王雪軍

【摘 要】 近年來隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，為了緩解交通壓力，越來越多的大城市開始修建地鐵。地下工程最大難題是防水，因此解決好隧道防水問題是關(guān)鍵。地鐵工程中出現(xiàn)滲漏的情況在國內(nèi)是比較常見的，與周圍地質(zhì)環(huán)境、地下工程埋深、防水設(shè)計和防水材料等因素存在著聯(lián)系，混凝土自身的結(jié)構(gòu)性能、施工方案和施工工藝等也會影響地鐵工程的防水性能。下文就城市地鐵的漏水原因、城市地鐵盾構(gòu)法應(yīng)用和結(jié)構(gòu)自防水處理等進(jìn)行全面的闡述。

【關(guān)鍵詞】 地鐵施工；防水堵漏；技術(shù)應(yīng)用

引言：

地鐵作為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中非常重要的建筑，主要作用是為旅客提供換乘、等候地鐵的場所。地鐵工程在施工時分為地面部分、地下部分和高架部分，由于本文討論的是地鐵防滲透方面的技術(shù)，著重研究的是地下部分的施工，地下施工方法主要有明挖法、蓋挖法、淺埋暗挖法等，各自的使用要根據(jù)地質(zhì)條件來進(jìn)行選擇。地鐵工程由于其自身施工的復(fù)雜性，出現(xiàn)滲漏的原因也是多種多樣的，需要進(jìn)行仔細(xì)的分析討論，才能制定出有效的防水措施。

一、防水堵漏技術(shù)應(yīng)用的重要性

地下鐵道、防護(hù)工程、輸水隧道和民用與工業(yè)的地下室等都是地下工程滲水技術(shù)的主要包括范圍。然而，在自然災(zāi)害、人為因素、設(shè)計不周、選材不良、構(gòu)造處理不當(dāng)、施工質(zhì)量不好等情況會導(dǎo)致已竣工或施工的工程發(fā)生比較常見的滲漏水現(xiàn)象，或者是引起附近水文地質(zhì)的改變。如果治理不夠及時，將會影響使用功能、工程進(jìn)度，甚至還可能影響到工程的結(jié)構(gòu)的安全。同時，進(jìn)行高壓堵漏施工的隊伍應(yīng)由受過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的設(shè)備和人員。所以，對相關(guān)的技術(shù)、專業(yè)人員進(jìn)行素質(zhì)培訓(xùn)和必要的實踐，積累更過的經(jīng)驗和豐富更多的知識，更好的服務(wù)運(yùn)用到堵漏的實際工作當(dāng)中去是十分必要的。

二、城市地鐵的漏水原因分析

中國大部分城市地鐵在雨季和汛期都會遇到滲漏問題，泄漏主要表現(xiàn)為負(fù)載蜂窩泄漏、變形泄露、新老混凝土之間的裂縫滲漏、應(yīng)力裂紋滲漏、混凝土接頭滲漏等。造成這些問題的主要原因是工程附近連接沙河和舊河道的位置受到損壞，又因為許多城市的地下水位較高，往往在隧道和地鐵站地下沒有考慮排水的需要，沒有專門預(yù)留管道，所以地鐵滲水主要是地下水通過土壤滲入形成的。存在其他的說法是，止水帶附近由于振搗或漏搗不夠充分，導(dǎo)致該處混凝土出現(xiàn)變形縫，進(jìn)而導(dǎo)致漏水。此外，還有一些泄漏的原因在于用于消防用途的管道破損，或者是因為地面伸縮縫滲漏，車站位置出現(xiàn)滲漏的原因是地鐵出入口和通道之間的銜接工作不夠到位，缺乏密封性。

三、地鐵防水堵漏施工的優(yōu)點(diǎn)、工藝發(fā)展及其原則

1、堵漏施工優(yōu)點(diǎn)

1.1基本上不需要現(xiàn)場調(diào)配，質(zhì)量穩(wěn)定，已實現(xiàn)了單組份成品化生產(chǎn)，使用時開通即可。品種齊全，灌漿液技術(shù)成熟，在固化以后無毒、可永久防水、環(huán)保。

1.2施工經(jīng)濟(jì)效益顯著，綜合費(fèi)用低。搶修、施工等各種工程施工不收天氣和季節(jié)限制。

1.3化學(xué)漿液可以進(jìn)入深層微笑裂縫內(nèi)部，止水效果好，穩(wěn)定可靠且壓力高。

1.4工人勞動強(qiáng)度較小，施工效率高，是傳統(tǒng)做法無法比擬的，簡單易行的施工工藝，立竿見影，施工速度快。

2、堵漏方法及其施工工藝

主要有注漿和嵌縫兩種方法配套實施，將平面漏水處的每一個漏縫和3.5*4.5的水泥的U型縫口鑿成U型，沖洗干凈，漏水層表面得到清理。不一次填滿凹槽，進(jìn)行抽營、埋管。設(shè)一個注漿嘴每個一定距離，引水減流作業(yè)使用速凝止水材料，為嵌縫流出余地。達(dá)到一定強(qiáng)度后的速凝材料，竹節(jié)就可能反壓灌注彈性堵漏漿液。一直到變形不再出水為止，遇水膨脹速凝。在止水變形凹柄上部用澆注嵌填壓實表面層。采用節(jié)后防水和材料防水相結(jié)合，剛?cè)岵?jì)的長效防水堵漏工藝。

2.1確定配料的凝固時間需要根據(jù)水量的大小，兌成2組混合漿液運(yùn)用幾種試劑。

2.2把漏水縫鑿出U型縫口在清理漏水的部位。

2.3安裝抽管和竹節(jié)，漏水縫口清洗漏水縫口、預(yù)埋竹節(jié)、填埋堵料。

2.4要將水流推回必須要注漿的壓力大于漏水的壓力，達(dá)到深層長期止水的效果在其滲透進(jìn)漏水巖石毛細(xì)縫內(nèi)迅速膨脹凝結(jié)時。

2.5為了使得小水流能從安裝好的導(dǎo)流管流出，需要大水流改小水流，縮小流水量、導(dǎo)流、減壓，控制漏水點(diǎn)。

2.6在表面處理過程中，刮平表面套漿在經(jīng)自查無滲漏現(xiàn)象后。按指定要求的工程量進(jìn)行鑿縫。直接用堵料天平在挖出竹節(jié)之后。

3、防水堵漏原則

地下防水工程的設(shè)計和建設(shè)原則概括起來就是預(yù)防為主，排堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理。地鐵車站和隧道防水工作需要有計劃系統(tǒng)性地開展，涉及到諸多方面的專業(yè)知識，包括選材、設(shè)計、技術(shù)以及管理等等?，F(xiàn)在人們都傾向于使用混合防水的方法，設(shè)置多重防水設(shè)施，為的是防止隧道層出現(xiàn)漏水。但城市地鐵地下防水系統(tǒng)還是應(yīng)堅持將結(jié)構(gòu)自防水措施作為主要的防水方式。施工中使用最廣泛的混凝體技術(shù)，其根本上就屬于自防水技術(shù)的一種，因此對混凝土澆筑工作的控制尤為重要，防水混凝土應(yīng)該用一定數(shù)量的粗骨料與砂漿混合并隔開，盡量減少和其他支線管路之間的連通，這樣也能顯著提高混凝土的抗?jié)B性能。

四、地鐵施工中防水堵漏技術(shù)的應(yīng)用

1、盾構(gòu)技術(shù)

地鐵施工當(dāng)中涉及的“盾構(gòu)”，就是配備了隧道施工保護(hù)罩裝置的專用掘進(jìn)設(shè)備，它運(yùn)行的原理是就是在其盾構(gòu)的后方增加襯砌，將此作為支點(diǎn)為整個裝置的推進(jìn)提供支持，隨后切割巖石和土壤，經(jīng)過碎片處理后排出?！岸軜?gòu)技術(shù)”就是使用盾構(gòu)機(jī)上的保護(hù)罩支持和保護(hù)隧道內(nèi)壁，以防止水分的侵入和發(fā)生坍塌，將圍巖和隧道內(nèi)壁的土壤切割下來后，安裝管片再進(jìn)行注漿操作，以確保隧道質(zhì)量。

1.1對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)施工場地的地質(zhì)剖面相似的時候，就有必要模擬隧道操作，盾構(gòu)機(jī)靠近鐵路之前，應(yīng)根據(jù)隧道情況對盾構(gòu)機(jī)的狀態(tài)和參數(shù)作出合理的調(diào)整。

1.2在工作中時刻保證盾構(gòu)機(jī)處于良好運(yùn)行狀態(tài)，盡量避免或減少盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)故障的次數(shù)，以免延誤施工時間，降低工作效率。

1.3選擇了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，確保施工在安全的前提下按照既定進(jìn)度進(jìn)行，通過修正路線減少沉降。

1.4通過錯縫安裝的方法在隧道內(nèi)襯砌，目的是加強(qiáng)縱向效果，減少分段吊環(huán)螺栓之間的相對活動，以加強(qiáng)銜接處等薄弱部位的強(qiáng)度，增加管片環(huán)剛度，從根本上控制砂床段變形，有效地解決了在地鐵施工控制過程中出現(xiàn)的變形和滲漏問題。管片接縫防水施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求，確保接頭的防水效果和安裝質(zhì)量，防止地下水的滲入。

1.5根據(jù)施工環(huán)境及地質(zhì)條件，優(yōu)先選用加工性能好，具有一定強(qiáng)度的漿液及時填補(bǔ)地層隧道之間的空隙，通過適當(dāng)提高注漿量保護(hù)周邊環(huán)境。在進(jìn)行同步注漿的時候一旦出現(xiàn)漿液不足時，可以再次進(jìn)行灌漿。

2、礦山法區(qū)間隧道防水措施

地鐵礦山法區(qū)間隧道防水一般是通過設(shè)置三道防線來進(jìn)行的。

（1）施工完畢的前期階段支護(hù)是將噴防水混凝土、金屬錨桿或者網(wǎng)構(gòu)鋼架和鋼筋網(wǎng)當(dāng)做頭一道防線。

（2）該階段到二次襯砌階段前都是使用全封閉式的隔離層防水的。

（3）第三道防線通常使用的是模筑混凝土襯砌。

3、混凝土結(jié)構(gòu)自防水具體控制措施

首要的就是有一個合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)構(gòu)自防水主要是利用設(shè)施材料自身的緊湊性、疏水性和剛度等特性，提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力，自防水結(jié)構(gòu)本身要有一定的剛度，以及合理的結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)的整體剛度在設(shè)計時應(yīng)予以考慮，兼顧使用功能、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素的影響，避免結(jié)構(gòu)平面突變導(dǎo)致截面剛度突變，盡量選擇正規(guī)的結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證結(jié)構(gòu)整體剛度在混凝土施工中不會發(fā)生過大的變化。選擇合適的主體混凝土結(jié)構(gòu)，不應(yīng)盲目提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性，混凝土設(shè)計強(qiáng)度和抗?jié)B等級在提高的同時，單位體積內(nèi)的水泥質(zhì)含量也就會越多，水泥在水化熱階段產(chǎn)生熱量也會增多，收縮變形增加，最終導(dǎo)致開裂。對混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)對水泥品種和用量進(jìn)行合理的選擇，通常使用低水化熱的水泥，還必須具有混凝土良好的強(qiáng)度和抗?jié)B性能，通過對混凝土配合比的優(yōu)化，減少水泥用量，嚴(yán)格控制集料質(zhì)量，提高混凝土的后期強(qiáng)度，改善混凝土開裂現(xiàn)象，必要時可加入適量的膨脹劑，補(bǔ)償混凝土收縮量，可使混凝土在硬化過程的收縮量減少，延遲收縮時間，提高混凝土的抗收縮應(yīng)力的性能，從而防止產(chǎn)生裂縫。

4、高壓灌漿堵漏技術(shù)

4.1高壓堵漏技術(shù)的運(yùn)用范圍：堵漏加固地址鉆探工程的鉆井護(hù)壁；防滲補(bǔ)強(qiáng)壩體混凝土裂縫、隧道輸水裂縫、水利水電工程的水庫壩體灌漿；地下混凝土工程和各種建筑物堵漏密封施工縫、伸縮縫、裂縫和結(jié)構(gòu)縫；加固頂板，采礦工程坑道內(nèi)等破碎層和煤炭開采，進(jìn)行堵水；穩(wěn)定加固高等級公路路基和高層建筑物和鐵路；補(bǔ)強(qiáng)橋體裂縫和加固橋梁基礎(chǔ)，防護(hù)和加固穩(wěn)定土質(zhì)表面和改良土壤；補(bǔ)強(qiáng)和放置沉陷的混凝土構(gòu)筑物如水池縫隙、水塔，加固已變形的建筑物。

4.2高壓注漿堵漏工法

利用高壓灌注機(jī)所產(chǎn)生的巨大壓力的本工法，中間部位材料為中心向四周擴(kuò)散，壁體的縫隙中間是材料送至部位，快速反應(yīng)硬化后的水和材料加固地基，填實空隙，達(dá)到堵漏防滲的效果。使用灌注壓力高、流量大的高壓注漿機(jī)，準(zhǔn)確為有效堵水工法，可快速止水。

4.3質(zhì)量保證措施

堅持互檢、自檢和專檢，堅持檢查驗收制度；使用具有說明書、產(chǎn)品合格證和技術(shù)報告的化學(xué)灌漿材料，材料的質(zhì)量關(guān)要嚴(yán)格把好，施工前要經(jīng)過現(xiàn)場抽樣復(fù)試合格后實施，不能使用偽劣產(chǎn)品；在施工中不能偷工減料，嚴(yán)格技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程。

4.4防水堵漏的特點(diǎn)

因其設(shè)備不受施工場地大小的限制，本著體積小巧，所以施工工藝有效而又簡單；目前所使用的嵌縫、注漿材料等都已大國國內(nèi)外的先進(jìn)水平；針對施工過程中混凝土結(jié)構(gòu)的蜂窩麻面、混凝土收縮裂縫、施工縫、變形縫和接縫等滲透水，在防水堵漏工法的有效解決下都得到了顯著的防水和止水效果；在面對大面積的因澆搗混凝土收縮后產(chǎn)生的細(xì)小裂縫時，利用防水堵漏工法的特殊材料和工藝補(bǔ)強(qiáng)混凝土的裂縫，也能夠進(jìn)行防水堵漏的處理。

五、結(jié)束語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和飛速發(fā)展，地鐵施工中各種防水堵漏技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用，這對地鐵施工的質(zhì)量和施工安全來說都是一次大的飛越。所以，要求相關(guān)技術(shù)人員不斷加大技術(shù)研究，采用更為先進(jìn)的技術(shù)促進(jìn)我國交通事業(yè)的向前邁進(jìn)。

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