暗挖地铁渗漏水治理施工技术

暗挖地铁渗漏水治理施工技术 城市暗挖地铁由于防水层破损、模筑混凝土缺陷等,导致混凝土表面出现渗漏。本文以北京地铁几个项目渗漏水成功根治为实例,介绍用注浆法处理暗挖地铁复合式衬砌表面渗漏水的方法。1　复合衬砌渗漏水原因(1)防水板破损 由于防水板在制作、搬运和施工时造成的破损,常见有以下情况:①由于焊缝质量差,焊接钢筋电渣损坏防水板;②由于混凝土表面有尖锐物,泵送混凝土时损坏防水板;③由于初期支护表面凹陷大而防水板张拉过紧,在灌注混凝土时将防水板挤破。以上破损形成的漏水点在施工检查时未被发现或发现后未及时处理,均可能引起渗漏。(2)防水板和模筑混凝土之间的空隙 采用泵送混凝土灌注拱部衬砌时,一般会在拱顶形成空洞。在北京地铁施工中,一般可达到3～8ｍｍ,个别情况还会更大。在其他部位由于混凝土的收缩也会形成细小的裂纹。(3)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。2 漏水的形式和治水方案的选择 地下水从防水板的破损处进入,经防水板的模筑混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。 根据漏水量的大小和漏水的方式,渗漏的形式可分为大面积渗漏和比较集中的点、线渗漏。根据不同的渗漏形式采取了不同的治水方法:第1种情况采用普遍注浆,第2种情况采用重点注浆。3普遍注浆施工 本方法主要用于渗漏严重、出水点多、面积大的地段。这种方法注浆止水的原理是:浆液从拱顶的注浆孔进入防水板和模筑混凝土之间的空隙,再进入其它部位的细小裂纹,用以堵塞混凝土出水周围的出水通道,因此起到大面积治水的作用。3.1 注浆段范围的确定 在首尾2个渗漏处各向两端外延2.5～3ｍ为一段治水范围。3.2注浆孔布置 注浆管一般布置在拱顶上。注浆管间距一般为5～8ｍ(情况严重可加密)。3.3钻孔 钻孔是注浆施工的关键工序,钻孔必须将模筑混凝土凿穿,见到防水板同时又不损坏防水板。采用电锤凿孔,孔径32ｍｍ,孔深为混凝土设计厚度的3/ 4,余下的孔采用人工手锤、钢钎继续凿孔,至凿穿为止。为防止损伤防水板,在凿混凝土的过程中,经常用一根直径较大的钢筋在孔内敲击混凝土,根据声音的变化来判断孔是否快凿通,并不断用手电筒来观察情况。由于防水板和模筑混凝土之间有一定空隙,采用以上的凿孔方法,施工中从未凿伤防水板。3.4埋管 注浆管采用Φ25ｍｍ钢管。钢管的外露端上25ｃｍ安装阀门;插入孔口和孔之间的空隙用水泥砂浆或棉纱封堵,长20ｃｍ。如图1所示。3.5注浆 注浆浆液一般采用复合水泥浆。注浆材料为水泥(先用普通水泥,后用超细水泥)、ＦＳ-1防水剂和聚丙烯酰胺。注浆机械一般采用排浆量<50Ｌ/ｍｉｎ、压力<2ＭＰａ单液泵,也可采用双液注浆机。　(1)注浆顺序 由低处向高处,由无水段向有水段间隔跳跃式注浆。以利于提高封闭渗水点效果。(2)注浆施工方法 一般分3次进行注浆。 第1次注浆　浆液配合比:水∶42.5级硅酸盐水泥∶ＦＳ-1防水剂∶聚丙烯酰胺=1∶1. 25∶0.16∶0.0006。注浆压力为0.4～0.6ＭＰａ。当达到设计压力10ｍｉｎ后,停止注浆,打开阀门,放出注浆管顶部浆液。 第2次注浆　第1次注浆完成后,隔2ｄ在原孔位置开始第2次注浆。浆液配合比:水∶42.5级硅酸盐水泥∶ＦＳ-1防水剂∶聚丙烯酰铵=1∶1∶0.12∶0.0005。注浆压力0.6～0.8ＭＰａ。达到设计压力15ｍｉｎ后,停止注浆,打开阀门,放出注浆管顶部浆液。 第3次注浆　第2次注浆完成后,隔1ｄ在原孔位置开始第3次注浆。浆液配合比:水∶超细水泥∶ＦＳ-1防水剂=1∶1∶0.12,注浆压力0.6～0.8ＭＰａ,持续注浆,直到注不进为止。4重点注浆施工 本方法主要用于点、线漏水和经普遍注浆后的补充注浆。4.1　注浆孔布置(1)裂纹,施工缝漏水 注浆孔沿裂纹布置,间距1～1.5ｍ。注浆孔和混凝土表面成30°夹角,隔孔的孔口布置在裂纹的另一面和混凝土表面成30°夹角。(3)点漏水 注浆孔布置在出水点的上方20ｃｍ处。如浆液注不进去,可在距出水点相对方向30ｃｍ另凿一个排气孔。4.2凿孔 与混凝土面成30°夹角钻孔,凿孔深度约为模筑混凝土的2/3,凿孔时要求凿孔穿过裂纹或出水点,做到不打穿混凝土、不露出防水板。4.3 埋管(同普通注浆)4.4 注浆 与普通注浆不同,孔未凿穿,注浆目的是堵填混凝土内部裂纹,因此注浆采用超细水泥和ＦＳ-1防水剂,进行单液注浆,并且一次注浆到位。 浆液配合比:超细水泥∶水∶ＦＳ-1防水剂=1∶1∶0.18。注浆压力为0.8～1 4ＭＰａ。注浆仍采取间隔注浆,当相邻注浆孔有浆液流出时,停止该孔注浆,隔孔继续注浆。最后一个孔时,用棉纱塞住相邻的注浆孔,压力达到设计压力5～8ｍｉｎ后结束注浆。5　注浆注意事项 (1)严格按注浆设计要求进行注浆。 (2)记录注浆段里程,注浆方式、孔数、浆液配合比、注浆压力、每孔注浆量和全段注浆量。 (3)检查记录注浆段原有裂缝情况,并在注浆过程中观察裂纹有无发展,如有发展或出现新的裂纹要立即暂停注浆,分析原因,经处理后再继续注浆。 (4)如注浆孔漏浆和原漏水裂纹漏浆,要暂停2ｈ后再继续注浆。 (5)当注浆压力突然升高要立即暂停注浆(一般为堵管),经检查处理后再继续注浆。 (6)根据情况调整浆液配合比,如有渗水严重可以加大聚丙烯酰胺的比例,当进浆速度快可适当减少注浆压力。 (7)每段注浆结束后,要检查注浆效果,达不到要求的要采取补救措施。 (8)经常检查、保持注浆机正常使用状态,不得使用压力表失灵的注浆泵。6 结语 (1)经统计,渗漏处经一次注浆有明显效果的占92.7%,完全治愈的占82.4%;第1次注浆达不到要求的,经补充注浆后均能达到不漏的防水要求。 (2)在北京地铁施工中,曾经试过多种方法对渗漏水进行治理。以前采取注Ｙ-Ｎ聚氨酯等化学浆液,这种治水方法见效快,但失效也快,且费用昂贵。而注复合水泥浆液效果较好,并且效果稳定,同时费用较低。 (3)复合衬砌用注浆来整治渗漏水是事后的补救措施,如果在防水板的铺设和混凝土施工中保证质量,就可以起到事半功倍的效果。 (4)本注浆方法是根据北京地铁拱顶空隙小、渗漏水小和裂纹小的情况采用的,如山岭隧道复合式衬砌的空洞较大注浆的方法和浆液的配合比不同;裂缝较大时,应在注浆前埋管引水和封堵裂缝。参考文献:[1]　(日)草野一人.地基加固和防水注浆设计施工手册[Ｍ].北京:中国铁道出版社,1989.[2]　夏明耀.地下工程设计手册[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社,1999.