何廣飛 馬建社 林凡

摘 要：轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水是地鐵行業(yè)內(nèi)普遍存在的難題，準(zhǔn)確找到轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水積水原因是治理的前提。探尋轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水積水原因，應(yīng)綜合調(diào)查坑外因素、坑內(nèi)因素，并從水源、滲漏點(diǎn)、滲流路徑等進(jìn)行全方位分析。分析結(jié)果表明，滲漏水主要根源是施工中產(chǎn)生的混凝土毛細(xì)縫。由此，進(jìn)一步探索施工階段工藝改進(jìn)、既成轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水的治理措施，其中核心措施是實(shí)現(xiàn)水溝無(wú)縫化和采用后置止水鋼板。

關(guān)鍵詞：地鐵;轉(zhuǎn)轍機(jī);機(jī)坑積水;治理措施

信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)是地鐵運(yùn)行的重要設(shè)備之一，而轉(zhuǎn)轍機(jī)坑如有積水會(huì)影響信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)的運(yùn)行環(huán)境安全。中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部交運(yùn)規(guī) [2019] 1號(hào)文通知及《城市軌道交通初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估管理暫行辦法》已明確規(guī)定，“轉(zhuǎn)轍機(jī)坑不得積水”。就全國(guó)地鐵城市而言，一般北方地下水位低的城市很少發(fā)生此類問(wèn)題，而南方沿海沿江等城市多存在轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水問(wèn)題，且從施工階段到運(yùn)營(yíng)階段都難以治理，幾乎成為行業(yè)內(nèi)難題，部分城市采取增設(shè)水泵的治理辦法，則帶來(lái)較高的維修成本。為此，本文通過(guò)深度調(diào)查分析廈門市軌道交通1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)線轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水情況及積水原因，研究制定了一整套治理措施，并在廈門市軌道交通3號(hào)線試驗(yàn)了改進(jìn)的工藝和既有轉(zhuǎn)轍機(jī)坑的治理措施，取得了顯著成效。

1 概述

轉(zhuǎn)轍機(jī)一般設(shè)置在道岔直股側(cè)，并設(shè)置2個(gè)轉(zhuǎn)轍機(jī)坑（圖1）。最初的設(shè)計(jì)方案曾考慮將轉(zhuǎn)轍機(jī)坑與附近水溝相連，使轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)積水排到水溝內(nèi)，但是由于轉(zhuǎn)轍機(jī)的厚度、位置，以及維修空間需求，轉(zhuǎn)轍機(jī)坑底標(biāo)高一般比附近水溝低，如果將附近水溝與轉(zhuǎn)轍機(jī)坑連通，則附近水溝積水反而會(huì)倒灌入坑內(nèi)。這樣，轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)積水只能通過(guò)人工清理，增加大量的維修成本，或匯水后用特殊泵抽出，但轉(zhuǎn)轍機(jī)坑深度淺、積水深度也很有限，水泵發(fā)揮作用不佳;另外，1條地鐵線一般設(shè)有40 多個(gè)道岔、80多個(gè)轉(zhuǎn)轍機(jī)坑，如果增設(shè)抽水泵則增加不少成本。鑒于此，在治理轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水時(shí)，治理滲漏水就成了主要目標(biāo)。

2 積水原因分析

要治理轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水，首先需要找對(duì)滲水、積水原因，一般認(rèn)為底板滲漏水原因居多，但采取底板堵漏后還是存在慢滲水現(xiàn)象，可見(jiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水、積水原因比較復(fù)雜。本文經(jīng)過(guò)深入調(diào)查廈門市軌道交通1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)線等轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水情況，并從“坑內(nèi)、坑外”對(duì)以下4個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1 落水管及站廳層滴水

道岔附近側(cè)墻會(huì)間隔設(shè)置落水管，主要是匯集站廳層離壁溝積水并排向軌行區(qū)水溝。實(shí)際中，部分落水管位置布置不當(dāng)，有的落水管直接引向轉(zhuǎn)轍機(jī)坑，有的落水管管口過(guò)短，無(wú)法將水引導(dǎo)到水溝內(nèi)，而是排向水溝側(cè)板上，致使水漫至轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)，這種情況容易發(fā)現(xiàn)，只需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況改正落水管位置即可;有的轉(zhuǎn)轍機(jī)坑正上方站廳層有預(yù)留孔洞，站廳層如有積水會(huì)從預(yù)留孔洞滴落到轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)，這種情況不多，需要在站廳層增設(shè)擋水坎即可。該類情況占比在10%左右。

2.2 側(cè)墻滲漏

轉(zhuǎn)轍機(jī)坑附近側(cè)墻結(jié)構(gòu)滲漏，并沿著墻體流水溝側(cè)板進(jìn)一步漫流到轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)，這種情況也容易發(fā)現(xiàn)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)滲漏進(jìn)行堵漏處理即可避免。該類原因占比在10%左右。

2.3 底板滲漏

轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)結(jié)構(gòu)底板滲漏，返水到轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)。施工過(guò)程中由于現(xiàn)場(chǎng)施工用水、其他部位積水漫流等，底板多有濕澤，不易判別是否存在轉(zhuǎn)轍機(jī)坑底板滲漏，加之轉(zhuǎn)轍機(jī)坑施工后底板被覆蓋，更難辨別，只能在坑內(nèi)邊角連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間仔細(xì)觀察，按照“疑從有”判定采取堵漏處理。該類原因占比在30%左右。

2.4 混凝土毛細(xì)縫滲漏

轉(zhuǎn)轍機(jī)坑附近水溝內(nèi)流水通過(guò)混凝土接茬的毛細(xì)縫滲流到轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)，這種情況具有較強(qiáng)隱蔽性，最難發(fā)現(xiàn)，也是轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水積水的主要原因，占比在50%左右。需要進(jìn)一步分析深層原因、改進(jìn)工藝，這是本文研究重點(diǎn)。

3 混凝土毛細(xì)縫滲漏及防治措施

3.1 混凝土毛細(xì)縫成因分析

混凝土毛細(xì)縫滲漏的水源是水溝流水。在水溝與道床、轉(zhuǎn)轍機(jī)坑施工過(guò)程中，水溝與道床、轉(zhuǎn)轍機(jī)坑一般分批分層分段澆筑，第一批澆筑道床（圖2 Ⅰ區(qū)），第二批澆筑水溝側(cè)方板（圖2 Ⅱ區(qū)），第三批澆筑水溝溝底（圖2 Ⅲ區(qū)）。由于分批分層分段澆筑的混凝土體之間結(jié)合不密實(shí)以及混凝土自然微收縮效應(yīng)，各部分混凝土之間產(chǎn)生了毛細(xì)縫（圖2中紅色線和藍(lán)色線）。當(dāng)水溝內(nèi)積水時(shí)，會(huì)出現(xiàn)慢滲情況，慢滲路徑為：水溝內(nèi)流水通過(guò)水溝與道床之間的毛細(xì)縫滲流到底板，再沿著道床與底板之間的毛細(xì)縫滲流到最低處的轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)。

3.2 新機(jī)坑積水防治措施

以上分析表明，轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水的主要原因在于機(jī)坑分批分段分層施工導(dǎo)致的混凝土毛細(xì)縫。由此，新機(jī)坑施工階段的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)坑防滲漏水控制思路為：消除混凝土毛細(xì)縫，不能完全消除的混凝土毛細(xì)縫則采取阻隔滲流路徑或封堵的措施，具體如下。

（1）水源治理。優(yōu)化水溝路徑設(shè)計(jì)，把距離轉(zhuǎn)轍機(jī)坑較近的水溝減少減短、提前截流、盡量遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)轍機(jī)坑。

（2）界面治理。對(duì)于道床與下部結(jié)構(gòu)底板之間出現(xiàn)的混凝土毛細(xì)縫，在道岔道床施工前，對(duì)結(jié)構(gòu)底板加深加密鑿毛（鑿毛間距控制在50 mm內(nèi)、深度控制在10mm內(nèi)、見(jiàn)新率控制在90%以上），將基底清理干凈并涂刷界面劑，在澆筑混凝土前進(jìn)行專項(xiàng)驗(yàn)收控制，保障基底100%優(yōu)良。

（3）阻隔滲流路徑。道床與底板之間的混凝土毛細(xì)縫是滲漏水路徑之一，其最佳的治理方式是在轉(zhuǎn)轍機(jī)坑和溝槽周邊的基底上開(kāi)10 mm寬50 mm深的槽道，在槽道內(nèi)植入止水鋼板底板，底板外露50 mm，對(duì)止水鋼板槽溝用強(qiáng)力防水堵漏劑進(jìn)行嵌縫封堵，止水鋼板繞轉(zhuǎn)轍機(jī)坑和條形轉(zhuǎn)轍機(jī)坑溝槽一圈并焊接形成封閉環(huán)形狀，之后再進(jìn)行道床澆筑，這樣道床與底板之間的混凝土毛細(xì)縫在發(fā)生滲流水時(shí)就會(huì)被止水鋼板阻隔（圖3紅色框部位）。

（4）水溝無(wú)縫化。水溝混凝土毛細(xì)縫是轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水積水的主因，為此提出2種水溝無(wú)縫化方案：①將水溝、道床、轉(zhuǎn)轍機(jī)坑三者一次性同步澆筑，水溝采取吊模施工以形成整筑結(jié)構(gòu)，減少澆筑的分層分段，消除水溝與道床之間的混凝土毛細(xì)縫（圖3藍(lán)色框范圍）;② 采用U型水溝結(jié)構(gòu)，為不使水溝因二次澆注形成混凝土毛細(xì)縫，第二次澆筑時(shí)可將水溝做成獨(dú)立U型結(jié)構(gòu)（水溝側(cè)墻不再直接依賴道床側(cè)面），并采用吊模方式一次性澆筑成型，即可消除水溝的混凝土毛細(xì)縫（圖4紫色部分）。

（5）坑內(nèi)邊角補(bǔ)強(qiáng)。止水鋼板和水溝無(wú)縫化是阻隔滲流水2道主要防線，混凝土毛細(xì)縫封堵是最后一道防線。在道岔道床和水溝全部澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)所有坑與基底結(jié)合處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)防水封堵處理，先用干粉式堵漏劑噴注3次，再用膠體式堵漏劑涂刷3層，形成防水保障（圖3綠色框范圍）。

3.3 既有機(jī)坑積水處理措施

既有轉(zhuǎn)轍機(jī)坑由于已施工完畢，道床、水溝以及轉(zhuǎn)轍機(jī)坑業(yè)已分段分層澆筑實(shí)施，混凝土毛細(xì)縫業(yè)已形成，針對(duì)此類轉(zhuǎn)轍機(jī)坑，需要重點(diǎn)從水源、混凝土毛細(xì)縫的堵漏出發(fā)進(jìn)行治理，具體治理措施如下。

（1）清理。對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)坑附近所有水溝內(nèi)積水和雜物全部徹底清除，將轉(zhuǎn)轍機(jī)坑和溝槽內(nèi)殘?jiān)倌嗟葟氐浊宄?/p>

（2）截流。截流的目的是讓水流盡量遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)轍機(jī)坑，該部位水溝內(nèi)積水距轉(zhuǎn)轍機(jī)坑較近，是滲流的主要來(lái)源之一，將該段水溝截流后，就會(huì)極大降低轉(zhuǎn)轍機(jī)坑滲水（圖5藍(lán)色部位）。

（3）坑內(nèi)底板堵漏。部分轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)結(jié)構(gòu)底板存在滲漏點(diǎn)的情況，在清理后進(jìn)行注漿堵漏處理。

（4）水溝混凝土毛細(xì)縫封堵。道岔曲股側(cè)的水溝距離轉(zhuǎn)轍機(jī)坑溝槽最近，是滲流的第一根源，此段水溝底混凝土毛細(xì)縫需要重點(diǎn)強(qiáng)化封堵。采取干粉堵漏劑噴注3遍，再用膠體式堵漏劑涂刷3遍（圖5綠色長(zhǎng)框部位）。

（5）坑內(nèi)混凝土毛細(xì)縫封堵。處理措施同水溝混凝土毛細(xì)縫封堵。

4 結(jié)論

（1）轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水根源分為坑外原因和坑內(nèi)原因，坑外原因主要是落水管和墻體滲漏。

（2）坑內(nèi)積水原因主要在于因分批分層分段施工引起的混凝土毛細(xì)縫。轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水治理分為既有機(jī)坑積水治理和新機(jī)坑積水預(yù)防治理，新機(jī)坑積水預(yù)防措施主要是水溝采取無(wú)縫化處理，底板混凝土毛細(xì)縫采用止水鋼板來(lái)阻隔滲流路徑，在轉(zhuǎn)轍機(jī)坑內(nèi)封堵坑內(nèi)邊角來(lái)補(bǔ)強(qiáng)，最后形成3道防線;既有機(jī)坑積水治理主要采取截流、水溝混凝土毛細(xì)縫封堵、坑內(nèi)邊角毛細(xì)縫封堵等治理措施。

（3）廈門市軌道交通3號(hào)線采取以上轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水防治措施，效果顯著，可為同類問(wèn)題提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]曾強(qiáng). 淺談混凝土施工的質(zhì)量控制及混凝土質(zhì)量通病防治[J]. 江西建材，2017（12）：249-250.

[2]張振宇，薛建華. 淺談地下室防水工程細(xì)部滲漏的主要原因與對(duì)策[J]. 價(jià)值工程，2014（20）：126-127.

[3]張威琪. 淺談防水工程質(zhì)量通病的形成和防治措施[J]. 低溫建筑技術(shù)，2014（3）：142-143.

[4]曹磊. 建筑防水工程質(zhì)量控制與工程實(shí)踐研究[D]. 河南鄭州：鄭州大學(xué)，2011.

[5]屈娜. 西安地鐵工程防水技術(shù)探討[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2012（2）：54-57.

[6]劉海忠. 基于TQC理論的建筑物滲漏原因分析與防治[D]. 遼寧大連：大連理工大學(xué)，2014.

[7]蒙炳權(quán). 地下工程混凝土的防水機(jī)理及其防水工程之涵義[C]//工程防水技術(shù)交流會(huì)，2014.

[8]張嬋. 關(guān)于地下防水工程若干技術(shù)問(wèn)題的研討[C]//地下空間工程防水與滲漏治理技術(shù)研討會(huì)，2012.

[9]蒙炳權(quán). 地下工程的防水機(jī)理及其防水工程之內(nèi)涵[C]//中國(guó)建筑防水（南方）專家論壇，2013.

[10] 朱祖熹，陳心茹. 地鐵防水工程存在的問(wèn)題及其處理技術(shù)[C]//中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)隧道與地下工程分會(huì)防水排水專業(yè)委員會(huì)第十五屆學(xué)術(shù)交流會(huì)，2011.

[11] 周富彬 . 地鐵線路道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑積水危害及整治[J]. 城市軌道交通研究，2014（5）：147-148，153.

[12] 曲銘. 城市軌道交通地下線道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑排水設(shè)計(jì)[J]. 交通世界，2015（9）：46-47.

[13] 城市軌道交通初期運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)估管理暫行辦法（交運(yùn)規(guī) [2019]1號(hào)）[S]. 2019.

[14] GB 50299-1999 地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]. 1999.

[15] GB 50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 2013.

[16] 王巍，周鵬飛. 城市軌道交通工程中轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝方式簡(jiǎn)析[J]. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2016（2）：43-46.

[17] 劉名元. 地鐵轉(zhuǎn)轍機(jī)坑積水危害及應(yīng)對(duì)措施[J]. 鐵道通信信號(hào)，2012（10）：46-47.

[18] 吳自升. 地鐵施工中防水堵漏技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 價(jià)值工程，2018，37（10）：229-230.

[19] 胡輝耀. 地鐵施工中防水堵漏技術(shù)的應(yīng)用剖析[J]. 中國(guó)高新區(qū)，2018（1）：209.

[20] 王濤. 地鐵施工的地下車站防水施工技術(shù)[J]. 交通世界，2018（22）：170-171.

收稿日期 2020-04-13

責(zé)任編輯 朱開(kāi)明