地铁渗漏水治理.docx

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地铁渗漏水治理

地铁渗漏水治理

张盛初

内容提要:

地铁结构施工过程中混凝土渗漏水产生的原因以及处理方式。

关键词:

渗漏水、注浆材料、注浆工艺

根据施工实践经验分析,结构砼渗漏水分为:

点渗漏、线渗漏（施工缝渗水、变形缝渗水、裂缝渗漏、面渗漏结构缝渗水,采用高压化学注浆堵水。

暗挖施工设计中有两道防水体系,一是介于喷射混凝土和二衬之间防水卷材组成的防水层,二是二衬混凝土与止水条、中空塑料止水管注浆组成的防水层,这两道防水体系的破坏是造成渗漏的直接原因。

（1喷射混凝土施工后,在检查净空满足设计要求后进行补喷砂浆找平,平时初支渗漏处,然后铺设防水层。

先将起缓冲作用的柔性无纺布用带橡胶垫的射钉固定于喷射混凝土表面,再用热焊机使ECB（EVA防水卷材垫片熔接,形成防水层。

在施工中造成该防水破坏的原因有以下几个方面:

a、混凝土表面不平,顶穿防水板,在水头压力下,形成渗漏水通道;

b、防水板沿混凝土表面不太圆顺,在灌注二衬时撕裂;

c、防水卷材焊缝本身达不到设计要求。

（2二衬混凝土结构分段施工,每施工段之间有环向施工缝和水平施工缝,在施工缝间有遇水膨胀止水条、注浆管。

造成此防水层破坏的原因有:

a、水平止水条与环向联结不良;

b、受工序限制,止水条在后次混凝土浇筑前已遇水膨胀并隆起;

c、止水带安放位置不当,粘接不密贴、弯折、不闭合等现象;

d、混凝土胶结不良或漏振。

（3设计变截面处防水施工较困难,基本为手工焊缝,焊缝质量比较难把控,也是造成渗漏水地方之一。

（4混凝土施工中由于机械故障或砼供用不连续行造成的施工冷缝及收缩裂缝是造成渗漏水部位之一。

1变形缝渗水处理

变形缝在防水设计图中有预埋注浆管,在变形缝渗水处理分两种情况:

注浆管可

以使用的情况和注浆管不可使用两种情况对施工缝进行处理。

车站主体变形缝及区间变形缝防水如图1-1~1-3。

1-1车站主体结构顶板、侧墙变形缝防水图1-2车站主体结构底板变形缝防水图

1-3区间主体变形缝防水图

1.1注浆材料

渗水变形缝处理的基本原则是封堵渗漏通道。

渗水变形缝采用超细水泥静浆（配比

1.3:

1或水溶性聚氨脂进行灌浆处理。

水溶性聚氨脂具有良好的抗渗和伸缩性能,能起到较好的防渗填充堵漏效果,且不影响砼单元之间的正常伸缩,相当于增设一道弹性止水。

主要技术性能见表1.1-1。

1-1水溶性聚胺脂性能表

1.2注浆辅助材料及工具

1、高压管、胶管。

2、钳子、扳手、铁丝。

3、埋管材料:

早强水泥（掺有速凝材料的水泥材料。

4、设备:

①钻孔及扫孔设备:

手持式工程钻机（SG-100、手持式冲击钻（ZIC.QC-22。

②切缝设备:

砼切缝机。

③清孔设备:

高压水枪。

④通风设备:

无油式空气压缩机（Y112M-4。

⑤灌浆设备:

手压式灌浆泵（HY-1、注浆泵（自制、储浆桶（自制。

⑥计量设备:

玻璃转子流量计（LZB-10、量杯（各种型号、台秤（TGT50-1000GAJF。

1.3工艺流程

预埋注浆管可采用通风的方法进行检查。

1、预埋注浆管可用情况下:

准备工作→通风→注浆→灌后检查→扫孔修补灌浆孔。

2、预埋注浆管不可用情况下:

准备工作→钻孔→清孔→埋管→通风→注浆→灌后检查→扫孔修补灌浆孔。

1.4施工方法

1、预埋注浆管可用情况下的施工方法

（1准备工作

根据渗水面所处的位置,决定是否需要搭设排架,再做好渗水情况描述。

（2孔口封闭

将变形缝两侧浮浆杂物打磨、清理。

清水冲洗干净,风干后用堵漏灵封闭缝口,封闭宽度7cm,厚度3cm,要求贴压紧密,不漏浆。

另外,沿变形缝埋设排气管,间距1m。

封堵材料在质量检查合格后清除。

⑶通风

用无油式空压机通风检查,通风压力≤0.25Mpa,做好通风记录。

⑷注浆

根据孔容和各孔串通情况,分批调配浆材,第一次备浆量应大于孔容管路占浆量。

由低到高依序进行灌注,因聚胺脂材料的固化特性,注浆采用单孔注浆为宜。

注浆压力为0.4Mpa~0.5Mpa,随时观测浆材注入量,确保一次注浆充填饱满达到有效止水。

做好化学灌浆原始记录和成果表。

5min内单孔注入量小于100ml,将压力提升至0.7~0.8Mpa。

5min内单孔注入量大于300ml,降低压力或调节浆材凝胶时间施灌。

⑸质量检查

①表面检查:

注浆处理14d后,检查变形缝表面是否渗水,如果无渗水,则判断表面检查合格;

②内部检查:

表面检查合格后,再通过单点法压水试验进行内部检查,压水压力0.6Mpa,孔数为单条变形缝孔数的5%,孔位可选在原灌浆孔上,或者吸浆量较大及串浆孔上,并适当的布置一些在变形缝上,孔径为Φ32mm。

压水检查合格标准为透水率q≤0.1Lu,且无再次渗湿印迹;

③如果在14d后至竣工交验前又出现渗水的变形缝,需采取如下的方法进行处理:

a.对渗水部位再进行一次注浆处理;

b.灌浆结束后,对于侧墙及顶板在渗水部位及附近用砼切缝机在变形缝表面开槽（断面为楔形,槽深5cm,表面宽5cm,内部最大宽度6cm。

楔形槽开好后,用砼切缝机在变形缝上切一条缝,缝宽约3cm,缝深为5~6cm。

然后在变形缝上垂直于砼面钻孔埋灌浆管,孔径12mm,孔距100cm,孔深穿过切缝深度约5cm。

钻孔埋管完成后采用环氧砂浆将楔形槽填补密实,再利用埋好的灌浆管灌注水溶性聚氨脂填补,注浆压力为0.4~0.5MPa。

切缝封堵情况详见图1-4。

1-4切缝封堵示意图

2、预埋注浆管不可用情况下的施工方法

（1准备工作

根据渗水面所处的位置,决定是否需要搭设排架,再做好渗水缝面描述。

（2钻孔

①距变形缝两侧18~20cm处垂直于砼面钻孔或按预埋注浆管位置钻孔,孔径

12~20mm,孔距35cm,梅花形布置,孔深穿过止水带2~3cm,见图3.1-5。

②将12~20mm孔口四周先凿毛处理,后埋注浆管。

图3.1-5钻孔位置图

（3清孔

用潜水泵将孔内冲洗干净,要求无尘、无垢,做好清孔统计表。

（4埋管

采用早强水泥埋管,要求平整密实。

（5孔口封闭

同预埋注浆管可用情况的施工方法。

（6通风

用无油式空压机通风检查钻孔效果,通风压力≤0.25Mpa,通风比例为100个孔通风数量5个,做好通风记录。

（7注浆

同预埋注浆管可用情况的施工方法。

（8质量检查

同预埋注浆管可用情况的施工方法。

1.5特殊情况处理

在注浆过程中,出现相邻孔中有串浆时,应立即封闭串浆孔,确保浆液充填饱满,或嵌缝面出现渗漏应立即停止施灌,重新封闭注浆。

对于注入量过大,单孔注浆超过50ml/min时,且不起压时,可采取降压,缩短浆液凝胶时间,增大浆液粘度进行灌注,或采用间歇性灌浆法处理,一般间歇时间可为8~12h。

由于变形缝缝隙较大,因此当进浆量过大时,征得现场监理工程师的同意后,可先注入一部分水泥浆,再进行化学浆液灌注。

对个别吸浆量很大,不起压的孔段,在查明原因后,报监理工程师研究处理。

灌浆作业因故中断应尽快恢复灌注。

当恢复灌注后,吸浆量显著减少,应另行补孔灌注。

2施工缝渗水处理

施工缝在防水设计图中有预埋注浆管,在施工缝渗水处理分两种情况:

注浆管可以使用的情况和注浆管不可使用两种情况对施工缝进行处理。

施工缝设计防水图见图2-1。

2.1化学材料及嵌缝材料

1、化学材料:

EAA环氧材料、水溶性聚氨脂材料。

表2-1EAA环氧材料组份配比（体积比

2、嵌缝材料:

（1施工期嵌缝材料:

掺有速凝材料的水泥浆材。

（2永久性嵌缝材料:

在凿除施工期嵌缝材料后,在深5-6cm、宽5~6cm梯形浅槽内涂刷环氧基液,然后再分层捣填环氧砂浆,其表面按平整度控制标准抹光后涂刷1~2道基液。

2.2设备

1、钻孔设备:

BSH冲击钻（易操作、可满足不同角度、工效快。

2、灌浆设备:

手动灌浆泵（注浆压力易控制,可随时观察单孔注入效果,不易产生浆液浪费。

3、计量设备:

量筒、量杯。

2.3施工程序

1、预埋注浆管可用:

查清施工缝位置→清缝→嵌缝→冲洗管路→试压丙酮→注入聚氨酯材料堵漏→注入EAA环氧材料补强。

2、预埋注浆管不可用:

查清施工缝位置→布孔→钻孔→开槽→清缝、清孔→嵌缝、埋管→冲洗管路→试压丙酮→注入聚氨酯材料堵漏→注入EAA环氧材料补强。

2.4施工方法及要求

以下仅说明预埋注浆管不可用情况下的施工方法及要求,预埋注浆管可用情况下的施工方法及要求参考3.1.4施工方法。

（1布孔、钻孔、开槽、清缝清孔

①找出裂缝的准确位置,进行布孔,孔距35-40cm（暂定扩散半径为25cm,孔深40cm,孔径28mm,要求钻孔对准裂缝口。

②按布孔点钻孔,要求钻孔对准裂缝。

③沿缝开槽,槽深×槽宽为5~6cm×5~6cm。

④采用清水清洗钻孔和槽面,要求无尘、无泥垢、砂粒,孔内能回出清水。

⑵埋管嵌缝:

①每孔分上下两层埋设两根注浆管（一进一出,上层管径为8mm,埋入孔内40cm,为主注浆管,下层管径为8mm,埋入孔内10cm,为排水排气回浆管。

②嵌缝:

嵌入早强水泥、封缝埋管,要求嵌入均匀,孔内压贴密实、平整,不得渗漏。

（3待凝后采用丙酮试压,该丙酮压力为0.5Mpa,检查有无渗漏和观察注入量状况,如有渗漏应立即重新嵌封,并记录注入量。

（4注浆:

先注入聚氨酯材料堵住明水,后注入环氧材料补强。

聚氨酯材料主要是其止水作用,使用时需要注意用量;因聚氨酯材料止水作用的有效期有限,无法使主体结构达到设计要求的止水效果;同时因环氧树脂材料无法在明水作用下有效止水,且其堵水效果及使用寿命均比聚氨酯强,故使用聚氨酯止水后立即采用环氧树脂注浆补强。

加强主体结构渗漏水治理的效果。

①灌浆前浆液配制:

根据灌前压水（或注丙酮漏量大小,分批配制浆液,第一批配聚氨酯注浆材料,其用量以止明水为目的;随后视吸浆量情况随时及时配制环氧注浆材料,随用随配,以保证浆液低粘度,提高灌浆质量,节省浆材。

配浆时应注意固化剂溶液缓慢注入液中,边注入边搅拌,控制注入速度,保持浆液温度在30ºC以下。

②注浆方式:

当灌浆单孔压水（或注丙酮漏量≥10ml时,单孔灌注。

灌浆单孔压水（或注丙酮漏量≤10ml时,可将邻I序孔（2~3孔并联灌注,灌注过程中若发现其间的II序孔串漏,可在其排出孔中积水和稀浆后,并入I序孔同时灌注。

③灌浆方法:

灌前应尽量吹干孔（缝内积水,灌浆开始时,应敞开回浆管、待孔内水（气排出后,封闭回浆管,灌浆压力逐步升至设计压力。

正常情况下,灌浆作业应连续进行,确保灌注密实。

④灌浆压力:

开灌后进浆压力逐步升至0.5~0.6MPa,当吸浆率<5ml/min时,灌浆压力提高到0.7~0.8MPa。

28mm注浆孔;1.0cm排气孔,角度15~20°。

2.5特殊情况处理

1、在注浆过程中,出现相邻孔口有串浆时应立即封闭串浆孔,确保浆液充填饱满,或嵌缝面出现渗漏应立即停止施灌,重新封闭注浆。

2、对于注入量过大,单孔注浆超过50ml/min,且长时间不见减少,经估算浆液已超出受灌范围,可采取降压,缩短浆液凝胶时间,增大浆液粘度进行灌注,若吸浆量仍不见减少,可采用间歇灌浆法处理,间歇时间可根据浆液配方、配比及裂缝大小,并给合现场具体情况决定,一般间歇时间可为8~14小时。

3、EAA环氧浆材配制后约8~10小时,如出现发稠现象应废弃,废弃浆液放置于废旧的容器内,待凝后清出施工现场。

4、对个别吸浆量很大,不起压的孔段,在查明原因后,报监理工程师研究处理。

5、灌浆作业因故中断,应尽快恢复灌浆。

当恢复灌浆后,吸浆量显著减少,应另行补孔灌注。

2.6注浆结束标准和封孔

1、结束标准:

当吸浆量<1ml/min后恒压30分钟结束。

2、闭浆:

灌浆结束后,封闭进浆管作有压闭浆。

在闭浆过程中发现孔段吸浆时,应适时补注浆液,待浆液校灌之后,方可拆卸孔口设备。

3、所有钻孔,在灌浆检查工作完成,扫孔清孔后采用干硬砂浆或环氧砂浆封填捣实,确保封孔质量。

3砼表面点面渗水处理

由于砼浇筑过程中可能存在毛细通道,当地下水较大时,可能会出现渗水。

尽管在砼施工阶段采取了多种排水措施,但砼浇时承压水在砼内部可能产生细微流动,形成毛细渗水,在侧墙及顶板面上可能会出现了点渗水和面渗水现象。

堵漏时,先采用聚氨酯注浆材料进行止水,然后采用环氧注浆材料进行补强。

3.1化灌材料

采用聚氨酯、环氧材料进行化灌处理。

3.2施工设备

①钻孔设备:

冲击钻。

②灌浆设备:

密封式注浆泵;容积10L,压力1.6Mpa,为手动压泵。

③计量用具:

天平、小量杯、温度计。

3.3施工程序和要求

工艺流程:

准备工作→点渗或面渗描述→根据类型采用相应处理措施→质量检查及验收1、准备工作

根据点渗或面渗所处位置,决定是否需要搭设排架,再做灌前点渗或面渗性状描述。

2、根据不同渗水类型采用不同的处理措施

（1点渗的处理

①钻孔:

利用钻孔设备对点渗部位进行钻孔,孔深20~30cm,孔径>18mm,做好钻孔登记表。

②清孔:

通过风压将孔内清理干净,要求无尘、无泥垢、无颗粒;做好清孔成果统计表。

③埋管:

沿孔口四周凿毛后用水清洗干净,要求无尘,无泥垢,用早强水泥埋管。

④浆液配制:

分批配制浆液,第一批配浆量应略大于孔管的占浆量,随后视吸浆量情况随用随配EAA环氧浆液,现场固化剂的加入应严格控制温度,固化剂的加入过程为放热过程。

因此,配置过程中应缓慢加入固化剂等材料并搅拌均匀使其充分散热,控制浆液温度在30℃以下,不再升温后才用于灌浆。

⑤灌浆:

采用单孔灌注。

先用聚氨酯注浆材料止水,然后采用环氧树脂注浆材料补强。

⑥复灌:

止水后,采用环氧树脂材料复灌。

复灌直至达到结束标准。

⑦灌浆压力:

开始灌浆后压力逐步升至0.3~0.5Mpa,当进浆量≤1ml/min时,稳压30min结束。

正常情况下灌浆作业应连续进行,确保灌注密实。

⑧合格标准:

砼面上原点渗部分不再渗水。

（2面渗水的处理:

面渗水处理的施工方法与点渗水的施工方法只有①、⑤、⑧施工程序不同,其余均相同。

①钻孔:

利用钻孔设备对面渗区域钻孔,梅花形布孔（尽量布置在渗水点上,孔距30cm,排距25cm,孔深30~40cm,孔径>18mm,再在面渗区域外18~20cm钻一排孔,间距为30cm,做好钻孔登记表和钻孔布置图,钻孔布置示意详见图3-1。

3-1面渗钻孔布置图⑤灌浆：

先用聚氨酯注浆材料止水，然后采用环氧树脂注浆材料补强。

灌浆顺序由低至高，由内向外，根据压水试验漏量确定灌注方式，漏量＜10ml时，采用分Ⅰ、Ⅱ序孔并联多孔（四孔）灌注，灌注过程中若发现其间的Ⅱ序孔串漏浆，可在该孔排出孔中积水和稀浆后并入Ⅰ序孔同时灌注。

漏量＞10ml时，采用单孔灌注，发生串浆情况时，待串浆孔排出孔中积水和稀浆后，扎紧管口，灌浆孔灌浆结束后，打开该管按正常程序灌浆。

⑧灌浆后的质量检查：

砼面渗部未不再渗水后，进行压水检查。

造检查孔（孔径32mm、孔深10—15cm后进行检查孔压水试验，采用单点法压水，压水检查压力为0.3Mpa。

压水试验稳定标准，在稳定压力下，每3~5min测读一次压入注量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终的10%，或最大值与最小值之差小于1ml/min时，本孔段压水结束，取最终值为计算值，测记漏量，计算透水率（Lu）。

合格标准：

压水检查透水率≤0.1Lu。

3.4特殊情况处理在面渗孔注浆过程中，出现相邻孔中有串浆时，应立即封闭串浆孔，确保浆液充填饱满，或嵌缝面出现渗漏应立即停止施灌，重新封闭注浆。

对于注入量过大，单孔注浆超过50ml/min时，且不起压时，可采取降压，缩短浆液凝胶时间，增大浆液粘度进行灌注，或采用间歇性灌浆法处理，一般间歇时间可为8~12h。

EAA环氧浆材配制后约8~12h，如出现过稠现象应废弃，废弃浆液放置于废旧的

容器内，待凝后清出施工现场。

对个别吸浆量很大，不起压的孔段，在查明原因后，报监理工程师研究处理。

如孔段不吸浆，应检查钻孔是否对准裂缝，并根据实际情况重新布孔灌注。