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地铁工程渗漏水处理方案范例

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2020年4月19日
文档仅供参考
关于分离岛式地铁车站明挖车站
渗漏水处理方案的研究

内容摘要：
本文以地铁车站结构渗漏水处理施工方法为例，详细地介绍了各种堵漏、注浆、防水材料的合理选用和施工方法。本文总结车站主体结构各种原因造成的渗漏情况的不同，采取合适的堵漏方法，从而保证地铁工程的防水效果。
1、工程概况
本文介绍车站形式为地下双层分离岛式结构，采用明挖+暗挖法施工，车站主体左、右线采用明挖法施工，线间联络通道采用暗挖法施工，车站总高度为15.3m，结构开挖宽度10.6m，埋深约为24.0m。车站站总长219.5m，车站总建筑面积12522m2。
2、沿海城市地铁车站防水原则及标准
地下结构防水应遵循"以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理"的原则。本站主体结构、风道及出入口采用"结构自防水＋柔性全包防水层"相结合的防水方案。车站主体、风井及风道顶底板及侧墙混凝土抗渗等级为P10，出入口顶底板及侧墙P8。车站、机电设备集中区段、出入口、人行通道防水等级为一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。本站风道、风井防水等级为二级，不允许渗水，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‰，任意100m 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0.2m 。
3、结构渗漏水现状及分析
车站埋深较浅，覆土层较厚，车站主体大部分处于中风化与全、强风化岩层交界位置，地下水中等～丰富，因设计变更等原因，车站施工周期较长，分离岛式车站间共设置6条联络通道，明挖结构与暗挖结构交接面较多，于以上原因车站主体完成后施工缝、变形缝及其它部位存在不同程度的渗漏水现象，具体情况有：明挖与暗挖施工交接处两侧施工缝、明挖车站与出入口接口施工缝、主体环、纵向施工缝等位置，其余部位渗漏程度相对轻微，多为滴漏或渗水。
混凝土防水性能差在施工中,施工缝、变形缝处理不当、配合比不当、振捣不当、灌注混凝土方法不当等,均可能形成漏水点。漏水的形式和治水方案的选择地下水从止水带的破损处进入,经止水带的模筑凝土间的空隙将地下水引到混凝土防水的薄弱处,从而渗出混凝土表面。根据结构渗漏水发生部位，结合施工工艺、工法，综合考虑环境、现场施工及管理等因素，究其渗漏原因，主要为以下情况：
(1)、结构外包防水层施工及防护不到位，存在破损和漏洞等情况，导致防水层失效，是结构渗漏的根本原因。
(2)、施工缝、变形缝及结构交接部位等位置细部防水措施施工不到位，造成关键位置细部防水失效，是结构渗漏重要原因。
(3)、施工缝凿毛、清理及交界面处理、振捣等不到位造成新旧混凝土衔接不紧密，是结构渗漏的主要原因。
(4)、明挖围护结构或暗挖初期支护防水效果不到位，存在严重渗漏情况，留下了后续渗漏隐患，同时还恶化外包防水层施工条件，降低了防水层施工质量，是结构渗漏的主要原因。
(5)、结构混凝土振捣不到位，导致砼不密实，以及结构施工中由于种种原因而形成的冷缝处理不到位等，是结构渗漏的一般原因。
(6)、施工缝位置端头模板安装时封闭不严实，在灌注砼过程中，部分位置存在漏浆情况，在混凝土中形成了贯通性蜂窝，给渗漏水创造了过水通道，是结构渗漏的一般原因。
4、治理原则及处理方法
根据渗漏水性状可将渗漏归结为点渗、面渗和线渗等三种情况，分别对应处理。结构渗漏治理总体上按照“先普遍注浆回填，再局部开槽堵漏”的思路进行安排，经过注浆使大漏变小漏、线漏变点漏、片漏变孔漏，尽量使大面积渗漏水汇集一点或几点，最后集中封堵，堵漏时按照“先堵小漏、后堵大漏，先高后低，先顶板再墙身、后底板”的顺序进行施工。
4.1 面渗漏（散渗）治理方法
面渗漏主要为砼中存在成片不密实的蜂窝空洞等而出现成片的散渗漏现象，其主要发生在明挖车站侧墙中下部、暗挖车站拱部及暗挖区间拱肩至拱顶、穿墙管等位置，主要因振捣不到位、砼离析等造成。面渗漏采用注浆及涂膜的方式治理。即在大面积渗漏水范围内选择渗漏水集中部位开槽注浆，然后再采用渗透结晶型材料涂面，封堵混凝土中孔隙和空洞，并在潮湿或含水的混凝土细微裂缝中形成结晶，以提高混凝土的密实度，减小透水性能。
开槽注浆方法与“有明水渗漏点治理方法”相同。大面积面渗漏部位的集中渗水点注浆处理后，仅剩余小块轻微的散漏时，再采用涂膜的方式进一步治理。
涂膜的具体方法为：将渗透结晶防水涂料调水后用尼龙刷涂刷，涂刷次数不少于2遍，分别沿横向及纵向各刷一遍，涂膜厚度不少于1.0mm，养护2～3天即可。若面渗中有潮气结露或漏水点，因该处一般情况为混凝土不密实，则需钻孔按漏水点处理，经过灌浆可达到防渗补强的作用。
渗透结晶涂料与水配比为：渗晶5份,2～3份水。（体积比）
4.2 施工缝（或裂缝）渗漏水治理方法
线渗漏指大于5cm的连续性裂缝渗漏水，其主要发生在施工缝、裂缝、冷缝、变形缝以及结构交接交叉等位置，特别是暗挖车站与出入口接口施工缝、暗挖区间环纵向施工缝等尤为突出。主要因细部防水构造施工不到位、振捣不密实、砼收缩徐变影响等造成。线渗漏采用开槽压注化学浆的方式进行处理。
(1) 工艺流程：凿槽→注浆孔钻设→清洗注浆孔及槽面→安设注浆管→封槽及封孔→封槽效果检查→注浆施工→注浆效果检查→拆管及封管→槽缝防水→基面恢复
(2) 凿槽必须在有渗漏水的施工缝处施作，以不露出结构钢筋为宜，凿槽深度不能破坏原结构砼，应在有渗漏水的施工缝上骑缝呈“V”形凿除结构表面砼；深度控制在20～40mm，宽度为40～60mm；凿槽范围：向渗水两端各延长200mm。
(3) 注浆孔钻设
钻孔的原则是：必须骑缝钻设；保证有渗漏水的施工缝与钻孔相通。
成孔检验方法：钻（或洗）孔后该孔（或相邻孔）必须有水流出才算成孔。
根据施工缝形成情况，钻孔时应注意以施工缝为中心，垂直墙面，预设注浆孔应保证孔位在施工缝上。采用φ14mm的冲击钻头冲击成孔，在渗漏施工缝处，钻孔深度为150mm，孔间距为200mm。
(4) 清洗注浆孔及槽面
采用接通高压水注浆管伸入孔内冲洗2～3次，将孔内钻孔时残留的砼渣和粉尘冲洗干净，确保注浆孔与渗水裂缝连通。基面的洁净程度是封堵材料与基面结合效果的关键，基面一定要用清水冲洗、钢刷刷洗干净，不允许附着有灰尘、砼渣等松散物。
(5)安装注浆管
注浆管采用Φ12铝管制作，嵌入孔底并留少许空间，以利于浆液的注入；注浆管与孔口用快硬水泥环向密封严密，避免注浆时密封材料脱开漏浆。
(6) 封槽及封孔
封槽和封缝采用快硬水泥由施工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)封槽效果检查
注水试验压力达1.0MPa不渗水，即说明封孔封槽成功。
(8) 注浆施工
1)注浆材料
注浆材料的类别可根据渗漏水大小而分别选取聚氨酯、水泥基渗透结晶型防水涂料等灌浆材料。渗漏水较大的部位宜选用聚氨酯或水泥基灌浆材料，渗水较小且须结构补强的部位宜选用水泥基材料，部分渗漏水严重且需补强的部位可先后灌注聚氨酯及水泥基。因为封缝材料完全固化需要2～3天时间，因此封缝后第四天开始注浆，以便观察封缝后的效果，如有旁渗的则需返工，直至整个封缝不见渗水为止。注浆机具采用手持式灌浆泵注浆。主要材料技术指标见表1、表2。
表1. 聚氨酯密封胶技术指标
序号
检 测 项 目
技 术 指 标
25（低模量）
25（高模量）
20（低模量）
20（高模量）
1
流动性
下垂度（N型），mm
≤3
流平型
光滑平整
2
表干时间，h
≤3
3
挤出性，mL/min
≥80
4
弹性恢复率，%
≥70
5
拉伸模量，MPa
23℃
≤0.4和≤0.6
0.4～0.8或0.6～0.8
≤0.4和≤0.6
0.4～0.8或0.6～0.8
-20℃
6
定伸粘结性
无破坏
7
浸水后定伸粘结性
无破坏
8
冷拉—热压后的粘结性
无破坏
9
质量损失率，%
≤7

表2. 水泥基渗透结晶型防水涂料技术性能
序号
试验项目
性能指标
1
安定性
合格
2
凝结时间
初凝时间，min ≥
20
终凝时间，h ≤
24
3
抗折强度，MPa ≥
7d
2.8
28d
3.5
4
抗压强度，MPa ≥
7d
12
28d
18
5
湿基面粘结强度，MPa ≥
1.0
6
抗渗压力（28d），MPa ≥
1.2
7
第二次抗渗压力（56d），MPa ≥
0.8
8
渗透压力比（28d），% ≥
300

2)注浆操作方法
当经试压检查无异常后，即可进行注浆施工。注浆压力控制：0.5～2.0MPa，注浆采用二次或多次完成。裂缝（施工缝）灌浆示意图见图1。

图1 施工缝灌浆图

注浆时由渗水施工缝上端第一个注浆管（1#）开始注入，当施工缝较宽（>0.3mm时），注浆压力调为0.5～1.0MPa，当裂缝小于0.3mm时，可适当提高压力至2MPa。当邻近孔（2#）出浆时，可先临时封堵2#孔，为确保浆液扩散、充填满裂缝，宜继续稳压15～20min再结束。从上往下，直至裂缝底端注浆孔。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。
(9) 拆管及封管
拆管后应先将注浆孔口清洗干净，再用渗透结晶防水涂料涂刷封堵。
(10) 槽缝防水及基面恢复
封堵注浆孔的快硬水泥应凿平，再用水泥基渗透结晶防水涂料抹面，并沿施工缝两侧抹宽各5cm，厚3mm。
1)主要材料：堵漏灵，灌浆材料，φ12铝管（注浆管），水泥基渗透结晶防水涂料。所用量由现场所需决定。
2)主要机具：冲击钻（配备φ14的钻头），切割机，手摇注浆机（注浆压力在1.0～2.0Mpa、500ml容量）。
4.3点渗漏治理方法
点渗漏的现象在这里可分为点(一般为钢筋头)、或小于5厘米的裂缝，其主要发生在穿墙管线处、明挖车站拱部及暗挖通道拱肩至拱顶等位置，主要因振捣不到位、结构外侧地下水沿穿墙管外壁渗入等造成。点渗漏根据渗漏程度分别采用开槽封堵或注浆与封堵结合的方式治理，注浆孔布设及点渗漏处理见下图2、图3、图4。

图2 潮湿点处理 图3 注浆孔位置

图4 点渗漏处理
（1） 潮湿点渗漏治理方法
潮湿点渗漏采用封堵法处理。具体处理方法如下：
1）潮湿位置先钻眼孔，孔径30mm，孔深30mm，不得用人工钻孔，用钻孔机钻孔，电锤凿除孔中混凝土；
2）孔位周围潮湿范围内凿毛；
3）孔和面要冲洗干净；
4）孔中和孔体周围填和涂膜堵漏灵。
（2） 有明水渗漏点治理方法
有明水渗漏点采用注浆和封堵相结合的方法处理。具体处理方法如下：
1）在渗漏水点直接钻孔，孔深200mm，孔径10～12mm；
2）在渗漏水点注浆孔位外缘再钻两个孔，一个为辅助注浆孔，孔深150mm，孔径10～12mm，另一个辅助孔为排气孔，孔深150mm，孔径10～12mm；
3）冲洗干净后安设注浆嘴；
4）在注浆孔的周围混凝土基面上凿毛并冲洗干净；
5）凿毛的混凝土面上涂膜堵漏灵，厚度3mm，要求平顺，厚度均匀，无裂纹；堵漏灵技术指标见表3。
表3. 堵漏灵技术指标
堵漏灵类型
普通型
超早强型
实验
条件
温度℃
20±2

加水量％
30

凝结
时间
初凝min
1-3

终凝min
3-5

净浆抗压强度
15min Mpa
>11
>12
1h Mpa
>18
>32
1天 Mpa
>35
>50
28天 Mpa
>55
60
净浆自由线膨胀率1/28天 ％
>0
注：抗渗性：净浆试体水养3天，在1Mpa水压下不渗水。
6）注浆：注浆机具采用手持式灌浆泵注浆。
①由注浆孔开始进行注浆压力试调，根据裂缝和地下水情况，确定稳定压力；
②试调压力时，压力从0.2MPa起压，逐渐上升，一般控制在2.0MPa以内；
③当排气孔出浆时，封堵排气孔，继续注浆，直至辅助注浆孔出浆，封堵辅助注浆孔，并继续注浆，压力达到2.0MPa后，稳压15～20min再结束。
7）拆管封管。
5、结论
地铁堵漏施工已成为必不可少的施工程序，施工方法也多种多样，如何找到针对不同渗漏水情况的处理方法、工艺，以及材料将是工程的研究重点。以合理的施工顺序、合理的选用防水材料使堵漏施工快速高质量的完成是我们追求的，本文有不足之处敬请敬请广大专家、读者谅解并批评指正！
参考文献
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[2] 王建伟. 地铁车站工程砼裂缝渗漏水堵漏施工处理技术[J]. 山东交通科技, ,(02) .
[3] 王启龙. 浅谈地铁工程渗漏水处理[J]. 山西建筑, ,(17) .
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[5]《地下工程渗漏治理技术规程(JGJ/T212- )》.中国建筑工业出版社出版