過施工改造，地道下雨天不再積水，內部煥然一新，實現了既定修復目標。