說明

地鐵通車運(yùn)營后，混凝土結(jié)構(gòu)會受地上汽車和地下地鐵列車的雙重震動擾動影響,，此雙重震動擾動也就使得地鐵堵漏的難度遠(yuǎn)大于民用地下工程,。因此，地下結(jié)構(gòu)工程的堵漏,，必須對材料,、設(shè)備和工藝進(jìn)行綜合選擇，才能確保地下混凝土結(jié)構(gòu)在震動環(huán)境下的整體堵漏效果,。傳統(tǒng)的地下工程堵漏施工方法大多是用在民用地下工程,，這些工程的使用環(huán)境是靜態(tài)的。地鐵工程若采用此傳統(tǒng)方法處理,，只能在短時間內(nèi)解決問題,，在地鐵運(yùn)營一段時間后又可能會重新出現(xiàn)滲漏，甚至更加嚴(yán)重,。進(jìn)而陷入繼續(xù)堵漏,、繼續(xù)滲漏的惡性循環(huán)。經(jīng)長期地鐵堵漏施工分析總結(jié),，其原因是在堵漏材料和施工工藝選擇上,，未考慮震動擾動這樣的運(yùn)營使用環(huán)境因素。

在地鐵混凝土結(jié)構(gòu)堵漏施工中需遵循堵,、排,、防,、抗相結(jié)合，剛?cè)嵯酀?jì),、因地制宜的原則,，用綜合技術(shù)措施來解決地下結(jié)構(gòu)工程震動環(huán)境下滲漏水的整治。在抗震動擾動上,，增加了高彈性高粘接力的填塞型聚硫類防水密封膏,；在裂縫灌漿材料的選擇上，采用耐潮濕低粘度改性有韌性的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠灌漿材料,、非固化瀝青橡膠灌漿材料,；在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)上,，對結(jié)構(gòu)的壁后采用灌注水泥基無收縮自流平灌漿材料,，水中不分散混凝土、聚合物砂漿,。

一,、地鐵混凝土結(jié)構(gòu)滲漏水的主要表現(xiàn)形式和原因分析

1.1 滲漏水的主要表現(xiàn)形式

地鐵混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水的部位一般主要集中在結(jié)構(gòu)薄弱處，如施工縫,、誘導(dǎo)縫,、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、混凝土缺陷部位,、溫度收縮裂縫和預(yù)埋螺栓孔等部位,。

1.2 滲漏水的原因分析

1.2.1  誘導(dǎo)縫(變形縫、沉降縫)滲漏水

1) 結(jié)構(gòu)沉降或變形不均勻?qū)е聝?nèi)外止水帶被撕裂或者與混凝土主體結(jié)構(gòu)分離,，以及搭接頭焊接不牢固,、施工時遭破壞穿洞、地表的水壓力太大超出設(shè)計(jì)止水帶能承受的壓力等,，如遇外防水也存在隱患而失效,，就會造成變形縫、伸縮縫漏水,。

2) 止水帶一側(cè)的混凝土未振搗密實(shí),，會在其周圍形成滲水通道。

3) 在夏季高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r或冬季嚴(yán)寒天氣澆筑混凝土的時候,，晝夜溫差較大或外界溫差大,，由于結(jié)構(gòu)收縮而導(dǎo)致誘導(dǎo)縫(變形縫、沉降縫)處止水帶一側(cè)出現(xiàn)空隙,，從而形成滲水通道,，導(dǎo)致誘導(dǎo)縫(變形縫、沉降縫)漏水,。

1.2.2  施工縫滲漏水

1) 結(jié)構(gòu)混凝土澆筑前縱向水平施工縫面上的泥砂清理不干凈,。

2) 縱向水平施工縫鑿毛不徹底,，積水未排干。

3) 施工縫處鋼板止水帶未居中或接頭焊接有缺陷,。

4) 施工縫混凝土澆筑時漏漿或振搗不密實(shí),。

5) 現(xiàn)澆襯砌混凝土施工縫止水帶安裝不到位，振搗造成止水帶偏移,。

1.2.3 結(jié)構(gòu)裂縫滲漏水

現(xiàn)澆混凝土襯砌也會由于各種原因出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫,，如混凝土原材料質(zhì)量差，配合比不合理,、施工質(zhì)量存在缺陷(拆模過早,、養(yǎng)護(hù)不及時、混凝土有離析等),，外界環(huán)境(溫度,、濕度)不良影響等因素，都有可能引起混凝土裂縫發(fā)生,。

1.2.4  結(jié)構(gòu)面混凝土缺陷滲漏水

1) 振搗方法不當(dāng)或模板質(zhì)量缺陷等導(dǎo)致混凝土澆筑不密實(shí),。

2) 大體積混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)不到位，存在溫度收縮裂縫,。

3) 冬季施工,，溫差大造成的裂縫。

4) 混凝土原材料級配比例不當(dāng),。

5) 表層收光時機(jī)不確當(dāng)造成的淺表裂縫,。

6) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定期，不均勻沉降造成裂縫,。

7) 地質(zhì)原因造成裂縫,。

8) 當(dāng)外界水壓大于此處混凝土抗?jié)B壓力時，就出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,，主要表現(xiàn)為點(diǎn)滲漏和面滲漏,。

9) 另外，設(shè)備安裝件的管頭,、鋼筋頭,、拉筋孔等預(yù)埋件處防水密封處理不好，也常出現(xiàn)滲漏,。

綜上所述,，地鐵工程混凝土結(jié)構(gòu)的滲漏水主要?dú)w納為：點(diǎn)滲漏、面滲漏和線滲漏(施工縫,、誘導(dǎo)縫,、結(jié)構(gòu)裂縫)。在堵漏治理施工中需根據(jù)不同的滲漏方式采取不同的治理處理措施,。

二,、滲漏水整治目標(biāo)

根據(jù)地下工程防水等級標(biāo)準(zhǔn),，地鐵車站主體結(jié)構(gòu)、人行通道,、風(fēng)道的機(jī)電設(shè)備集中區(qū)段,、出入口的防水等級為一級。要求：結(jié)構(gòu)不允許滲水,，結(jié)構(gòu)表面無濕漬,。其余風(fēng)道部位、風(fēng)井防水,、區(qū)間隧道等結(jié)構(gòu)的防水等級為二級,。要求：不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬,，總濕漬面積不應(yīng)大于總防水面積的2/1000,，任意100m2防水面積上的濕漬面積不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2,。

堵漏施工完成后應(yīng)達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防水標(biāo)準(zhǔn),，混凝土表面光潔平整、顏色協(xié)調(diào)一致,，模板接縫及施工縫線條整齊，混凝土表面無裂縫,、滲漏水,。

三、堵漏施工綜合技術(shù)措施

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫不同的形成原因,，結(jié)合地下結(jié)構(gòu)的不同使用功能和使用環(huán)境,，先進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，然后再進(jìn)行防水堵漏,，采用不同的設(shè)備,、不同的工藝、不同的材料等綜合技術(shù)措施處理,。

3.1 誘導(dǎo)縫(變形縫,、沉降縫)滲漏水治理

3.1.1 治理目標(biāo)

使混凝土結(jié)構(gòu)背后無存水的空腔，修復(fù)橡膠止水帶的功能,，恢復(fù)原防水設(shè)計(jì)要求,，達(dá)到不再滲漏。

3.1.2 治理方法

1) 用水泥類漿液對混凝土結(jié)構(gòu)背后的存水空腔進(jìn)行回填灌漿,，固結(jié)結(jié)構(gòu)背后的回填土層,、粉質(zhì)粘土層或砂石層。讓混凝土結(jié)構(gòu)背后沒有存水的空腔和流水的通道,，加固結(jié)構(gòu)背后的圍巖結(jié)構(gòu),。灌漿材料以水泥,、中粗砂、丙烯酸鹽,、建筑膠水,、水泥基無收縮灌漿材料等材料為主，使結(jié)構(gòu)背后存水的空洞,、孔隙全部密實(shí),。采用螺桿式灌漿泵灌注水泥砂漿，可灌注水灰比高達(dá)1:3的水泥砂漿,；采用活塞泵灌注丙烯酸鹽,、建筑膠水和水泥基無收縮灌漿材料。兩種灌漿方法根據(jù)情況一起或單獨(dú)使用,，使襯砌混凝土背后不存在有水空洞或孔隙,，固結(jié)圍巖。通過控制灌漿,，確保灌漿飽滿度,，修復(fù)鉆孔對防水層的破壞和原來被破壞的防水層，灌漿固化后的材料相當(dāng)于把防水層澆筑在灌漿的混凝土內(nèi),，埋進(jìn)灌漿層內(nèi)部,，不存在竄水的問題，同時修復(fù)了破損的防水層,。

2) 對有明顯滲水流水的誘導(dǎo)縫,，臨時采用聚氨酯灌漿材料對滲漏水進(jìn)行針孔法灌漿堵漏,該方法只是臨時堵水措施，屬于輔助施工手段,。

3) 用電鎬沿誘導(dǎo)縫(沉降縫或變形縫)鑿除污損側(cè)面至混凝土堅(jiān)實(shí)基面,，稍微擴(kuò)寬裂縫，深15～20cm(根據(jù)結(jié)構(gòu)的厚度來調(diào)整),，寬5～6cm,。用高壓水清理干凈浮渣、雜物,，保持裂縫內(nèi)干凈,，用高強(qiáng)速凝雙快水泥類膠泥配合抽管法沿裂縫封閉成無管空腔，每隔50～80cm留出水通道和注漿孔,。采用高強(qiáng)速凝雙快水泥封閉,，厚度在3cm左右，空腔直徑4～6cm,，封閉表面凹進(jìn)3～4cm,。再采用電加熱、電腦控制的導(dǎo)熱油型反應(yīng)缶,，加入橡膠非固化灌漿材料,，加溫到180°～220°,，并進(jìn)行均勻攪拌，倒出高溫的灌漿材料,，用螺桿灌漿泵或?qū)Ｓ玫膸Ъ訜嵝偷姆枪袒鹉z瀝青灌漿泵向無管空腔中灌注已經(jīng)完全液化的非固化橡膠,，相鄰的孔出膠后，采用閘閥關(guān)閉相鄰注漿孔,，再進(jìn)行多次補(bǔ)充灌漿,，確保無管空腔、裂縫滲水通道,、橡膠止水帶的孔隙內(nèi)全部填滿特種耐變形非固化橡膠材料,。再到間隔2～3個的灌漿孔進(jìn)行灌漿，相當(dāng)于修復(fù)橡膠止水帶,。此灌漿需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員,、技術(shù)工人和機(jī)械操作手一同協(xié)作，因?yàn)槭歉邷丶訜峁酀{材料,，施工的時候要做好防燙傷的安全防護(hù),。把水堵住后，在誘導(dǎo)縫表面事先預(yù)留的凹槽內(nèi)填塞高彈性聚氨酯密封膠和橡膠類密封膠或聚硫密封膠,，用膨脹螺絲把“W”形狀鍍鋅鐵皮固定在施工好的伸縮縫兩側(cè),，用密封膏封閉鐵皮槽，把鐵皮槽埋進(jìn)密封膠內(nèi)和襯砌表面的接縫,，此目的是增強(qiáng)施工縫中材料封閉強(qiáng)度和變形度,，最后在誘導(dǎo)縫(沉降縫、變形縫)表面安裝不銹鋼的槽鋼,，起到美觀的作用。

4) 特種非固化橡膠瀝青材料的粘結(jié)性能和抗變形性能非常優(yōu)異,，有自愈性,，可以抗變形300%～400%。采用該材料整治的地鐵工程混凝土結(jié)構(gòu),，都能滿足設(shè)計(jì)防水要求,。此材料在常溫下是膏狀，永遠(yuǎn)不固化,，有自愈合功能,，在加熱到180°的時候就變成液態(tài)，流動度和可灌性增加,。施工中就是利用非固化橡膠的這個特殊的物理特性來進(jìn)行灌漿,，采用了傳統(tǒng)的丙凝的灌漿堵漏的施工工藝，再配合上新型的非固化灌漿材料,，利用非固化橡膠的物理特性來加熱等綜合技術(shù)措施,，從而達(dá)到變形縫灌漿堵漏的目的,。

3.2 施工縫、結(jié)構(gòu)裂縫,、冷縫,、斷裂縫滲漏水治理

3.2.1 治理目標(biāo)

采用針孔法對結(jié)構(gòu)深層注漿，向裂縫(隙)中填滿特種低黏度耐水耐潮濕型改性環(huán)氧灌漿料,，把水?dāng)D出結(jié)構(gòu)的裂隙和空隙,，恢復(fù)襯砌混凝土的密實(shí)度和結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)度。

3.2.2 治理方法

用微損的辦法——針孔斜側(cè)鉆孔法灌注低黏度耐水耐潮濕型改性環(huán)氧灌漿料,，堵漏的同時補(bǔ)強(qiáng)加固,。灌漿材料為KTCH-18D、CH-4F等特種改性環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠灌漿料,，此類材料固化快,、無溶劑、黏度低,，并有很強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度,，讓有裂縫處的襯砌混凝土恢復(fù)形成一個整體，具有一定的韌性,，防止因震動擾動變形破損再重新出現(xiàn)滲漏和開裂,。裂縫處理完后，沿縫開V型槽,，清理后保持干燥干凈,，填塞高彈性的聚硫密封膠。

對所有能發(fā)現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理,，因?yàn)樵诨炷两Y(jié)構(gòu)中有裂縫的地方就有滲漏的可能,，并且裂縫存在，空氣中的水汽,、鹽分會通過裂縫造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的銹蝕,，造成再次滲漏和結(jié)構(gòu)的耐久性變差。

對裂縫比較集中的頂板背面,，采用貼碳素纖維布加固的工藝,，按照碳纖維加固的施工規(guī)范施工。

3.3 混凝土結(jié)構(gòu)大面積滲漏水治理

1) 滲漏水較大時,，先灌注超細(xì)水泥到結(jié)構(gòu)背后和結(jié)構(gòu)內(nèi)部止住大的滲水點(diǎn),，同時也能增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減少結(jié)構(gòu)背后的存水空腔,；然后再灌注低黏度耐水耐潮濕型改性環(huán)氧灌漿料,，作補(bǔ)強(qiáng)加固。

2) 對麻面滲水采用梅花型針孔灌漿法灌注低黏度耐水耐潮濕型改性環(huán)氧灌漿料，作堵漏和補(bǔ)強(qiáng)加固,。

3) 對無法灌漿的微細(xì)縫隙(縫隙在0.01 mm以下)滲漏部位,，可涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，讓滲透性強(qiáng)的結(jié)晶體填滿滲潮部位細(xì)小的滲水通道,。

4) 用以上三種方法恢復(fù)有缺陷混凝土的密實(shí)度和結(jié)構(gòu)整體性,，把水?dāng)D出混凝土結(jié)構(gòu)的裂隙和孔隙，再用聚合物防水修補(bǔ)砂漿粉刷,，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B效果,，起到防水、加固雙重作用,。

5) 混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的管件,、鋼筋頭等預(yù)埋件根部堵漏完成后，再開槽填嵌密封膠,。

6) 在漏水嚴(yán)重的位置采用風(fēng)鉆或大功率電錘把襯砌結(jié)構(gòu)鉆透泄壓排水,，形成有效的新的排水盲管，把水引排到集水井中去,，實(shí)現(xiàn)堵排結(jié)合,。

3.4 露天部位的頂板滲漏水治理

在露天部位，也要對裂縫進(jìn)行針孔法化學(xué)灌漿處理以后,，采用打磨表面的碳化層,、氧化層、粉化層到混凝土原來堅(jiān)實(shí)的基層,，并且鑿除松動的,、不密實(shí)的，用聚合物修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ),。

表面噴水到飽和水狀態(tài),，為保證質(zhì)量，采用新型便捷的機(jī)械噴涂進(jìn)口的水泥基滲透結(jié)晶(賽伯斯),，養(yǎng)護(hù)48小時,。再用非固化橡膠瀝青涂料采用小型專門研制的“易涂施”機(jī)械噴涂，最后再按照原設(shè)計(jì)鋪設(shè)防水卷材,。

通過以上的加強(qiáng)防水措施可以加強(qiáng)防水效果，是采用剛?cè)嵯酀?jì),，可以杜絕露天頂板背面滲漏水的問題出現(xiàn),。

四、地鐵堵漏施工用的主要材料和主要設(shè)備

4.1 KTCH-18耐潮濕低粘度韌性環(huán)氧灌縫膠

本膠由改性環(huán)氧和改性固化劑,、助劑,，分A、B兩個組份組成，它具有較低粘度,，可灌性好,，固化速度較快，能在0℃以上固化,，可在潮濕和干燥環(huán)境界面施工,，也可用于操作面基液涂刷，干燥,，潮濕裂縫灌注等施工工藝,，它具有較好的綜合力學(xué)強(qiáng)度，固化體系有較好的伸長率,，無有機(jī)溶劑釋放,，反應(yīng)放熱平穩(wěn)等特點(diǎn)。

4.2  防水密封膏

產(chǎn)品特點(diǎn)：固結(jié)體致密,，彈性好,，延伸率大；與基面粘結(jié)力強(qiáng),；固化時間短,，25℃失粘時間≤5小時；抗垂掛性能好,，在立面,、傾斜面施工不流掛。

4.3 非固化橡膠灌漿材料

非固化橡膠灌漿材料主要性能特點(diǎn)有：

1) 永不固化,。固含量大于99%,，施工后始終保持原有的彈塑性狀態(tài)。

2) 粘結(jié)性強(qiáng),?？稍诔睗窕媸┕ぃ部蓭侣┳鳂I(yè),，與任何異物保持粘結(jié),。

3) 柔韌性好。對基層變形,、開裂適應(yīng)性強(qiáng),，在變形縫處使用優(yōu)勢明顯。

4) 自愈性好,。施工時材料不會分離,，可形成穩(wěn)定、整體無縫的防水層,。施工及使用過程中即使出現(xiàn)防水層破損也能自行修復(fù),，阻止水在防水層后面流竄，保持防水層的連續(xù)性。

5) 無毒,、無味,、無污染，耐久,、防腐,、耐高低溫。

6) 施工簡便,，可在常溫和0 ℃以下施工,。

4.4 水泥類特種灌漿材料

BY3-II型水中不分散高強(qiáng)灌漿料主要應(yīng)用于隧道、大壩,、地下巖體的驅(qū)水后防水加固,。使用時將100kgBY3-II型與40-50kg水混合高速攪拌機(jī)(500立升，大于1000轉(zhuǎn)/min,，線速度10～20m/s的高速攪拌機(jī))攪拌均勻,，然后用5MPa的壓漿泵將漿體壓進(jìn)巖體、壓進(jìn)隧道頂部,、壓進(jìn)酥松的裂縫的混凝土,，當(dāng)與水接觸時漿體不分散，隨著泵壓力的加大,，水中不分散高強(qiáng)灌漿料漿體逐漸把水?dāng)D走到半徑20～50m以外,。

主要噴涂機(jī)械(“易涂施”非固化噴涂機(jī))性能指標(biāo)

 采用低壓變頻齒輪泵輸送非固化橡膠瀝青防水涂料至噴槍前端，采用壓縮空氣射流方式使其霧化,。由于采用了低壓輸送,，最大程度上避免了爆管可能帶來的危險。同時由于采用了變頻技術(shù),，使得流量可根據(jù)作業(yè)面的不同要求自主控制,。壓縮空氣也使得非固化橡膠瀝青防水涂料霧化更均勻，涂層更致密,。

由于采用了加熱系統(tǒng)與噴涂系統(tǒng)分離,，使得噴涂機(jī)的體積更小、重量更輕,、搬運(yùn)更便捷,，可適應(yīng)各種作業(yè)面。

性能指標(biāo)：

適用電源：單相220V民用電

總功率：5.5KW(含輔助加熱系統(tǒng))

噴涂流量：2-6升/分鐘(可調(diào))

重量：55公斤

體積：38厘米*58厘米*75厘米

五,、結(jié)束語

地鐵堵漏施工需針對混凝土結(jié)構(gòu)不同的滲漏水形式選擇不同的材料,、設(shè)備和工藝，堵漏的同時需兼顧結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固,，剛?cè)嵯酀?jì)來應(yīng)對地鐵混凝結(jié)構(gòu)的震動擾動使用環(huán)境，這一綜合治理方法已成功運(yùn)用到大連地鐵、武漢地鐵和深圳地鐵等地鐵車站和區(qū)間隧道的滲漏水處理中,，經(jīng)受了震動擾動的使用環(huán)境的考驗(yàn),，并收到了良好的效果。

（注：本人作者江蘇省鹽城市康泰建筑灌漿技術(shù)有限公司陳森森,，原標(biāo)題《城市地鐵堵漏施工綜合技術(shù)實(shí)踐》,，感謝作者的分享，版權(quán)歸作者所有）

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