暗挖地鐵滲漏水治理施工技術 城市暗挖地鐵由于防水層破損、模筑混凝土缺陷等,導致混凝土表面出現滲漏。本文以北京地鐵幾個項目滲漏水成功根治為實例,介紹用注漿法處理暗挖地鐵復合式襯砌表面滲漏水的方法。1 復合襯砌滲漏水原因(1)防水板破損 由于防水板在制作、搬運和施工時造成的破損,常見有以下情況:①由于焊縫質量差,焊接鋼筋電渣損壞防水板;②由于混凝土表面有尖銳物,泵送混凝土時損壞防水板;③由于初期支護表面凹陷大而防水板張拉過緊,在灌注混凝土時將防水板擠破。以上破損形成的漏水點在施工檢查時未被發現或發現后未及時處理,均可能引起滲漏。(2)防水板和模筑混凝土之間的空隙 采用泵送混凝土灌注拱部襯砌時,一般會在拱頂形成空洞。在北京地鐵施工中,一般可達到3～8ｍｍ,個別情況還會更大。在其他部位由于混凝土的收縮也會形成細小的裂紋。(3)混凝土防水性能差 在施工中,施工縫、變形縫處理不當、配合比不當、振搗不當、灌注混凝土方法不當等,均可能形成漏水點。2 漏水的形式和治水方案的選擇 地下水從防水板的破損處進入,經防水板的模筑混凝土間的空隙將地下水引到混凝土防水的薄弱處,從而滲出混凝土表面。 根據漏水量的大小和漏水的方式,滲漏的形式可分為大面積滲漏和比較集中的點、線滲漏。根據不同的滲漏形式采取了不同的治水方法:第1種情況采用普遍注漿,第2種情況采用重點注漿。3普遍注漿施工 本方法主要用于滲漏嚴重、出水點多、面積大的地段。這種方法注漿止水的原理是:漿液從拱頂的注漿孔進入防水板和模筑混凝土之間的空隙,再進入其它部位的細小裂紋,用以堵塞混凝土出水周圍的出水通道,因此起到大面積治水的作用。3.1 注漿段范圍的確定 在首尾2個滲漏處各向兩端外延2.5～3ｍ為一段治水范圍。3.2注漿孔布置 注漿管一般布置在拱頂上。注漿管間距一般為5～8ｍ(情況嚴重可加密)。3.3鉆孔 鉆孔是注漿施工的關鍵工序,鉆孔必須將模筑混凝土鑿穿,見到防水板同時又不損壞防水板。采用電錘鑿孔,孔徑32ｍｍ,孔深為混凝土設計厚度的3/ 4,余下的孔采用人工手錘、鋼釬繼續鑿孔,至鑿穿為止。為防止損傷防水板,在鑿混凝土的過程中,經常用一根直徑較大的鋼筋在孔內敲擊混凝土,根據聲音的變化來判斷孔是否快鑿通,并不斷用手電筒來觀察情況。由于防水板和模筑混凝土之間有一定空隙,采用以上的鑿孔方法,施工中從未鑿傷防水板。3.4埋管 注漿管采用Φ25ｍｍ鋼管。鋼管的外露端上25ｃｍ安裝閥門;插入孔口和孔之間的空隙用水泥砂漿或棉紗封堵,長20ｃｍ。如圖1所示。
3.5注漿 注漿漿液一般采用復合水泥漿。注漿材料為水泥(先用普通水泥,后用超細水泥)、ＦＳ-1防水劑和聚丙烯酰胺。注漿機械一般采用排漿量<50Ｌ/ｍｉｎ、壓力<2ＭＰａ單液泵,也可采用雙液注漿機。 (1)注漿順序 由低處向高處,由無水段向有水段間隔跳躍式注漿。以利于提高封閉滲水點效果。(2)注漿施工方法 一般分3次進行注漿。 第1次注漿 漿液配合比:水∶42.5級硅酸鹽水泥∶ＦＳ-1防水劑∶聚丙烯酰胺=1∶1. 25∶0.16∶0.0006。注漿壓力為0.4～0.6ＭＰａ。當達到設計壓力10ｍｉｎ后,停止注漿,打開閥門,放出注漿管頂部漿液。 第2次注漿 第1次注漿完成后,隔2ｄ在原孔位置開始第2次注漿。漿液配合比:水∶42.5級硅酸鹽水泥∶ＦＳ-1防水劑∶聚丙烯酰銨=1∶1∶0.12∶0.0005。注漿壓力0.6～0.8ＭＰａ。達到設計壓力15ｍｉｎ后,停止注漿,打開閥門,放出注漿管頂部漿液。 第3次注漿 第2次注漿完成后,隔1ｄ在原孔位置開始第3次注漿。漿液配合比:水∶超細水泥∶ＦＳ-1防水劑=1∶1∶0.12,注漿壓力0.6～0.8ＭＰａ,持續注漿,直到注不進為止。4重點注漿施工 本方法主要用于點、線漏水和經普遍注漿后的補充注漿。4.1 注漿孔布置(1)裂紋,施工縫漏水 注漿孔沿裂紋布置,間距1～1.5ｍ。注漿孔和混凝土表面成30°夾角,隔孔的孔口布置在裂紋的另一面和混凝土表面成30°夾角。(3)點漏水 注漿孔布置在出水點的上方20ｃｍ處。如漿液注不進去,可在距出水點相對方向30ｃｍ另鑿一個排氣孔。4.2鑿孔 與混凝土面成30°夾角鉆孔,鑿孔深度約為模筑混凝土的2/3,鑿孔時要求鑿孔穿過裂紋或出水點,做到不打穿混凝土、不露出防水板。4.3 埋管(同普通注漿)4.4 注漿 與普通注漿不同,孔未鑿穿,注漿目的是堵填混凝土內部裂紋,因此注漿采用超細水泥和ＦＳ-1防水劑,進行單液注漿,并且一次注漿到位。 漿液配合比:超細水泥∶水∶ＦＳ-1防水劑=1∶1∶0.18。注漿壓力為0.8～1 4ＭＰａ。注漿仍采取間隔注漿,當相鄰注漿孔有漿液流出時,停止該孔注漿,隔孔繼續注漿。最后一個孔時,用棉紗塞住相鄰的注漿孔,壓力達到設計壓力5～8ｍｉｎ后結束注漿。5 注漿注意事項 (1)嚴格按注漿設計要求進行注漿。 (2)記錄注漿段里程,注漿方式、孔數、漿液配合比、注漿壓力、每孔注漿量和全段注漿量。 (3)檢查記錄注漿段原有裂縫情況,并在注漿過程中觀察裂紋有無發展,如有發展或出現新的裂紋要立即暫停注漿,分析原因,經處理后再繼續注漿。 (4)如注漿孔漏漿和原漏水裂紋漏漿,要暫停2ｈ后再繼續注漿。 (5)當注漿壓力突然升高要立即暫停注漿(一般為堵管),經檢查處理后再繼續注漿。 (6)根據情況調整漿液配合比,如有滲水嚴重可以加大聚丙烯酰胺的比例,當進漿速度快可適當減少注漿壓力。 (7)每段注漿結束后,要檢查注漿效果,達不到要求的要采取補救措施。 (8)經常檢查、保持注漿機正常使用狀態,不得使用壓力表失靈的注漿泵。6 結語 (1)經統計,滲漏處經一次注漿有明顯效果的占92.7%,完全治愈的占82.4%;第1次注漿達不到要求的,經補充注漿后均能達到不漏的防水要求。 (2)在北京地鐵施工中,曾經試過多種方法對滲漏水進行治理。以前采取注Ｙ-Ｎ聚氨酯等化學漿液,這種治水方法見效快,但失效也快,且費用昂貴。而注復合水泥漿液效果較好,并且效果穩定,同時費用較低。 (3)復合襯砌用注漿來整治滲漏水是事后的補救措施,如果在防水板的鋪設和混凝土施工中保證質量,就可以起到事半功倍的效果。 (4)本注漿方法是根據北京地鐵拱頂空隙小、滲漏水小和裂紋小的情況采用的,如山嶺隧道復合式襯砌的空洞較大注漿的方法和漿液的配合比不同;裂縫較大時,應在注漿前埋管引水和封堵裂縫。參考文獻:[1] (日)草野一人.地基加固和防水注漿設計施工手冊[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,1989.[2] 夏明耀.地下工程設計手冊[Ｍ].北京:中國建筑工業出版社,1999.
3.5注漿 注漿漿液一般采用復合水泥漿。注漿材料為水泥(先用普通水泥,后用超細水泥)、ＦＳ-1防水劑和聚丙烯酰胺。注漿機械一般采用排漿量<50Ｌ/ｍｉｎ、壓力<2ＭＰａ單液泵,也可采用雙液注漿機。 (1)注漿順序 由低處向高處,由無水段向有水段間隔跳躍式注漿。以利于提高封閉滲水點效果。(2)注漿施工方法 一般分3次進行注漿。 第1次注漿 漿液配合比:水∶42.5級硅酸鹽水泥∶ＦＳ-1防水劑∶聚丙烯酰胺=1∶1. 25∶0.16∶0.0006。注漿壓力為0.4～0.6ＭＰａ。當達到設計壓力10ｍｉｎ后,停止注漿,打開閥門,放出注漿管頂部漿液。 第2次注漿 第1次注漿完成后,隔2ｄ在原孔位置開始第2次注漿。漿液配合比:水∶42.5級硅酸鹽水泥∶ＦＳ-1防水劑∶聚丙烯酰銨=1∶1∶0.12∶0.0005。注漿壓力0.6～0.8ＭＰａ。達到設計壓力15ｍｉｎ后,停止注漿,打開閥門,放出注漿管頂部漿液。 第3次注漿 第2次注漿完成后,隔1ｄ在原孔位置開始第3次注漿。漿液配合比:水∶超細水泥∶ＦＳ-1防水劑=1∶1∶0.12,注漿壓力0.6～0.8ＭＰａ,持續注漿,直到注不進為止。4重點注漿施工 本方法主要用于點、線漏水和經普遍注漿后的補充注漿。4.1 注漿孔布置(1)裂紋,施工縫漏水 注漿孔沿裂紋布置,間距1～1.5ｍ。注漿孔和混凝土表面成30°夾角,隔孔的孔口布置在裂紋的另一面和混凝土表面成30°夾角。(3)點漏水 注漿孔布置在出水點的上方20ｃｍ處。如漿液注不進去,可在距出水點相對方向30ｃｍ另鑿一個排氣孔。4.2鑿孔 與混凝土面成30°夾角鉆孔,鑿孔深度約為模筑混凝土的2/3,鑿孔時要求鑿孔穿過裂紋或出水點,做到不打穿混凝土、不露出防水板。4.3 埋管(同普通注漿)4.4 注漿 與普通注漿不同,孔未鑿穿,注漿目的是堵填混凝土內部裂紋,因此注漿采用超細水泥和ＦＳ-1防水劑,進行單液注漿,并且一次注漿到位。 漿液配合比:超細水泥∶水∶ＦＳ-1防水劑=1∶1∶0.18。注漿壓力為0.8～1 4ＭＰａ。注漿仍采取間隔注漿,當相鄰注漿孔有漿液流出時,停止該孔注漿,隔孔繼續注漿。最后一個孔時,用棉紗塞住相鄰的注漿孔,壓力達到設計壓力5～8ｍｉｎ后結束注漿。5 注漿注意事項 (1)嚴格按注漿設計要求進行注漿。 (2)記錄注漿段里程,注漿方式、孔數、漿液配合比、注漿壓力、每孔注漿量和全段注漿量。 (3)檢查記錄注漿段原有裂縫情況,并在注漿過程中觀察裂紋有無發展,如有發展或出現新的裂紋要立即暫停注漿,分析原因,經處理后再繼續注漿。 (4)如注漿孔漏漿和原漏水裂紋漏漿,要暫停2ｈ后再繼續注漿。 (5)當注漿壓力突然升高要立即暫停注漿(一般為堵管),經檢查處理后再繼續注漿。 (6)根據情況調整漿液配合比,如有滲水嚴重可以加大聚丙烯酰胺的比例,當進漿速度快可適當減少注漿壓力。 (7)每段注漿結束后,要檢查注漿效果,達不到要求的要采取補救措施。 (8)經常檢查、保持注漿機正常使用狀態,不得使用壓力表失靈的注漿泵。6 結語 (1)經統計,滲漏處經一次注漿有明顯效果的占92.7%,完全治愈的占82.4%;第1次注漿達不到要求的,經補充注漿后均能達到不漏的防水要求。 (2)在北京地鐵施工中,曾經試過多種方法對滲漏水進行治理。以前采取注Ｙ-Ｎ聚氨酯等化學漿液,這種治水方法見效快,但失效也快,且費用昂貴。而注復合水泥漿液效果較好,并且效果穩定,同時費用較低。 (3)復合襯砌用注漿來整治滲漏水是事后的補救措施,如果在防水板的鋪設和混凝土施工中保證質量,就可以起到事半功倍的效果。 (4)本注漿方法是根據北京地鐵拱頂空隙小、滲漏水小和裂紋小的情況采用的,如山嶺隧道復合式襯砌的空洞較大注漿的方法和漿液的配合比不同;裂縫較大時,應在注漿前埋管引水和封堵裂縫。參考文獻:[1] (日)草野一人.地基加固和防水注漿設計施工手冊[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,1989.[2] 夏明耀.地下工程設計手冊[Ｍ].北京:中國建筑工業出版社,1999.
