浅谈地铁车站结构渗漏原因的分析及防治技术措施

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【摘要】针对天津地铁3号线铁东路站14A合同段结构防水堵漏的施工方法，重点分析了地铁车站结构产生渗漏的原因，提出了预防地铁结构渗漏的技术措施及渗漏处理技术，旨在为类似工程项目提供参考。

【关键词】地铁车站结构渗漏防治技术

中图分类号： U231 文献标识码： A

1、工程概况

铁东路站（含折返线段）位于天津市河北区张兴庄大道与铁东路交口以北、张兴庄大道东侧，目前，主体施工已全部结束，即将进入附属结构施工，附属结构施工包括：车站段五个出入口（一个出入口预留），一座风机房；折返线部分四个出入口（三个预留出入口），两座风机房。

1—车站段1号出入口（预留）； 2—车站段2号出入口； 3—车站段3号出入口；

4—车站段4号出入口； 5—车站段人员出入口；6—折返线2号出入口；

7—折返线1号出入口（预留）； 8—折返线3号出入口（预留）；

9—折返线4号出入口（预留）；10—1号风亭；11—2号风亭；12—3号风亭；

铁东路站及折返线段出入口及风亭平面图

地下工程的防水本来就是一个“老大难”问题，这就更增加了本工程围护结构及主体结构的防水难度，因此防水处理是本工程一大技术难点。

2、地铁车站总体防水措施

2．1围护结构的防水措施

(1)提高地下墙接头的“刷壁”效果，确保接头不渗漏。

(2)在两种不同形式的围护结构接头处、地下墙分幅处以及围护结构开叉渗漏处，于围护结构外侧增加旋喷桩进行止水，以提高围护结构的整体防水能力。

(3)降水期间于基坑内外均设置水位观测孔，观测基坑内外的水位变化情况，如发现基坑外的水位随基坑内水位降低而降低，则说明该段围护结构有渗漏，拟对有隐患的围护结构先进行外侧旋喷桩止水，待确认隐患消除后再进行基坑土方开挖。

(4)基坑开挖后如发现围护结构表面有渗漏，拟采用向围护结构内注浆，填充围护结构内部的缝隙及疏松处并结合表面涂刷水泥基渗透性防水涂料，将渗漏消除后才进行主体结构的施工，确保围护结构和主体结构都达到较好的防水效果。

2．2主体结构的防水

地下工程主体结构的防水主要由混凝土自防水和外防水层两部分组成，其中混凝土自防水又包括混凝土的密实度以及缝(诱导缝、沉降缝、施工缝、裂缝等)、穿墙管的防水等几个方面。

(1)混凝土自防水

①采用抗渗等级不小于s8的防水混凝土，并拟于混凝土中掺加适量的外加剂，如UEA及高效减水剂等，以减少混凝土的收缩，增加混凝土的抗裂能力。

②全部采用商品混凝土，并对进场混凝土按规定抽样检测，尤其是水泥含量及颗粒级配，保证混凝土质量符合施工规范及设计要求。

③严格控制混混凝土的坍落度：地下连续墙混凝土入槽塌落度控制在18-22cm之间，顶板、底板、边墙混凝土入槽塌落度控制在l1-14cm之间。

④结构混凝土采取分段浇注，以减少混凝土的一次浇注量，控制混凝土的温度应力和混凝土收缩量。高度重视混凝土的振捣，保证其匀质性和密实度。

⑤在结构顶板及楼板的大开孔部位采用聚丙烯腈纶添加剂混凝土，添加量为4kg/m3，有效控制孔周混凝土开裂。

⑥加强防水混凝土终凝后的养护，消除其早期干缩裂纹。侧墙混凝土脱模后及时涂养护液进行养护，并用薄膜封闭混凝土表面；顶板采用贮水养护。

(2)缝的防水

①诱导缝、施工缝的防水措施：严格按设计图施工。

②裂缝的防水措施：向裂缝内注环氧树脂、填充其空隙。

③缝的防水施工严格按设计要求进行，除严把材料质量关外，还要采取有效措施严格控制现场施工质量。缝的防水是地下工程防水的重中之重，通过采用“合格的原材料、专业的施工队伍、双重的质量控制”来实现确保质量的目的。

(3)穿墙管的防水

如非采用不可时，应先对穿墙管进行防水处理(如在穿墙管中部焊接一块止水钢片，同时在穿墙管上穿一块遇水膨胀橡胶止水条)，才能浇筑混凝土。

尽管上述防水措施已趋于完善，但是由于天津软土富水地质特点及施工工艺、结构受力等原因(如结构封闭、降水井封堵后侧向水压力增大)，仅靠混凝土自防水难以达到质量标准，结构完成后底板、中板、顶板、侧墙等部位仍不可避免地会出现渗漏水现象，如不采取堵漏措施将对结构外观及质量产生重大影响，故本工程按照地下车站工程渗漏水治理遵循“堵排结合、因地制宜、刚柔并济、综合治理”的原则，在冬季收缩最大后进行，同时尽量在车站结构变形、沉降基本稳定后对混凝土结构裂缝进行堵漏。

另外由于施工工艺、施工质量、模板等问题，结构表面存在少量缺陷，如蜂窝麻面、露筋、少量裂缝等，规范要求此一般缺陷需经技术处理后再次检查验收。

3、地铁车站结构渗漏原因分析及处理技术

3．1地铁车站结构渗漏形式及产生原因

(1)面渗

①内防水未做好部位。

②由于施工工艺引起：在结构侧墙混凝土浇注时因支撑头的存在妨碍其周围混凝土振捣，导致此部位的混凝土疏松、不密实，或者支撑头割除时不可避免对结构混凝土造成损害。另外，主体结构施工时底板预留有27口泄水孔可以将地下水压力进行一定的释放，使结构底板、侧墙承受较小的水压力，随着泄水孔的封堵及天津市雨季的到来，地下水位升高、水压力增大，致使在结构薄弱处局部出现小面积渗水。

(2)点漏

侧墙模板穿墙拉杆、施工缝交叉处。

(3)线漏

由混凝土开裂引起，而裂缝又分为由于混凝土养护、入模温度控制不力或配合比不当、内外温差较大引起的温度裂缝和由于复合式结构受力、拆支撑时应力释放、较大地面荷载影响而沿主拉应力方向开列的受力裂缝。

3．2堵漏原则及材料选择

3．2．1堵漏材料（1）应用部位及作用。注浆孔口封堵、明水封堵、槽体临时封槽，为注浆、涂膜防水和卷材防水创造无水作业条件。（2）堵漏材料的技术要求。堵漏材料一般应满足以下技术要求:速凝，凝结时间可调；强度高，短时间内不开裂；抗渗性能好，粘着力强，可带水作业。

3．2．2注浆材料

地铁工程要求堵漏后受力要足够，混凝土结构面要干燥不得出现湿渍，这就要求堵漏材料必须具备渗透性、可灌性好；无腐蚀性和耐腐蚀性，无污染；有足够强度、耐久性好、无溶出物、无收缩；与结构形成整体，材料有良好的粘结性，在列车振动下材料不分体、不脱体。可选用的材料：无机注浆材料应选用超早强自流平水泥，该材料具有补强加固和堵漏功能。高分子注浆材料优先选用改性环氧树脂，如EAA和KS-7改性环氧树脂化学灌浆液。不应选用单组分水溶性聚氨酯浆液，主要原因是其耐久性差，与混凝土粘结能力差、自收缩、施工中不能采用二次重复注浆、注浆堵漏容易出现假堵缺陷。

3．3结构灌浆堵漏施工工艺

国内外修补细裂缝(裂缝宽度小于5 mm)的主要方式有：封闭法、填充法和灌浆法。对于深度接近或超过混凝土钢筋保护层厚度的裂缝，如果裂缝较规则，宽度较窄，宜采用灌浆法，本车站结构漏水以线漏为主，且根据裂缝特点适合采用灌浆法堵漏。

（1）点漏

点渗漏的现象可分为点或小于5cm的裂缝。在该点或裂缝中心钻孔，孔径为10mm，深6cm，高压清水冲洗后注浆。注浆管嘴离孔底要有一定间隙，孔口与注浆管采用堵漏粉固定，两侧裂缝也同样采用堵漏粉封堵，若效果不佳再进行凿槽处理。

（2）面漏

面渗由点渗密集而成，如直径小于5cm的面积，首道工序可按点渗处理，然后在渗水面内凿深3cm，清洗后涂刷堵漏粉，使基面干燥并涂刷双组分聚氨酯涂料，最后用防水砂浆封闭。

（3）线漏

工艺流程:钻注浆孔凿U型槽清理基面冲洗注浆孔嵌入注浆管堵漏粉封面注浆封闭注浆管基面恢复。

施工工艺及要求

①预设注浆孔，根据裂缝的形成情况，一般裂缝为垂直墙面形成通缝，预设注浆孔为确保裂缝开凿后的位置，并保证空位在裂缝上；

②凿槽，为确保开槽的完整性，首先用钢碟片切割边界(以直线转折)，深1cm即可，宽度不大于20cm，沿裂缝顺着切割边界剔成U型沟槽，沟槽的深度为主筋暴露为止，深度原则为钢筋保护层+主筋直径+1cm填充空间，一般能达到7cm；

③基面清理，基面的洁净程度是堵漏粉与基面结合效果的关键，基面一定要用清水、钢刷刷干净，不允许有灰尘、浮渣松散层等杂物；

④冲洗注浆孔，注浆孔离基面还有2cm～3cm的深度，可采用注浆管深入孔内高压水冲洗，反复几次，孔内不允许留有杂物；

⑤嵌入注浆管，注浆管嵌入孔内留少许空间以利于浆液的注入；

⑥堵漏粉封面，堵漏粉封面由裂缝的一端封向另一端，材料搅拌要均匀，时间控制要适当，注意与注浆管的结合要密实；

⑦注浆，堵漏粉封面后隔天注浆，以便观察封面后的效果，如有旁渗的需返工，直至整个封面不渗水为止。注浆前应进行试压浆检查，试压有四个目的:通过疏通裂缝，清理缝内杂物；检查裂缝的贯穿情况；检查封闭层有无被压浆冲破的薄弱点；判断注浆流量、大概的饱和时间。试压的压力一般在0.3MPa以下，做好详细记录，供注浆时分析判断。

⑧注浆操作方法，当经试压检查，无异常后，即可进行注浆。注浆由裂缝底端第一个注浆管(1号)开始注入，当裂缝较宽(大于0.3mm)时，注浆压力调为0.3MPa~0.5MPa，当裂缝小于0.3mm时，可适当提高压力0.5MPa左右。当临近孔(2号)出浆时，将1号孔塑料管从离根部约5cm处剪断后反折用扎丝扎紧，改由2号注浆孔。从下往上，出浆一孔，关闭一孔，直到裂缝顶端孔，将其堵塞后继续稳压3min，直至整条裂缝充满浆液。

施工结束后，立即用丙酮清洗工具，以免浆液固化后无法清除。

4结构防水堵漏应达到的技术标准

(1)14A合同段施工图纸

(2)中华人民共和国国家标准《GB50299—1999地下铁道工程施工及验收规范》。

(3)国家及地方有关防水技术规范。

本车站防水等级为一级，以堵漏至顶板不允许漏水、侧墙面仅有少量湿渍为目标。总湿渍面积不大于总面积5/1000，任意100 m2面积上湿渍不超过4处，单个湿渍的最大面积不大于0.18 m2。

5结束语

地铁车站防水堵漏工艺适用于富水软土地质条件下防水等级要求较高的地铁车站或区间隧道。一般来说为避免水对结构产生负面影响，要将结构中的有压水变成无压水后排走，即通过“堵”和“排”相结合的方式防水，此种方法适应于山岭隧道或者周边无建筑物、管线等环境简单的隧道；而对于周边建筑物林立、管线纵横交错等环境比较复杂的地铁车站或者市政隧道，要求不能使周边地面产生沉降，而“引排”方式会有大量的水分流失，将影响市政管线或使得周边建筑物及其附属结构失效、破坏，故市政地铁中不能引排，只能以“堵”为主、以“排”为辅。

造成地铁车站结构渗漏的原因很复杂，因此必须从设计、施工、材料等多方面进行结构渗漏的综合控制，最大限度地避免由于产生渗漏而给工程及建筑物带来危害。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准．GB50299—1999地下铁道工程施工及验收规范[s]，1999

[2]刘新佳主编．建筑工程材料手册[S]．化学工业出版社，2010.5