天津市轨道交通1号线区间隧道伸缩缝渗漏洽理及混凝土置换技术.pdf

地 铁 与 隧 道 防 水 天 津 市 轨 道 交 通 1号 线 区间 隧 道伸 缩 缝 渗 漏 洽理 及 涅凝 土置 换 技术 经 纬 ， 刘 鹏 ( 天津市地下铁道运营有限公司， 天津 3 0 0 2 2 2 ) 摘要： 分析了天津市轨道交通 1 号线海光寺站区间隧道伸缩缝渗漏水及混凝土块脱落的原因， 介绍了病害治理所采用 的渗漏治理工艺、 混凝土置换工艺及其主要施工材料， 为轨道交通工程类似病害治理提供了借鉴和参考。 关键词： 轨道交通； 渗漏治理； 混凝土置换技术； 变形缝； 补强 文章编号 ： 1 0 0 7 4 9 7 X ( 2 0 1 4 ) 一 0 8 0 0 2 4 0 4 中图分类号 ： U 4 5 7 + 2 文献标识码 ： B Le a k a g e Tr e a t me n t a n d Co n c r e t e Re p l a c e me n t Te c h n o l o g y f o r E x p a n s i o n J o i n t s o f R u n n i n g T u n n e l o f T i a n j i n S u b w a y ， L i n e 1 J i n g W e i ， L i u P e n g ( T i a n j i n Me t r o O p e r a t i o n s C o ， L t d ， T i a n j i n 3 0 0 2 2 2 ， C h i n a ) A b s t r a c t ： T h e a r t i c l e i n t r o d u c e s c a u s e s f o r l e a k a g e o f e x p a n s i o n j o i n t s a n d f a l l i n g d o w n o f c o n c r e t e b l o c k s o f r u n n i n g t u n n e l o f Ha i g u a n g s i s t a t i o n o f T i a n j i n s u b w a y ，L i n e 1 I t a l s o i n t r o d u c e s l e a k a g e t r e a t m e n t t e c h n o l o g y ，c o n c r e t e r e p l a c e me n t t e c h n o l o gy a n d ma i n c o n s t r u c t i o n m a t e r i a l s I t p r o v i d e s r e f e r e n c e s f o r s i m i l a r d i s e a s e s t r e a t m e n t o f r a i l t r a n s i t p r o j e c t s Ke y wo r d s ： r a i l t r a n s p o rt a t i o n ； l e a k a g e t r e a t m e n t ； c o n c r e t e r e p l a c e m e n t t e c h n o l o gy； mo v e m e n t j o i n t ； r e i n f o r c e me n t 1 工程概况 天津市轨道交通 1 号线北起刘园站，南至双林 站， 途经滨江道、 小白楼、 南楼等主要的中心商业区， 共设 2 2座车站 ，线路全长 2 6 2 k m，其中利用既有 “ 7 0 4 7 ” 人防工程段约 7 4 k m， 共 8座车站。车站与区 间采用了明挖法、 盾构法等多种施工技术 。 天津市轨道交通 1 号线运营期间， 每年都要对整 条线路区间的结构病害进行检查和治理，尤其要对 “ 7 0 4 7 ” 人防工程老洞体结构进行重点观测， 使其结构 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 2 1 9 作者简介： 经纬， 男， 1 9 6 9生， 高级工程师， 天津市地下铁道运 营有限公司副总经理。 联 系地址： 3 0 0 2 2 2天津市津南区柳林东 双林车辆段。 漏水病害处于可控范围之内。在检测中发现位于 “ 7 0 4 7 ”人 防工程段的海光寺站区间道床道心处变形 缝混凝土剥落 、 漏水严重 。本文对该处伸缩缝结构病 害原 因及治理方案作一分析和总结 。 2 结构病害主要表现形式和原 因分析 海光寺站是利用 “ 7 0 4 7 ” 人防工程段建成 的地铁 站 ， 该人防工程建成至今 已将近 4 O年 ， 其隧道 区间内 裂缝 、 变形缝多有渗水现象 ， 集 中对这些渗漏点位进 行治理时， 发现某处道心伸缩缝漏水量较大， 混凝土 剥落严重。图 1 为该处伸缩缝结构病害现场照片。 据推断 ， 此部位渗漏水 已有 2 3年 ， 地下水长期 渗漏形成了严重的活性水道 ， 混凝土遭受严重侵蚀， 混 凝 土 胶 凝 材料 中 的3 C a S i O ： 、 2 C a O S i O 、 3 C a O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图 1 伸缩缝渗 漏病 害现场照片 丕渐被冲走 ，露f 丫 子 ，并有 n 能使钢筋暴 长期下去， 会影响地 建筑物 ， 还会使变形 l 凝土的破坏面积加人 ，形成更大的活水通道 ， ； 响变形缝的止常使川功能 时， 任勘测 l f 1 发 ； 缝周 道床的混凝土存 辆射状 裂现象并 一 定的下沉 ， 如不抓 紧治理 ， !J ! lJ 会导致变形缝 发 匀沉降扩散 ， 造成更为严重的结构性危害。 哩方案依据及总体要求 台 理遵循依据 T程病 害治理主 依槲 ： 天津市地 下铁路 1 稗施 T 、 G B 5 0 1 0 8 2 0 0 8 地下 程防水 范 、 GB T 5 0 4 7 6 -2 0 0 8 ( 混凝土结构耐久性 没 ! 、 G B 5 0 3 6 7 -2 0 0 6 混凝土结构 J l J 同设 汁规 I B 5 0 2 0 8 - 2 0 l 1 地 下 防水 程 质量验 收 规 中 缩缝治理总体要求 ) 修复方案必须做到技 术T艺 ，尢进 ， 材料可靠 ， 全 K久。 ) 采取川性材料 、 柔性材料相结合 ， 以治理源头 多道防范。 )防水材料应通过罔家级质检部门的检验和鉴 已有成功的实际 l 程案例， 具有可靠的耐久性 、 E 、 耐刺穿性和耐腐蚀性。 ) 采川“ 先堵漏 ， 再剔除， 再堵漏 ， 再同浇混凝土” 地铁与隧道 防水 的施 T程序。 4 主要渗漏治理材料 4 1 I P 一 1 1 聚氨酯堵漏剂 本 r程在进行伸缩缝结构病害治理 中， 采用 I P 一 1 l 聚氨酯堵漏剂作为灌浆材料 。该灌浆液在不遇水 时是稳定的 ， 遇水则进行化学反应 ， 生成不溶于水 的 凝胶体， 能避免其他类型灌浆材料被水冲淡、 冲走、 不 同化的缺点 ， 可克服悬浮浆料 的不稳定性。该材料遇 水膨胀 3 5倍 ， 具有较好的渗透半径 ， 非 常适用于建 筑物和地下混凝土T程变形缝 、 施工缝 、 结构裂缝的 堵漏修补 。 I P 一 1 1 聚氨酯堵漏剂为淡棕色透 明液体 ； 在 ( 2 5 0 5 ) o C H ,t，密度为 0 9 8 1 1 0 g c m 。 ，黏度为 6 0 5 0 0 m P a S ； 诱 导凝 同时问为 1 0 1 3 0 0 S ； 膨胀率 为 1 0 0 4 0 0 ； 其特性为包水率大 、 有韧性 、 可带水作业 、 收 缩大 、 活动裂缝 可用 。 I P 一 1 1 聚氨酯堵漏剂主要特点有 ： 1 ) 亲水性好 ， 遇水后会立 即进行聚合反应 ， 分散 乳化或发泡膨胀 ，并与砂石 、泥土同结成弹性 同结 体 ， 迅速堵塞裂缝 ， 永久性止水 ； 2 ) 可控制诱导时间， 产品遇水后的固结时间可控 制存儿秒至数分钟 ； 3 ) 膨胀率大 ， 韧性佳 ， 无收缩 ， 与基材附着力强 ， 对水质的适应性较强 ； 4 ) 可灌性好， 即使在低温下仍可使用； 5 ) 单液注浆 ， 施工简便 ， 清洗容易。 4 2 P e n e t r o n防水系统 P e n e t r o n防水系统系列产品是美 国 I C S公 司生 产 的水泥基渗透结晶型 防水材料 ，其母料 由活性化 学物质组成 ， 并配有特殊石英砂和波特兰水泥。陔材 料 混凝土结构有较好的亲和性 ， 含有的活性物质会 逆水反应 ， 深 入混凝土的微结构毛细孔管 ， 形成不溶 于水 的结 品体 。该 防水 系统有 4 0 1 、 3 0 2 、 5 0 1 、 6 0 2 、 8 0 3 、 7 0 l 、 7 0 3等多个型 号，本j _ 程选用 P e n e t r o n 4 0 1 与 P e n e t r o n 6 0 2这两个型号的产品。 4 2 1 P e n e t r o n 4 01 P e n e t -o i l 4 0 1主要用于混凝土界面处理 ， 是防水 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 囊 地 铁 与 隧 道 防 水 系统的基础料 ，具有 良好的混凝土砂浆结合强度 ， 能 保障混凝土及本体干燥， 有闭水和趋水的作用， 是混 凝土界面抗渗处理的理想材料 。 4 2 2 Pe n e t r o n 6 02 P e n e t r o n 6 0 2主要用于注浆前封水 ， 其对有压力 的恶性出水具备快速止水的作用 ， 并在快速 固化后达 到很高的强度， 为高压注浆提供了工作条件。 4 3 遇水膨胀止水条 遇水膨胀止水条为矩形条状， 物理状态为胶泥状 固体。该止水条应用广泛， 与传统止水条相比具有以 下特点 ： 1 )遇水膨胀J陛。当水渗入已埋设止水条的缝隙 内， 止水条便吸水膨胀 ， 堵塞一切渗水孔隙， 从根本上 截断压力水 ， 起到防水抗渗 的效果 。 2 ) 自 粘性。止水条可自粘于使用部位， 浇筑混凝 土后， 仍可保持形状， 操作简便， 省时省工， 质量容易 得到保证， 综合成本降低。 3 ) 主体材料为饱和橡胶和无机矿物质， 故止水条 耐老化 、 抗腐蚀。 4 ) 具有 自 愈功能。 当墙身与地基发生微量沉降而 出现裂缝时， 依靠自身弹性和吸水性仍可堵塞新的孔 隙 ， 起到防水功效。 4 4 混凝土道路快速修补料 混凝土道路快速修补料适用于破损面积较大或 深度较深 的路面裂缝修补 、 建筑物表面混凝土破损 的 修补、 预制混凝土构件的缺陷修补、 桥梁路面破损的 快速修补等等。该材料具有以下优点： 1 )在冬季可以正常水化 ，具有早期强度高的特 点， 道路修补 4 h 后可正常开放交通； 2 ) 产品为单组分 ， 只需加水调和就可快速修补损 伤 的混凝土结构 ， 施工简单 ； 3 ) 具有 良好的粘聚性和流动性 ； 4 ) 与被修补结构的粘结力很强， 可以与原结构形 成为完整的一体； 5 ) 使用寿命长； 6 ) 无毒无害， 健康环保。 5 治理工艺 5 1 变形缝处漏水治理工艺 1 ) 彻底清除积水， 找出渗漏水源的位置， 确定渗 漏水的性质， 做好标记工作。 2 )沿变形缝 两侧剔凿 1 5 0 mmx 2 0 mm的坑槽 带， 为变形缝抗渗补强作好准备。 3 ) 剔除变形缝中的模板及非结构性的物质， 剔除 的深度应当越深越好 ， 最好是到极限位置 ， 采用 刀刷 和扁铲清理变形缝 内壁的界面。 4 ) 沿变形缝两侧打 q b l 4 m m的注浆孔 ， 孔的垂 直深度为 4 5 0 5 0 0 m m，角度为 3 5 。 一 4 5 。 ，孔距 2 5 0 3 0 0 mm， 孔与变形缝 的距离为 2 0 0 2 5 0 m m， 呈 波浪 状布设 ， 保证注浆孔与渗漏点交叉。 5 ) 安装 8 5 mm止水针头 ， 而后进行调试并锁紧。 6 )用 P e n e t r o n 6 0 2封闭变形缝 ，深度为 6 0 8 0 m m， 以保证灌浆压力， 使注入浆液能在有效的时间达 到较好的渗透半径。 7 ) 进行试水检查， 确认是否形成封闭的注浆整体 通道空间。 8 ) 注浆止水 。 注浆时压力根据水压情况及 出水性 质确定 ， 由下至上或由一侧向另一侧施打注浆； 第 1 支止水针头压力表不断升高且临近针头出现溢浆现 象时， 可移位到下一支针头进行灌注 ， 依此逐一进行。 必要时可进行补浆， 对压力不足、 渗漏浆严重部位进 行二次灌注 ， 灌注时间距第 1 次灌注不超过 2 h 。注 浆时 ， 当引流管排流液体达 1J 6 0 的浆液时 ， 将 引流 管锁死 。 9 ) 观察 ， 一般 2 3 d ， 浆液完全固化并确认没有 渗漏水后， 清理基面， 清除注浆针头 ， 并用 P e n e tr o n 6 0 2封闭止水针头孔。 1 0 ) 做界面补强处理 ， 将变形缝两侧已剔凿 的坑 槽带进行清洗 ， 剔凿面必须形成毛面， 保证清洁干净 ， 同时清理变形缝分缝板形成的坑槽 。 1 1 ) 用 P e n e t r o n 4 0 1涂刷坑槽界 面两道 ， 而后用 补强抗渗砂浆填抹带状坑槽， 使面层平整 ， 留出变形 缝的坑槽 ， 同时进行养护 。 1 2 ) 界面干燥后， 将遇水膨胀止水胶条挤压安装 在坑槽 内。 1 3 )垂直涂刷 P e n e t r o n 4 0 1 两道 ，每道用量 1 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 地铁与隧道防水 k g m 2 第 1 道初凝后再涂刷第 2 道， 涂层用水养护 3 5 d 。图 2为变形缝处理剖面图。 图 2 变形缝处理剖面图 5 2 混凝土置换工艺 1 ) 先在坏损的道床区域内进行防水堵漏 ， 以保证 需要置换部位干燥 ， 没有活动水 。 2 ) 剔凿 已经破损 的混凝土 ， 形成新 的作业面 ， 长 度根据混凝土破损范围而定 ，深度为整体道床下部 钢筋的 3 0 mm。 首先 ， 用混凝土切割机在混凝土破损部位进行切 割 ， 深度为 3 0 mm， 以保证不切到钢筋 。如发现钢筋 锈蚀断裂， 需切除后重新搭接。然后， 用小型钻机在 切割部位每隔 5 0 6 0 m m钻眼，对混凝土进行分割， 这样施工可 以保证不损坏施工面以外 的混凝土。整 体道床下如仍有破损混凝土， 则继续清理。如果发现 道床下出现空洞或者比较大的离析层， 应先对其进行 清理 ， 清理到完整的混凝土层上， 后对清理部位底面 囊 做垫层 ， 以方便放钢板支撑千斤顶 。钢板尺寸为( 8 1 0 mm) x 4 0 0 m inx 6 0 0 m m。没有及时浇注的部位 ， 用 千斤顶 、 钢质 u形卡槽 ( 1 3 3 m m宽 、 4 0 m m高 ) 对钢 轨支撑 ， 支撑时在钢轨下加 1 0 m m厚绝缘胶垫 ， 保证 钢轨绝缘 良好。 3 ) 如果发现漏水 ， 则进行止水堵漏 ， 确保工作面 整洁干净。 4 ) 对工作面进行处理 ， 剔凿面必须形成毛面， 并 保证清洁干净。 5 ) 用 P e n e t r o n 4 0 1 涂刷坑槽界面两道。 6 ) 浇注混凝土快速修补材料 ， 使面层平整， 并预 留变形缝 ， 同时做养护。 7 ) 养 护 4 h ， 测新浇混凝土 的强度 ， 确保混凝土 的强度达到 C 3 0 ， 并清理现场。以上所有工作完成以 后 ， 观察 2 3 d ， 若有问题， 再行修补。 6结语 本文针对天津轨道交通 1 号线“ 7 0 4 7 ” 人 防工程 段老洞体区间变形缝漏水及混凝土脱落原因进行分 析汇总，提出了切实可行的解决方案，并付诸实践。 道床伸缩缝渗漏水治理及混凝土置换工艺的成功应 用， 可为轨道交通类似病害提供相应的借鉴和帮助。 参考文献： 1 】 何克文 深圳地铁一期工程结构渗漏水缺陷工程处理技术 要求 c y 第六次防水材料技术交流大会论文集 2 0 0 4 【 2 国家人 民防空 办公 室 G B 5 0 1 0 8 - 2 0 0 8地 下 防水技 术规 范 s 北京： 中国计划出版社， 2 0 0 9 ( 上接第 2 3页) 近几年来 ， 国内大中型中空玻璃深加工厂家也陆 续引进了五 、 六条暖边 间隔条中空玻璃生产线 ， 所用 的热塑性间隔条均为进 口产品， 供货周期较长且价格 较高。但从另一方面来说 ， 暖边中空玻璃 的优 良节能 效果已被普遍认可 ， 并将得到广泛应用。 因此 ， 我们研 发的产 品具有广阔的市场发展前景。 参考文献 ： 【 1 】 王铁华 超级间隔条和高档 中空玻璃【 J 】 上海建材， 2 0 0 3 ( 3) ： 2 O 一 2 2 朱雷波， 童树庭 中空玻璃的暖边技术 J 玻璃与搪瓷， 2 0 o 4 ( 3 ) ： 3 1 3 4 李涛， 张蕾 暖边间隔条对幕墙热工性能的影响 J 门窗， 2 0 1 3 ( 3 ) ： 5 3 5 5 秦皇岛玻璃工业研究设计院， 国家玻璃质量监督检验 中 心， 中国建材检验认证中心， 等 G B T 1 1 9 4 4 -2 0 1 2中空玻 璃【 S 】 北京 ： 中国标准 出版社 ， 2 0 1 3 Q Z Z Y 0 3 3 -2 0 1 3中空玻璃用热塑性间隔条【 S 】 郑州： 郑 州中原应用技术研究开发有限公司， 2 0 1 3 周秀红 铝合金隔热技术在幕墙 中的应用 J 】 _ 中国建材科 技 ， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 3 4 3 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m