地铁暗挖隧道渗漏案例分析(最终定稿).docVIP

地铁暗挖隧道渗漏原因案例分析及 抗渗混凝土的质量控制 佟 明 北京地铁7号线第三总监办 地铁暗挖隧道渗漏原因案例分析及 抗渗混凝土的质量控制 　　 1 概述 　　随着城市基础建设的发展，地下工程建设项目在各大城市日趋增多，但混凝土结构的抗渗防水问题一直是困扰地下工程的难题之一。改革近10年来，随着城市化进程的飞速发展，城市地铁先后在北京、上海、广州、深圳等各大城市开始修建，地铁工程对防水的要求越来越高。虽然近年来我们在地下工程的建设中不断加大对混凝土结构抗渗防水的研究和投入，取得了许多宝贵的经验，但地下工程的渗漏水现象仍常有发生，尤其是在城市地铁的暗挖隧道方面尤为严重，防水问题还未得到根本的解决。本人结合自己在地铁方面的工作经历，在参考以往有关文献和地铁五号线案例的基础上，经过分析认为地铁暗挖隧道由于混凝土工艺性能上客观存在的原因，提出了抗渗混凝土的质量控制措施，以保证混凝土结构达到抗渗防水要求。 2 以往工程二次衬砌结构渗漏情况、原因分析和经验 案例1：地铁大兴线 2．1渗漏情况 　　地铁大兴线02标公益西桥到新宫站正线区间，当二次衬砌施工完成到150m左右时，其结构拱顶及拱腰处开始出现渗水现象，伴随着施工进尺的增加出现了更多的渗漏点；尤其是施工缝接口处，随着地下水位的增高，渗漏现象日趋严重。经统计发现：二次衬砌结构渗漏部位主要集中在三处：环向施工缝、边墙混凝土灌注窗口下方、混凝土间隙灌注时发生的间隙缝。 2．2 原因分析 2 ．2 ．1 对防水施工的组织关键性认识不清 防水设计、防水材料和防水施工是地下工程防水紧密联系的三个环节，只有三个环节都做好，才能取得满意的防水效果。为什么在结构施工完成后，防水却很难满足设计的要求；根据以往的施工经验来看，主要与目前的防水施工只注重防水施工工艺，而不注重现场的施工管理以及防水材料的质量控制；从而影响了整个防水工程的最终质量；对于采用喷锚构筑法施工的暗挖隧道，在现阶段防水施工工艺条件下，如何克服工艺上存在的问题，加强现场施工组织管理，保证原材料的质量成为了提高防水施工质量，有效解决防水渗漏问题的关键。 2.2.2 全包防水层未起到防水作用 　　设在初期支护与二次衬砌间的全包防水层采用的是无纺布加1.5mm厚的EVA防水板，铺设方式为无钉铺设，双焊缝焊接。但二次衬砌结构仍出现了渗漏现象，究其原因，主要有以下几个方面：（1）防水板施工过程中，对不能采用双焊缝焊接的部位（如拐角处、破损处等），采用的手工热融焊接，实际上这种焊缝的质量是满足不了防水焊缝的密封要求；而且对于采用手工热融焊接的防水板是不能够检测的，导致采取该种焊接方法的焊缝在施工过程中的质量难以保证。（2）防水层在钢筋施工过程中被损坏的机率很大：在钢筋绑扎、焊接施工过程中，易被钢筋端头及肋纹刺穿磨破；杂散电流施焊中不注意焊接保护而被电焊烧穿；立模、拆模施工过程中，也易损坏防水板；混凝土灌注过程中，粗集料易刺穿防水板；基面的尖锐物、无纺布的射钉未处理平整等均易损坏防水板。（3）防水板在高水头的静水压作用下，只要防水板有一处破损，地下水就会通过破损处渗入到防水板与二次衬砌混凝土之间，加之拱墙与仰拱之间的施工缝处存有双排钢筋，膨胀止水胶打注困难，加之现场控制不严，出现断口使防水失效，导致对漏水处的混凝土造成影响。另外，施工现场防水板在自身施工过程中破损之处较少能够修补；在钢筋施工过程中，发现的破损之处勉强能够修补；在立模、拆模施工过程中发现的破损之处就很难修补；在灌注混凝土施工过程中发现的破损之处根本就不能修补。 2.2.3 抗渗混凝土的密实度 抗渗混凝土是地下混凝土结构防水中最关键的一步；混凝土是一种非均质材料，其内部存在着许多大小不同的孔隙，水的渗透就是通过这些孔隙进行的。抗渗混凝土就是通过调整混凝土配合比及外加剂来提高自身密实度，从而达到抗渗性能，满足防水等级的要求。（见图） （抗渗等级） 　　抗渗混凝土的防水质量受配合比、施工工艺、养护条件等施工因素影响很大，根据GB50108-2008地下工程防水技术规范要求，抗渗混凝土用于起到填充内部空隙的材料为粉煤灰和矿粉，粉煤灰等级不应低于二级，掺量为胶凝材料总量的20～30％；以北京地铁为例，抗渗混凝土由业主甲控的商混站提供，现场考察商混站所使用的粉煤灰为二级，但掺量往往只有胶凝材料总量的10％～15％，从而出现影响了抗渗混凝土的密实度，出现细微裂缝产生渗漏。 3 案例2：地铁五号线 3．1 工程概况 　　北京地铁5号线于2004年初全线开始修建，2006年建成通车。该线呈南北走向，区间隧道为双洞双线椭圆形结构，除大部分车站为明挖外，其余均采用喷锚构筑法暗挖施工。地铁五号线结构防水是根据工程地质和水文地质条件、车站结构特点、施工方法和使用要求等因素进行设计和施工的，遵循“以防为