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摘要:地铁隧道的渗漏主要发生在裂缝、疏松区、施工缝、变形缝等部位,治理这些部位的渗漏对安全运营有重要意义。出现渗漏问题的原因是复杂的、多方面的,是防水、堵漏工程的设计、施工和工程管理层面缺陷的综合作用结果,本文主要结合地铁施工中出现渗漏问题的原因进行分析,并提出治理措施。
关键词:地铁施工;渗漏;治理措施
Abstract: leakage of subway tunnel mainly occurs in cracks, loose zone, crack, deformation joint and other parts, these parts of the leakage control is important to the safe operation. Causes of leakage problems are complex and multifaceted, waterproof plugging Engineering, design, construction and project management level defect combined results, this paper mainly with the cause of leakage of subway construction are analyzed, and puts forward the control measures.
Keywords: subway construction; leakage; control measures
中图分类号:U231+.3文献标识码:A
防水工程是技术含量高、涉及面广、难度大的系统工程,必须坚持“预防为主、防治结合、综合治理”方针,以裂缝、渗漏的事前预防、控制为主,同时对于出现的裂缝、渗漏,也要积极治理。无论是预防,还是治理,都要深入研究、认真分析设计、材料与混凝土供应、施工以及监理、业主的质量管理各个方面存在的问题和薄弱环节,明确各方面的责任、任务、要求以及标准、程序和措施。设计是基础,材料是保障,施工是关键,监理是核心,各司其职,综合治理。堵漏工作实行“四统一”,做到“四化”。“四统一”是统一要求、统一标准、统一程序、统一管理,“四化”是材料统一化、隊伍专业化、程序规范化、验收标准化。
1地铁施工中渗漏问题的原因分析
地铁施工中渗漏问题的原因主要有:
(1)对混凝土自防水的认识和经验不到位。在防水混凝土的材料构成、坍落度、水灰比、水泥用量、入模温度等环节还没有完全控制好,没有掌握最佳方案。
(2)混凝土施工的工艺要求落实不到位。基底清理平整度不够,模板、支撑不牢靠、不严密,振捣工艺、分层工艺不满足要求,振捣时问把握不当导致混凝土离析,止水条施工工艺不对,混凝土养护不到位,工人责任心和技术水准不高。
(3)在渗漏治理施工方面,承包商重视不够、堵漏队伍素质不高,渗漏治理方案不合理,堵漏材料不合格,对一些防水堵漏材料的作用机理不清楚、施工要求不熟悉。
(4)工程管理方面,各方没有全面真正落实关于防水堵漏的各项要求,造成防水材料的采购、防水分包队伍的管理、裂缝的堵漏治理部分(局部)失控。此外,按照目前的模式,混凝土工程中混凝土供应和混凝土施工实际上是两家完成的,这种做法实际上也是质量不高的一个因素。
通过各种指标、数据的分析发现,除了少数渗漏与混凝土配合比、坍落度、防水技术方案相关外,大多数原因都属于承包商在施工组织、工艺、措施、施工管理、质量理念等方面的问题,三类渗漏的统计结果也佐证了这一观点。除混凝土正常施工工艺条件下的裂缝(结构混凝土裂缝)占30%外,因其他人为因素(施工组织、材料、工艺、措施、施工管理、质量理念)造成的渗漏,如混凝土不密实(蜂窝麻面)渗漏、施工缝或构造缝(沉降缝)渗漏,占总渗漏数量的70%以上。
上述问题与原因可以概括为:认识不高、态度不对、诚信不守、投入不够、程序不走、监管不严;材料不保、机理不明、方法不当、整治不力、效果不好。
2渗漏治理的基本技术要求
2.1渗漏治理的基本技术要求
1)治理目标是达到防水等级和技术标准。这就要求,对堵漏的材料和方案选择必须着眼于长远、治理于源头,不能采取表面封堵贴膏药及其他治标不治本的办法,否则就可能只堵一阵子,不堵一辈子;只堵一年、不堵百年,三年内必然多次返修。
2)治理原则是对症下药,防堵结合,排堵兼用,综合治理。(1)对症下药。要认真收集地下水回复到自然水位后的渗漏水资料、相关的设计施工资料,认真分析渗漏类别、性质、出水点、渗水缝、渗漏面等,在此基础上,按照标准,做到方案合理、选材得当、施工可靠、监督到位。(2)防堵结合。注浆堵漏和封槽封面防水相结合、堵漏与永久防水和补强加固统一考虑。(3)排堵兼用。先排后堵、大漏变小漏、线漏变点漏、片漏变孔漏,使大面积渗漏水汇集一点或几点,最后集中封堵。(4)综合治理。要从方案设计、材料选择、施工、验收等全过程采取措施。
3)治理程序是找准源头、对症下药;精心施工、根本治理;跟踪检查、严格验收。在施工中,先堵小漏、后堵大漏、先高后低、先顶板、再墙身、后底板。
4)两个前提,一是待处理结构的承载力、结构尺寸要满足设计要求,结构变形处于稳定状态。二是在治理渗漏水过程中,不宜破坏原结构,尤其不得大面积凿除混凝土和凿深槽;不宜裸露钢筋,严禁长期裸露钢筋。如损害主体结构,就会因小失大。
2.2渗漏治理的管理要求
1)严格执行治理流程和技术要求。除了确定渗漏治理技术所依据的规范标准外,还必须执行《地铁工程混凝土裂缝及渗漏问题处理流程》。
2)实行治理方案审批制和防水堵漏工程申报制。一是堵漏方案必须由设计、监理、业主审批同意后方可实施;二是在方案实施前必须及时通报监理和业主代表,以方便监理和业主代表的旁站监督,承包商不按合同要求和堵漏方案擅自进行防水堵漏的,监理有权停止施工;三是堵漏时若确需凿除部分混凝土时,必须事前通报监理和业主代表,在征得监理的同意并在监理旁站监督下方可进行。
3)加强对防水堵漏分包队伍的资质审查。防水堵漏必须由具有专业资质的队伍实施。在选择专业防水堵漏队伍时,必须事先向监理报告,得到监理审查批准后才能进行合同谈判,分包合同必须报监理备案。队伍的资质与素质高低决定了工程质量好坏,一定要选择具有防水堵漏施工资质的专业队伍,确保专业人员和专业设备进场施工。
2.3渗漏处理的时间要求
各种渗漏点都应在装修未掩盖墙体前,尽最大努力加以消灭,绝不能在装修完工后出现明水渗漏,不然,运营过程中洞内将要长期抽排水,装修材料也因此减少使用寿命,在装修完工、运营状态下堵漏工作将会更为复杂。
3地铁施工中渗漏问题的治理措施
3.1堵漏施工的基本作法
对隧道内的渗漏,属于滴漏成线的,采取堵引结合的方法,即用双快水泥加引流管。把上部水引到侧墙处。对于渗水,查不到漏点的,又长期处于潮湿状态的管片,将采用“塞帕斯”(XYPEX)材料(加拿大进口)喷刷处理;对于施工遗漏的嵌缝项目,将按技术要求逐条补嵌。对于设备用房和站厅、站台层渗漏水的处理,首先是排除水源,凡有积水,可能导致渗漏水的地方,把水抽干、排净,如各站厅出入口的排水明沟的清理疏通;其次,将有可能成为新水源的墙壁洞口、落水管、风井口、风管安装孔、预留孔等堵塞隔绝。对于施工缝及由结构自身质量所造成的渗漏,按防水施工要求进行逐条修补。对于各站入口处的沉降过程中所发生的渗漏,逐步研究解决方法,予以治理。
3.2混凝土裂缝处理
对于出现裂缝并开始渗水的混凝土,通常采用凿缝注浆的方法。具体作法为:①沿缝剔槽,缝宽8~10cm,深10cm,凿好后用压缩空气吹两遍,用钢丝刷刷两遍,以手摸上去没有浮灰为标准;②封缝埋管,用泡沫条做引水条,放于槽底,以双快水泥将注浆管埋好,注浆管管径以及埋管距离根据渗水量决定;⑧用阳离子氯丁乳胶、525号普通硅酸盐水泥和中粗沙配成的聚合物砂浆做防水层,再刷一遍氯丁胶净浆;④注浆封管;⑤面层刷环氧涂料。
3.3頂板裂缝处理
车站的顶板和楼板结构不设沉降缝,其有害裂缝的产生导致了地下水的渗入,影响了地铁车站的使用功能。楼板裂缝始终处于微动状态,拟作柔性处理。其修复工程如下:开槽凿缝,深度和宽度以能堵住渗漏水为准;用电动钢丝刷将新老混凝土表面打光,用防水橡胶覆盖整个渗漏区;再用聚合物纤维层和聚合物砂浆层,覆盖防水橡胶层。
3.4地下连续墙接缝
地下连续墙接缝处的混凝土,尤其是内圆接头处的混凝土十分疏松,在修复过程中采取的第一步就是尽可能将疏松的外圆接头混凝土全部凿除,直至新鲜坚硬的混凝土表面裸露,其深度至少为20cm,宽度在30~50cm之间。鉴于接缝处混凝土常混杂泥沙,凿除后的清洗工作十分重要,质检的标准是混凝土表面不应有泥沙。接下的工序分别是用堵漏剂堵住接缝渗漏,严重渗漏的先用水溶性聚胺酯注浆后,再用微膨胀砂浆对整个槽面进行防水,然后用聚合物涂层封堵微膨胀砂浆表面,交替刷涂防水橡胶和微膨胀砂浆直到与整个地下连续墙表面平齐。
3.5地下连续墙墙面
开挖后的地下连续墙表面凹凸不平,混杂膨润土的疏松混凝土层至少为20mm,用直接堵漏的方法所造成的结果是东堵西漏,上封下漏。惟一能采用的方法是用防水砂浆进行全面堵水防水。人们普遍担心水泥浆与如此疏松的地下连续墙表面能否接合好,一旦整幅墙面被砂浆层包裹后,是否会整体起壳剥落。为此,在施工前进行了实验,经过一个月龄期的砂浆层,用榔头轻击,无空洞声响,用榔头锤击,不易破碎。如要去除,必须用钢钎猛击才能凿除。经仔细分析发现,清除浮泥及疏松的地下连续墙表面虽然坚硬程度仍不及普通混凝土,但是沙石裸露极其粗糙,这是普通混凝土虽经凿毛处理也无法比拟的。水泥浆含量极高的微膨胀砂浆,经人工用力抹面,可以嵌入裸露的沙石的孔隙,再加上砂浆与沙石表面很高的粘结力,完全可以达到只要地下连续墙混凝土表面沙石不与内部混凝土脱落,防水砂浆层也就不会与墙体分离的程度。
结论
总之,地铁施工中渗漏水的治理原则是:注意调查,积累资料,查清原因,制定方案,精心施工,动态管理。具体作法是:以确保安全行车和供电设备安全为主,点线结合,突击整治。在整治过程中,坚持表里兼治、引堵结合。在地下结构逐步趋于稳定的过程中(可能经历几年),加强观测,积累经验,摸索规律,以作出系统的治理措施。
参考文献:
[1] 陈国康.长沙地区地铁车站防水施工技术的探讨与实践[J]. 四川建材,2011(01):189-190.
[2] 李红旺.沈阳地铁1、2号线工程防水设计[J]. 中国建筑防水,2010(20):142-143.
[3] 唐玉宏.南京地铁二号线钟灵街站防水设计[J]. 结构工程师,2010(01):89-90.
[4] 潘佩君,谢铭祥,王志虹. 杭州地铁红普路站防水措施及渗漏水治理[J]. 煤炭工程,2010(11):167-168.
[5] 刘金景,陶刚,吴士玮等. 带自粘层改性沥青防水卷材在宋家庄车站中的应用[J]. 中国建筑防水,2010(17):59-60.
关键词:地铁施工;渗漏;治理措施
Abstract: leakage of subway tunnel mainly occurs in cracks, loose zone, crack, deformation joint and other parts, these parts of the leakage control is important to the safe operation. Causes of leakage problems are complex and multifaceted, waterproof plugging Engineering, design, construction and project management level defect combined results, this paper mainly with the cause of leakage of subway construction are analyzed, and puts forward the control measures.
Keywords: subway construction; leakage; control measures
中图分类号:U231+.3文献标识码:A
防水工程是技术含量高、涉及面广、难度大的系统工程,必须坚持“预防为主、防治结合、综合治理”方针,以裂缝、渗漏的事前预防、控制为主,同时对于出现的裂缝、渗漏,也要积极治理。无论是预防,还是治理,都要深入研究、认真分析设计、材料与混凝土供应、施工以及监理、业主的质量管理各个方面存在的问题和薄弱环节,明确各方面的责任、任务、要求以及标准、程序和措施。设计是基础,材料是保障,施工是关键,监理是核心,各司其职,综合治理。堵漏工作实行“四统一”,做到“四化”。“四统一”是统一要求、统一标准、统一程序、统一管理,“四化”是材料统一化、隊伍专业化、程序规范化、验收标准化。
1地铁施工中渗漏问题的原因分析
地铁施工中渗漏问题的原因主要有:
(1)对混凝土自防水的认识和经验不到位。在防水混凝土的材料构成、坍落度、水灰比、水泥用量、入模温度等环节还没有完全控制好,没有掌握最佳方案。
(2)混凝土施工的工艺要求落实不到位。基底清理平整度不够,模板、支撑不牢靠、不严密,振捣工艺、分层工艺不满足要求,振捣时问把握不当导致混凝土离析,止水条施工工艺不对,混凝土养护不到位,工人责任心和技术水准不高。
(3)在渗漏治理施工方面,承包商重视不够、堵漏队伍素质不高,渗漏治理方案不合理,堵漏材料不合格,对一些防水堵漏材料的作用机理不清楚、施工要求不熟悉。
(4)工程管理方面,各方没有全面真正落实关于防水堵漏的各项要求,造成防水材料的采购、防水分包队伍的管理、裂缝的堵漏治理部分(局部)失控。此外,按照目前的模式,混凝土工程中混凝土供应和混凝土施工实际上是两家完成的,这种做法实际上也是质量不高的一个因素。
通过各种指标、数据的分析发现,除了少数渗漏与混凝土配合比、坍落度、防水技术方案相关外,大多数原因都属于承包商在施工组织、工艺、措施、施工管理、质量理念等方面的问题,三类渗漏的统计结果也佐证了这一观点。除混凝土正常施工工艺条件下的裂缝(结构混凝土裂缝)占30%外,因其他人为因素(施工组织、材料、工艺、措施、施工管理、质量理念)造成的渗漏,如混凝土不密实(蜂窝麻面)渗漏、施工缝或构造缝(沉降缝)渗漏,占总渗漏数量的70%以上。
上述问题与原因可以概括为:认识不高、态度不对、诚信不守、投入不够、程序不走、监管不严;材料不保、机理不明、方法不当、整治不力、效果不好。
2渗漏治理的基本技术要求
2.1渗漏治理的基本技术要求
1)治理目标是达到防水等级和技术标准。这就要求,对堵漏的材料和方案选择必须着眼于长远、治理于源头,不能采取表面封堵贴膏药及其他治标不治本的办法,否则就可能只堵一阵子,不堵一辈子;只堵一年、不堵百年,三年内必然多次返修。
2)治理原则是对症下药,防堵结合,排堵兼用,综合治理。(1)对症下药。要认真收集地下水回复到自然水位后的渗漏水资料、相关的设计施工资料,认真分析渗漏类别、性质、出水点、渗水缝、渗漏面等,在此基础上,按照标准,做到方案合理、选材得当、施工可靠、监督到位。(2)防堵结合。注浆堵漏和封槽封面防水相结合、堵漏与永久防水和补强加固统一考虑。(3)排堵兼用。先排后堵、大漏变小漏、线漏变点漏、片漏变孔漏,使大面积渗漏水汇集一点或几点,最后集中封堵。(4)综合治理。要从方案设计、材料选择、施工、验收等全过程采取措施。
3)治理程序是找准源头、对症下药;精心施工、根本治理;跟踪检查、严格验收。在施工中,先堵小漏、后堵大漏、先高后低、先顶板、再墙身、后底板。
4)两个前提,一是待处理结构的承载力、结构尺寸要满足设计要求,结构变形处于稳定状态。二是在治理渗漏水过程中,不宜破坏原结构,尤其不得大面积凿除混凝土和凿深槽;不宜裸露钢筋,严禁长期裸露钢筋。如损害主体结构,就会因小失大。
2.2渗漏治理的管理要求
1)严格执行治理流程和技术要求。除了确定渗漏治理技术所依据的规范标准外,还必须执行《地铁工程混凝土裂缝及渗漏问题处理流程》。
2)实行治理方案审批制和防水堵漏工程申报制。一是堵漏方案必须由设计、监理、业主审批同意后方可实施;二是在方案实施前必须及时通报监理和业主代表,以方便监理和业主代表的旁站监督,承包商不按合同要求和堵漏方案擅自进行防水堵漏的,监理有权停止施工;三是堵漏时若确需凿除部分混凝土时,必须事前通报监理和业主代表,在征得监理的同意并在监理旁站监督下方可进行。
3)加强对防水堵漏分包队伍的资质审查。防水堵漏必须由具有专业资质的队伍实施。在选择专业防水堵漏队伍时,必须事先向监理报告,得到监理审查批准后才能进行合同谈判,分包合同必须报监理备案。队伍的资质与素质高低决定了工程质量好坏,一定要选择具有防水堵漏施工资质的专业队伍,确保专业人员和专业设备进场施工。
2.3渗漏处理的时间要求
各种渗漏点都应在装修未掩盖墙体前,尽最大努力加以消灭,绝不能在装修完工后出现明水渗漏,不然,运营过程中洞内将要长期抽排水,装修材料也因此减少使用寿命,在装修完工、运营状态下堵漏工作将会更为复杂。
3地铁施工中渗漏问题的治理措施
3.1堵漏施工的基本作法
对隧道内的渗漏,属于滴漏成线的,采取堵引结合的方法,即用双快水泥加引流管。把上部水引到侧墙处。对于渗水,查不到漏点的,又长期处于潮湿状态的管片,将采用“塞帕斯”(XYPEX)材料(加拿大进口)喷刷处理;对于施工遗漏的嵌缝项目,将按技术要求逐条补嵌。对于设备用房和站厅、站台层渗漏水的处理,首先是排除水源,凡有积水,可能导致渗漏水的地方,把水抽干、排净,如各站厅出入口的排水明沟的清理疏通;其次,将有可能成为新水源的墙壁洞口、落水管、风井口、风管安装孔、预留孔等堵塞隔绝。对于施工缝及由结构自身质量所造成的渗漏,按防水施工要求进行逐条修补。对于各站入口处的沉降过程中所发生的渗漏,逐步研究解决方法,予以治理。
3.2混凝土裂缝处理
对于出现裂缝并开始渗水的混凝土,通常采用凿缝注浆的方法。具体作法为:①沿缝剔槽,缝宽8~10cm,深10cm,凿好后用压缩空气吹两遍,用钢丝刷刷两遍,以手摸上去没有浮灰为标准;②封缝埋管,用泡沫条做引水条,放于槽底,以双快水泥将注浆管埋好,注浆管管径以及埋管距离根据渗水量决定;⑧用阳离子氯丁乳胶、525号普通硅酸盐水泥和中粗沙配成的聚合物砂浆做防水层,再刷一遍氯丁胶净浆;④注浆封管;⑤面层刷环氧涂料。
3.3頂板裂缝处理
车站的顶板和楼板结构不设沉降缝,其有害裂缝的产生导致了地下水的渗入,影响了地铁车站的使用功能。楼板裂缝始终处于微动状态,拟作柔性处理。其修复工程如下:开槽凿缝,深度和宽度以能堵住渗漏水为准;用电动钢丝刷将新老混凝土表面打光,用防水橡胶覆盖整个渗漏区;再用聚合物纤维层和聚合物砂浆层,覆盖防水橡胶层。
3.4地下连续墙接缝
地下连续墙接缝处的混凝土,尤其是内圆接头处的混凝土十分疏松,在修复过程中采取的第一步就是尽可能将疏松的外圆接头混凝土全部凿除,直至新鲜坚硬的混凝土表面裸露,其深度至少为20cm,宽度在30~50cm之间。鉴于接缝处混凝土常混杂泥沙,凿除后的清洗工作十分重要,质检的标准是混凝土表面不应有泥沙。接下的工序分别是用堵漏剂堵住接缝渗漏,严重渗漏的先用水溶性聚胺酯注浆后,再用微膨胀砂浆对整个槽面进行防水,然后用聚合物涂层封堵微膨胀砂浆表面,交替刷涂防水橡胶和微膨胀砂浆直到与整个地下连续墙表面平齐。
3.5地下连续墙墙面
开挖后的地下连续墙表面凹凸不平,混杂膨润土的疏松混凝土层至少为20mm,用直接堵漏的方法所造成的结果是东堵西漏,上封下漏。惟一能采用的方法是用防水砂浆进行全面堵水防水。人们普遍担心水泥浆与如此疏松的地下连续墙表面能否接合好,一旦整幅墙面被砂浆层包裹后,是否会整体起壳剥落。为此,在施工前进行了实验,经过一个月龄期的砂浆层,用榔头轻击,无空洞声响,用榔头锤击,不易破碎。如要去除,必须用钢钎猛击才能凿除。经仔细分析发现,清除浮泥及疏松的地下连续墙表面虽然坚硬程度仍不及普通混凝土,但是沙石裸露极其粗糙,这是普通混凝土虽经凿毛处理也无法比拟的。水泥浆含量极高的微膨胀砂浆,经人工用力抹面,可以嵌入裸露的沙石的孔隙,再加上砂浆与沙石表面很高的粘结力,完全可以达到只要地下连续墙混凝土表面沙石不与内部混凝土脱落,防水砂浆层也就不会与墙体分离的程度。
结论
总之,地铁施工中渗漏水的治理原则是:注意调查,积累资料,查清原因,制定方案,精心施工,动态管理。具体作法是:以确保安全行车和供电设备安全为主,点线结合,突击整治。在整治过程中,坚持表里兼治、引堵结合。在地下结构逐步趋于稳定的过程中(可能经历几年),加强观测,积累经验,摸索规律,以作出系统的治理措施。
参考文献:
[1] 陈国康.长沙地区地铁车站防水施工技术的探讨与实践[J]. 四川建材,2011(01):189-190.
[2] 李红旺.沈阳地铁1、2号线工程防水设计[J]. 中国建筑防水,2010(20):142-143.
[3] 唐玉宏.南京地铁二号线钟灵街站防水设计[J]. 结构工程师,2010(01):89-90.
[4] 潘佩君,谢铭祥,王志虹. 杭州地铁红普路站防水措施及渗漏水治理[J]. 煤炭工程,2010(11):167-168.
[5] 刘金景,陶刚,吴士玮等. 带自粘层改性沥青防水卷材在宋家庄车站中的应用[J]. 中国建筑防水,2010(17):59-60.