城市轨道交通地下车站结构防渗漏控制研究

2018-07-03杨志涛

建材与装饰 2018年30期

杨志涛

（中铁广州工程局集团城轨工程有限公司广东广州 511400）

近年来，随着国内地铁工程施工管理机制的不断完善以及防水施工技术的逐渐成熟与提升，大面积渗漏水问题得到有效的改善。然而，部分地下结构车站工程渗漏水问题依旧发生，通过原因分析，提高施工管理以确保防水施工工程的质量。

1 城市轨道交通地下车站结构常见渗漏水问题及其成因分析

通常城市地下水位相对较高，尤其是汛期，地铁工程容易受到不利影响，或积水，或渗漏水，车站结构混凝土施工缝部位出现裂缝问题更为常见。同时，后浇带部位新老混凝土之间因内外温差变化较大造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，混凝土裂缝修复处理不当就会出现大面积渗漏现象；由于结构地基土质不匀、松软不实或浸水而造成不均匀沉降作用而产生的裂纹也会导致渗漏水问题的发生，甚至会导致变形性渗漏等[1]。究其原因，主要是因为地铁工程周边的地质环境条件，比如附近的河道与地铁相连接位置破损，地下水位相对较高，为此需在隧道以及地铁站下方位置布设排水系统。而如果排水系统布设不到位，未能及时监控量测集水井内水位，则积水或地下水大量渗入其中，就会导致地铁渗水。同时，施工过程中也可能会出现操作不当，比如2014年7月31日杭州地铁4号线工程施工过程中挖破了河道，以致于河水倒灌，此时地铁塌方透水，如图1所示。

同时，地铁工程施工过程中所用的防水材料存在质量瑕疵，或者施工技术和工艺不过关等也会造成混凝土材料裂缝，进而出现渗漏水问题。值得一提的是，城市交通地下管网非常密集，消防管道不可或缺，若施工过程中该管道受损，则必然会导致隧道内渗漏水；此外，地铁站出入口位置的防水工作落实不到位，容易造成大量水涌入地铁，若无法及时将水排出，则会因地铁积水而影响安全可靠性[2]。

图1 杭州地铁4号线抢险现场

2 城市轨道交通地下车站结构防渗漏控制策略

基于以上对现阶段国内外地铁工程常见的渗漏水问题及其成因分析，笔者认为要想加强防水工程中的渗漏水问题管控，应当做好以下几个方面的工作。

2.1 加强防水层施工质量管控

作为地铁工程中的首道防线，防水层是地铁工程防水、防渗漏的重点。近年来，随着科技水平的不断提高，各种防水新工艺、新材料不断出现和应用，施工技术也逐渐成熟。其中，主要的问题在于施工过程中存在着很多不规范之处，以致于防水工艺技术和材料应用难见成效。需要强调的是，实践中很多问题在防水工程施工过程中是可以通过现场管理以及施工过程质量管控得以改善的与控制的。比如，防水层施工过程中基面应当干燥、平整，而且要求无水条件下进行防水作业，主体结构以及回填土施工操作完成以后方可停止施工降水[3]。然而，实践中因基于对各方利益的综合考量与牵制，管理人员通常会忽略这一关键性的问题。同时，防水层施工操作任务完成以后，需对成品采取保护措施。实践中因施工技术要求和工序较为繁杂，所以很多工种交叉作业，其中电焊工、架子工以及钢筋工等作业人员在施工操作时无意中可能会破坏防水层，以致于防水层失效。事实上，通过加强施工现场管理，上述问题可以有效的避免。

在地铁工程基层处理过程中，其表面应当结实，无论是强度还是平整度都应当满足设计要求，利用2m长的靠尺对其凹凸面进行测量，误差控制在5mm以内。基层表面应当保持干净，切忌有残积土或者灰尘，确保其表面光滑性，既无裂缝也不松动，抹平压光并将表面的砂浆去除干净[4]。同时，应当确保其表面干燥，不能出现潮湿现象。在此过程中，可利用烘干法进行小面积的局部处理，其中水分含量严格控制9%以内。在此过程中，所有的阴角处均应当利用1∶2.5比例的水泥砂浆进行处理，设置成规格为5cm×5cm倒角；阳角处应当凿出规格为3cm×3cm钝角，然后用上述比例的水泥砂浆进行抹平。处理完基层以后，通过验收即可做防水。基面质量是防水施工操作的基础，同时也是确保防水质量的关键。值得一提的是，在施工过程中一律禁止穿钉鞋，以免破坏防水层；严禁防水施工过程中未经允许进入施工现场，任何机械和施工设备均不可对防水层进行碰撞，更不能从防水层上通过。对于防水层受到的意外损伤，需及时通知施工人员修补，否则不能进行下道工序。

2.2 地下车站结构混凝土施工要点

从功能和作用上来讲，防水层只是最初能够起到一定的作用，长期来看还需依赖防水混凝土。在防水层施工完成以后，混凝土施工质量控制成为关键。对于地铁工程而言，多分布于市区内，其中地铁站结构施工过程中采用的是商品混凝土，这就有效避免了因混凝土参差不齐而造成整体质量问题。然而，不可忽视的一个问题是混凝土浇筑施工时存在质量隐患，大体积混凝土在施工浇筑过程中应当给予高度关注。在防水混凝土施工作业时，一定要重视其浇筑以及振捣质量管控，为了能够减少因不完善等问题而引发的间隙或者渗漏水造成的振动，笔者建议采用分层次以及分段施工方式。在此过程中，每一层的高度以30～40cm为宜，根据工况条件适当缩短上下两层混凝土浇筑时间间隔。随着其浇筑高度的不断增加，当前高度大于2m时，应当将其应用于浇注或者滑槽。在混凝土振捣时，利用机器设备进行振捣，完全释放其中的气泡，确保混凝土密实。在此过程中，对于钢盘较为密集的位置，建议利用细棍进行震动。混凝土施工浇筑完成以后，需做好养护管理工作。当混凝土初凝以后，需及时浇水养护。在水泥水化热效应下，混凝土表面水分会快速的挥发掉，实践中为了能够有效防止其表面出现干燥性收缩裂缝，可在表面铺上适量的塑料布或者袋装水分进行养护处理。

2.3 其他位置的施工质量控制要点

对于地下车站结构而言，其特殊位置主要是指施工缝、结构顶板以及变形缝和各种材料侧壁连接处，同时隧道入口位置也应当给予高度的关注与保护。上述部位需采用多种手段和方法进行防水处理，然而这些部位至今依然是渗漏水概率最高的位置，令人感到非常的棘手和防不胜防。从防水理论层面来讲，这些位置防水处理较为严密，比如利用防水板、混凝土以及钢板止水带等，然而实际效果并不明显。究其原因，主要是因为施工过程中诸多因素和不合理操作，严重影响了整体防水效果。比如，部分施工人员为了方便操作，通常将钢边止水带利用焊机刺穿，然后用钢筋对其进行固定，以致于止水带丧失功效。此外，止水带未严格按照规范和要求进行搭接，直接捆绑接头；混凝土浇筑施工过程中，止水带因没有固定牢靠而侧偏，或者直接与钢筋贴在一起。诸如此类的情况都不合理，而且影响了防水效果。此外，上述特殊部位衔接施工时，防水混凝土接缝处没有彻底的进行凿毛处理，未能清理干净浮渣，后期浇筑混凝土时接缝位置振捣不实，对防水效果造成了严重的影响[5]。实践中为保证上述特殊位置的防水效果，从严控制至关重要。比如，为保证止水带能够准确居中，建议专门制作钢筋箍将止水带加紧，用止水带粘接，并且在嵌双组份聚硫橡胶前，把缝两侧基面的表面松动物及浮渣等凿除，清扫干净并用砂浆铺平，使其在变形缝两边粘接坚固。其他构件的接头应用于钢面橡胶止点的接头处，不得在现场处理[6]。