堵漏热线
13810807570
中联天盛防水堵漏专网
zltsfsdl.com

地铁堵漏公司案例渗漏水原因及应对措施讲解

 二维码
作者:王军琪 张坚 邓国华来源:中联天盛防水堵漏专网网址:http://www.zltsfsdl.com

1634468657(1).jpg

地铁工程大多处于地下水位附近及以下,因此做好地铁防水显得尤为重要。良好的防水不仅是地铁正常运营及减少运营维修成本的需要,而且是保证工程自身坚固、耐久以及保护环境和水资源的需求。从目前国内外地铁建设情况看,渗漏水现象较为普遍。这已成为目前地铁建设的“顽疾”。鉴于此,地铁堵漏公司结合大量实践经验以及对设计和施工情况的了解,以西安地铁2号线一期工程为背景,对地铁防水问题进行初步讨论。

1.西安地铁防水概况

1.1工程概况

西安地铁2号线一期工程从西安北客站—会展中心站,全线长约21km,设17座车站,除北大街车站采用半铺盖法施工、钟楼站采用明暗挖结合法施工外,其余车站均采用明挖法施工。区间大部分为盾构施工,部分隧道及地裂缝处理段采用暗挖法进行施工。

1.2水文地质条件

西安地铁2号线主要行经于潜水含水层系统中,潜水水位埋深一般介于10~20m,渭河一、二级阶地,潏河一级冲洪积阶地一带水位埋深小于10m,渭河河漫滩水位埋深小于5m。潜水位多年变化不明显,大部分1~2m,局部小于1m,属季节性大气降水动态类型。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给及浅层承压水的补给。径流方向自东南向西北总体与地形基本一致。

1.3防水等级及标准

地下车站及机电设备集中区段按一级防水等级要求设计,结构不允许出现渗水部位,结构表面不得有湿渍。区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级为二级,不允许漏水,结构表面可有少量湿渍;总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000;任意100㎡防水面积上的湿渍不超过3处,单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡;其中,隧道工程还要求平均渗漏量不大于0.05L/㎡·d,任意100㎡防水面积上的渗漏量不大于0.15L/㎡·d。

1.4防水原则

地铁堵漏公司认为结构防水遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、综合治理”的原则。根据环境条件、结构形式、施工方法,选择有效、可靠、操作方便的防水方案。强调钢筋混凝土结构的自防水,即以结构自防水为根本,采取措施控制结构混凝土裂缝的开展,保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。以诱导缝、变形缝、施工缝、后浇带、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口、桩头等细部结构的防水为重点,辅以外包防水层加强防水,防水层兼作为隔离层。防水材料的选择针对西安地区的环境和地下水条件,以方便施工、可靠、耐久、经济、安全、环保为原则。

2.西安地铁渗漏水现状分析

随着土建工程的逐步完工,渗漏水的问题也受到了更多关注。渗漏水不仅影响轨道的铺设工作,而且给设备安装也带来困难。经初步统计,2号线一期工程起初渗漏水点约200余处,湿渍300余处。渗漏水主要集中在车站施工缝、诱导缝、车站与隧道连接部位、车站主体与附属连接部位变形缝、暗挖隧道施工缝、变形缝及盾构隧道管片纵环缝部位。从渗漏水分布情况来看,盾构隧道渗漏水情况好于车站,车站渗漏水情况好于暗挖区间。为了不影响后续工作的顺利开展,针对车站,区间不同部位、不同渗漏水情况制定了详细的渗漏水治理方案,在前期渗漏水治理的基础上,分别采用刻槽、涂抹“堵漏王”、钻孔注聚氨酯浆液、埋设盲管引排等措施对渗漏水点位进行了治理,全线的渗漏水情况有了明显减少,渗水点剩余10多处,明水点基本消除,湿渍点也减少到数十处,取得了渗漏水治理的阶段性成果。结合国内外有关城市地铁渗流水的情况,从整体上看,西安地铁土建防水工作还是比较成功的,但通过对2号线沿线渗漏水情况的了解并与相关参建人员进行讨论分析,发现在全线防水设计、施工工艺、施工过程控制、防水材料的使用等方面还存在一些值得优化和提高的地方。

3.渗漏水原因分析及应对措施

3.1外包防水问题

3.1.1原因分析

全包防水从理论上讲应该可以将车站主体及暗挖隧道二衬完全与外界地下水进行隔离,但会在施工实际产生偏差。地铁堵漏公司经过分析,施工上存在的问题主要是:基面处理平整度不满足要求;基面明水未进行封堵或处理;防水层在铺设后,钢筋绑扎过程中对防水层产生破坏,未及时进行修补;防水层铺设不平整,在混凝土浇筑过程中,由于混凝土压力,将防水层起鼓部位压破;防水层铺设不牢固,浇筑过程中,防水层产生脱落。

3.1.2应对措施

1)基层平整度将直接影响预铺防水卷材的铺设质量,因此现场应对基层平整度进行重点处理。严格控制前续施工质量,尤其是围护桩的桩位、桩身垂直度等;加强降水质量,保证作业面的干燥洁净;重视桩间找平;当卷材空鼓时,应有有效的治理措施,如将空鼓部位剪开并重新双层粘贴等;矿山法隧道中采用高聚物改性沥青自粘卷材作为附加防水层的做法还需要进一步研讨。

2)重视初期支护防水和围护桩间堵水。地铁防水是地铁结构整体的防水,包括支护(围岩注浆和初期支护、围护桩)、防水层和内层衬砌结构,支护结构被视为地铁防水的第一道防线,通常初期支护防水包括围岩注浆、喷射混凝土初期支护,对喷射混凝土背后空隙或内部进行注浆,可通过调整混凝土配合比或掺加外加剂提高混凝土的抗渗能力。

3)底板防水层破坏问题。在钢筋绑扎施工过程中对防水破坏较多,特别是底板施工过程中防水层没有保护措施,在钢筋绑扎及模板架设时对防水层破坏较严重,虽对卷材破坏处进行修补,但当钢筋骨架完成后,个别点较难修补,因此建议在底板防水层上部施作细石混凝土保护层,以确保底板防水层整体效果。与此同时,应确保预铺防水卷材卷材搭接缝的搭接宽度和质量,根据桩间平整度情况适当加大卷材的搭接宽度,确保必要的搭接宽度。地铁堵漏公司建议根据季节(环境温度)要求材料供应商对预铺防水卷材的配方适当加以调整,否则难以保证搭接缝质量、增加施工难度。

4)铺设质量检查。对防水卷材做缝隙和裂纹检查,如有需要就立即补救,还要检查搭接是否有不良点或漏点,如有也要立即补救。

5)在结构体衔接处预留搭接防水层均采用内贴(初期支护侧)0.75mm厚镀锌铁皮进行保护,并设双层防水卷材以防止破除初期支护时破坏防水层搭接而影响全部防水效果。

6)在变断面处设双重防水层,保证其结构整体性和防水效果。

7)暗挖区间在变形缝处设计中设置了截水盒,允许有少量渗水经截水盒引排至隧道中央排水沟,再经过区间中废水泵房排入市政管网,在整体道床施工图中,应增加横向排水盲管与变形缝处截水盒相接,以便将少量渗漏水直接通过横向排水盲管排入中央排水沟。

3.2施工缝、诱导缝、变形缝的问题

从西安地铁2号线渗漏水情况来看,车站渗漏水主要集中在施工缝、诱导缝、车站主体与隧道及附属结合部位的变形缝处,暗挖区间及盾构区间的渗漏水主要集中在施工缝和变形缝处。由此可见,深入认识各类缝渗漏水的原因和对策显得尤为重要。

3.2.1车站

3.2.1.1原因分析

1)为减少施工缝,车站垂直施工缝往往与诱导缝重合,墙体水平施工缝一般留在高出底板或中板300mm以上部位。地铁堵漏公司从设计角度分析,车站中水平施工缝渗漏水主要集中在底板以上中板以下水平施工缝处,主要有以下原因:水平施工缝设计仅有水泥基渗透结晶型防水涂料及相应注浆管,注浆管在混凝土浇筑过程中部分被堵住,无法使用;对水平施工缝表面浮浆和杂物清理不彻底;胶粘剂涂刷不均匀;设计中未设置钢板止水带。

2)从施工角度来分析,在车站诱导缝处产生渗漏水主要有以下原因:止水带埋设位置不准确;止水带未妥善固定;施工一侧混凝土时,端模未支撑牢固,存在漏浆现象。

3)变形缝产生渗漏的主要原因为:止水带、止水钢板的加固不牢或定位不准确;止水带与混凝土接触留有气泡或缝隙,混凝土振捣不足,不密实;车站主体与附属接口部位的外包防水与围护结构粘贴得过于紧密,在破除围护结构时无法对预留防水材料进行很好保护,导致附属与主体外包防水无法很好连接。

3.2.1.2应对措施

1)避免或减少车站施工缝产生渗漏水的措施有:从设计角度对水平施工缝防水进行加强,可增设橡胶止水带或止水钢板;在施工过程中严格监理,施工单位必须严格按照设计要求进行施工,将施工缝表面浮浆和杂物进行清除,然后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,铺30~50mm厚的1∶1水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂,并及时浇筑混凝土;采用中埋式止水带时,应确保位置准确,固定牢靠;若使用遇水膨胀止水条需具有缓胀性能,在施工过程中应做防水处理,止水条应牢固地安装在缝表面或预留槽内。混凝土的浇筑应在止水条尚未受雨水、地下水浸泡的条件下进行。

2)避免或减少车站诱导缝和变形缝产生渗漏水的措施为:安设止水带位置要准确,其中间空心圆环要与变形缝和诱导缝中心线重合,并安设到防水钢筋混凝土衬砌厚度的1/2处,做到平、直、顺;止水带之间采用热熔连接,要求连接严密,不允许出现漏缝;转角处做成圆弧形,半径不应小于30mm;在一侧混凝土达到强度后拆模,拆模时需要防止破坏止水带;对于车站主体与附属结合部位防水卷材可选用EVA或SBS卷材,以便于围护结构破除时,能够较好地对主体与附属接茬处防水卷材进行保护,使主体与附属结合部位防水卷材黏结紧密。

3.2.2暗挖隧道

3.2.2.1原因分析

暗挖隧道变形缝和施工缝渗漏水主要原因为:外包防水在二衬施工过程中遭到破坏;二衬墙拱采用液压衬砌台车施工,台车混凝土浇筑方式分为边墙和拱部两次进料,边墙进料为两侧对称进料,进料部位在台车中部,距墙底2.5m左右,拱圈进料在拱部中央,距拱底3m左右,混凝土浇筑过程中,因结构钢筋对粗集料的影响,造成灌注窗口下方的混凝土其粗细集料的配比发生了变化,满足不了防水混凝土的抗渗要求,混凝土在由中部向两端移动的过程中,其配合比会产生较大的变化,端头施工缝处的含砂率比中部明显增大,使防水混凝土不能很好地起到抗渗作用,施工缝含砂率增大,极易发生收缩裂缝,导致施工缝发生渗水;混凝土在衬砌台车中主要是采用外部振动器振捣,只能保证混凝土在台车内的流动,对混凝土的密实度不利;对施工缝处未进行凿毛处理或凿毛和清理浮渣不彻底;变形缝处的橡胶止水带位置不准确,固定不牢靠;特殊变形缝处螺栓固定不够紧密,橡胶止水带在安装施工过程中遭到破坏。

3.2.2.2应对措施

避免或减少暗挖变形缝和施工缝渗漏水的措施:选择合理的混凝土坍落度;控制好商品混凝土抗离析能力,二衬浇筑分层高度一般在施工中均会超过规定值,在二衬钢筋较为密集的情况下,如果混凝土抗离析能力不强,将会严重影响浇筑质量;把好混凝土振捣关,工艺上一般采用插入式振捣与附着式联合振捣,在衬砌台车设计上,应当合理地布置窗口和附着式振捣器的位置;混凝土应尽量做到连续浇筑,不留或少留施工缝,在施工缝处继续浇筑之前,须对接缝表面进行凿毛处理,清除浮渣,粘贴止水条;安设止水带的位置要准确,不允许出现漏缝,止水带之间(连接塑料)用热熔连接,要求连接严密,拆模时防止破坏止水带;变形缝、施工缝处混凝土振捣须密实,但在振捣过程中需要保证止水带位置准确。

3.2.3盾构隧道

1)盾构隧道渗漏水主要集中在纵向及环向管片拼装缝处,其渗漏主要原因为:在盾构推进过程中,盾构与管片姿态不好时,造成管片拼装困难,影响到管片拼装质量,致使管片间发生错台,相邻管片不在同一圆弧面上,减少了止水橡胶的有效止水面积;盾构机与管片相对位置不好时,常常会使管片发生碎裂,而发生止水带掉落情况,使得相邻止水带不能正常吻合咬紧;盾尾与管片之间间隙过大,盾尾密封失效引起漏浆,未将管片上的泥浆处理干净,致使管片、止水带间夹有泥沙;管片间的对拉螺栓在拼装后未拧紧,使得管片间呈松弛状态,止水带未起到止水作用;同步注浆量不足,二次补浆不及时,导致隧道后期沉降量过大;螺栓未拧紧,导致螺栓孔漏水。

2)避免或减少盾构隧道渗漏水的措施为:加强管片制作精度和质量,控制水平拼装环、纵缝间隙小于2mm,确保管片密实无裂缝,抗渗要求达到设计要求;加强管片起吊、运输及堆放管理,避免出现贯穿性裂缝;管片拼装要防止出现错缝、错台现象;封顶块两侧的止水条在拼装前涂表面润滑剂,以减少封顶块插入时的摩阻力,防止对止水条进行破坏;螺栓在拼装后应及时拧紧,出盾尾后及时复紧,还要依次拧紧将要出车架的环、纵向螺栓,隧道贯通后,进行第三次复紧;选用质量合格的与管片型号匹配的止水条,粘贴须平整牢靠,冬季需经烘箱预热处理;正确控制盾构姿态,纠偏要勤测勤纠,纠偏量每环控制在20mm以内;及时、足量地进行同步注浆,压浆时间一般与管片脱离盾尾同步为宜,压力略大于该处水土压力之和,尽量做到填补空隙而不造成对土体的劈裂。

3.3混凝土裂缝

地铁防水讲究结构自防水,因此,混凝土裂缝也是一个不容忽视的问题。

3.3.1原因分析

地铁堵漏公司从施工角度分析,产生混凝土裂缝主要有以下原因:在混凝土浇筑过程中,未做到连续浇筑,形成冷缝;对混凝土虽进行了振捣,但未振捣密实;在炎热夏季,未采取有力措施降低混凝土入模温度,在冬季施工时,对混凝土保温保湿养护不力。

3.3.2应对措施

为避免或减少防水混凝土出现裂缝,过程控制中应做到以下几点:

1)防水混凝土的配合比应满足:水泥用量不得少于320kg/m3;掺有活性掺料时,水泥用量不得少于280kg/m3;砂率宜为35%~40%,泵送时可增至45%;灰砂比宜为1∶1.5~1∶2.5;水灰比不得大于0.55;在满足和易性要求情况下,尽量减少用水量,坍落度应控制在120~160mm,坍落度每小时损失值不应大于20mm,总损失值不应大于40mm;掺加引气剂或引气型减水剂时,混凝土含气量应控制到3%~5%;预拌混凝土的初凝时间宜为6~8h;配料应按配合比准确称量。可在混凝土中掺入纤维(如聚丙烯纤维)来减少混凝土早期塑性裂缝。

2)防水混凝土拌合物在运输后如出现离析,必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。

3)必须采用高频机械振捣密实,振捣时间宜为10~30s,以混凝土泛浆和不冒气泡为准,应避免漏振、欠振和超振。掺加引气剂或引气型减水剂时,应采用高频插入式振捣器振捣。

4)应连续浇筑,宜少留施工缝。顶板、底板不宜留施工缝,当留施工缝时应严格按照设计要求进行施工缝施作。

5)大体积防水混凝土施工时应做到:采取保温保湿养护,使混凝土中心温度与表面温度的差值不应大于25℃,混凝土表面温度与大气温度差值不应大于25℃,养护时间不应少于14d。

6)防水混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎钢丝,不得接触模板。固定模板用的螺栓必须穿过混凝土结构时,可采用工具式螺栓或螺栓加堵头,螺栓上应加焊方形止水环。拆模后应采取加强措施将留下的凹槽封堵密实,并宜在迎水面涂刷防水涂料。

7)防水混凝土终凝后应立即进行养护,养护时间不得少于14d。

8)冬期施工时,入模温度不应低于5℃,宜采用蓄热法、暖棚法等养护方法,应保持混凝土表面湿润,防止混凝土早期脱水。

9)防水混凝土浇筑后严禁打洞,所有预埋件、预留孔都应事先埋设准确。

4.改进建议

通过分析,结合地铁堵漏公司的管理和实践建议,以下几点应该引起重视。

1)车站及暗挖区间外包防水材料在满足设计要求的条件下,应尽可能选用便于施工、运输、保存及保护的材料。建议将隧道内外包防水材料改为EVA防水卷材;将车站与附属结合部位外包防水改为EVA防水卷材或SBS防水卷材;车站底板防水材料铺设完毕后,建议在其表面增设一层混凝土保护层,防止在后续工作中对已完防水板产生破坏。

2)车站水平施工缝为渗漏水薄弱环节,应对该处防水进行加强,增设中埋式橡胶止水带或镀锌钢板止水带并将预埋注浆管去掉,环向施工缝可将中埋式橡胶止水带改为镀锌钢板止水带。

3)暗挖区间在变形缝处设计中设置了截水盒,允许有少量渗水经截水盒引排至隧道中央排水沟,再经过区间中废水泵房排入市政管网,在整体道床施工图中,应增加横向排水盲管与变形缝处截水盒相接,以便将少量渗漏水直接通过横向排水盲管排入中央排水沟。

4)对地裂缝处特殊变形缝防水设计进行优化,尽量做到防水橡胶止水带能够直接与二衬钢筋进行连接,在二衬混凝土浇筑时一次成型,避免后期用螺栓固定时,由于钢板螺栓孔尺寸与混凝土二衬孔位不匹配,造成施工不便并在安装过程中对防水橡胶止水带产生破坏。

5)车站主体结构与出入口、风道、区间接口部位在破除主体围护桩时,要保护好预先埋入的止水带及防水卷材,对该处防水卷材建议采用EVA或SBS防水卷材,避免卷材与围护结构粘贴过于紧密,不易分离,产生破坏。

6)盾构施工必须严格按照设计及规范要求进行同步注浆及二次注浆,控制好盾构机姿态,防止管片拼装产生错台现象。车站及隧道二衬混凝土浇筑必须分层浇筑,并充分振捣,避免漏振、欠振和超振。

5.结论

本文结合西安地铁2号线防水工程,从渗漏水现状、原因分析和应对措施方面进行了讨论,主要形成了以下几点结论:

1)渗漏水主要集中在车站变形缝(车站与隧道结合部位、车站与附属结合部位、换乘车站结合部位)、施工缝、诱导缝处;暗挖区间施工缝、变形缝(含特殊变形缝)处;盾构区间环、纵缝处。从渗漏水分布情况来看盾构隧道渗漏水情况好于车站,车站渗漏水情况好于暗挖区间。

2)针对施工缝、变形缝、诱导缝等的防水问题,分别从车站、暗挖区间、盾构区间逐一进行了分析;针对外包防水和混凝土裂缝,也从施工角度进行了有益的探讨。上述分析均是在与设计、施工、监理充分沟通基础上得出的,也是2号线防水工程较为宝贵的经验和教训。

3)从总体上看,地铁工程防水要求高,且防水材料繁多、工艺复杂,是我国地铁建设至今仍需重点研究的课题。可以说,与其他城市地铁防水工程相比,西安地铁2号线防水工程是成功和有效的。

总结:以上是中联天盛地铁堵漏公司小编为您分享的西安地铁渗漏水原因及应对措施,希望对您有所帮助。了解更多防水堵漏知识,欢迎关注中联天盛防水堵漏专网www.zltsfsdl.com

———————————————————————————————————————————————————————
Copyright © zltsfsdl.com 版权所有 京ICP备17044524号-4
网站导航    工程案例    堵漏百科       新闻动态    关于我们      

                               地下室堵漏              堵漏知识                企业动态                  企业简介                                堵漏热线:13810807570(尹经理)
                 地铁隧道堵漏          堵漏方案                                               企业资质                               售后服务:400-6171369
                               污水池堵漏           专业堵漏公司                                           企业荣誉                                                微信咨询:zltsfsdl
                             其他堵漏工程                                                                                                                                      公司邮箱:zltsfsdl@163.com
                                                                                                                                                                         总部地址:北京大兴区国家新媒体产业基地东环路7号