论文部分内容阅读
摘 要：近年来，现代化城市发展进程加速，我国城市轨道交通工程建设逐步完善。在城市轨道交通工程投运使用期间，受到地下水与复杂环境影响，存在地下车站渗漏水问题，对轨道交通的安全质量造成不利影响。为解决这一问题，本文对城市国道交通地下车站结构渗漏类型及成因进行探讨，提出有效的结构防渗漏控制措施，为同类工程提供参考。
关键词：城市轨道交通;地下车站;结构防渗漏
1 城市轨道交通地下车站结构渗漏类型及成因
1.1 蜂窝麻面漏水
蜂窝麻面漏水是指在混凝土结构表面分布有若干处坑槽，且坑槽分布较为集中，地下水通过混凝土表面坑槽渗入结构内部，进而引发钢筋锈蚀、混凝土加速老化以及形成滴漏等一系列问题。蜂窝麻面漏水产生的原因包括混凝土振捣质量不佳、混凝土漏振、混凝土与模板粘连等[1]。
1.2 施工渗漏水
施工渗漏水产生的主要原因是：地下车站主体结构在施工期间防渗漏与排水处理措施不到位，施工质量问题未得到妥善处理。例如，混凝土浇筑过程中，没有严格控制上下层混凝土浇筑间隔时间，在浇筑下层混凝土时，上层混凝土提前初凝，进而在混凝土结构中形成施工缝，地下水与地表积水沿施工缝渗入混凝土深层结构中。此外，在地下车站主体结构施工期间，如果没有在出入口等位置做好防排水措施，可能会导致地表径流涌入地下车站，使车站主体结构长时间被水浸泡。
1.3 荷载变形裂缝漏水
荷载变形裂缝是地下车站混凝土结构在承受过大荷载情况下出现的裂缝，地下水沿裂缝渗入混凝土内部，使地下车站结构性能全方面下滑，出现渗漏现象。而这一结构渗漏事故的产生原因包括：混凝土养护不当致使强度不达标;地下车站结构设计有误，结构实际承受荷载远超过设计荷载;在工程施工与使用期间，地基土质不均匀与松软不实，浸水后
出现地基不均匀沉降现象，受到不均匀沉降作用影响，致使主体结构形成裂缝。图1为宁波某换乘车站施工缝渗漏情况[2]。
1.4 混凝土自应力裂缝漏水
在城市轨道交通地下车站使用期间，混凝土结构自身应力情况发生变化，对结构状态造成了影响，在问题严重时出现混凝土自身膨胀力失效、混凝土收缩开裂现象;在混凝土结构上形成上下贯通性裂缝，此类裂缝往往呈现出均匀分布状态，相邻裂缝的间距在3 m～5 m[3]。例如，在地下车站结构的后浇带部位，由于所浇筑新老混凝土的温差变化情况存
在差异，导致混凝土内外部结构的热胀冷缩程度有所不同，在表面产生较大拉应力，如果所产生拉应力超过混凝土结构的极限抗拉强度时，将在混凝土表面形成裂缝;同时受到外部环境影响，当水泥水热化达到一定值后，将出现混凝土自收缩现象，在结构中形成收缩裂缝。（如图2为绍兴某地铁车站顶板收缩裂缝）。
2 城市轨道交通地下车站结构防渗漏控制措施
2.1 主体围护结构防渗漏
在城市轨道交通工程中，由于地下车站主要建设于城市中心城区，周边环境较为复杂，施工场地较小，为保障施工安全，往往选择在地下车站主体结构外侧搭设围护结构，常见围护结构形式包括地下连续墙、新型水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩等，将围护结构作为地下车站结构的首道防护防水的防线，发挥着围护、止水等多重作用。然而，在部分城市轨道交通工程中，由于施工操作不当，导致所搭建主体围护结构存在质量缺陷与防渗漏薄弱点，难以充分发挥围护结构的防渗漏功能。
因此，必须严格控制主体围护结构的各施工环节质量，确保围护结构性能达到设计要求与建设标准。为实现这一目的，在工序交接环节，对上一环节施工成果质量进行自检与互检;记录发现围护结构存在的质量缺陷，对缺陷部位进行返工处理;在确定上一环节施工质量达到设计标准后，再进入下道工序。同时，在导管敷设前后，必须开展试拼与试压试验，将试验通过的导管投入使用。
此外，考虑到不同形式围护结构的工艺流程存在明显差异，必须全面掌握各类型围护结构的防渗漏控制要点与施工注意事项。以应用最为常见的地下连续墙为例：首先，由于连续墙接缝是结构防水薄弱环节，为了控制接缝质量应提前清除邻幅槽壁表面附着的灰尘污渍，保持槽壁表面洁净，避免对接缝效果造成影响;其次，对所制备混凝土浆液质量进行检测，如果混凝土性能不达标，或是存在混凝土离析现象，则调整配合比方案，或者重新搅拌混凝土，确定混凝土质量达标后，再将混凝土投入使用;再次，尽可量连续性完成混凝土浇筑、振捣作业，如果混凝土浇筑间隔时间过长，将形成施工缝，并出现夹泥等质量问题;最后，在围护结构搭建完毕后，对结构整体质量进行全面性检测，如测量围护结构垂直度，针对超过规定结构线的围护结构部分，对其进行凿毛处理。
3 主体结构防渗漏
根据城市轨道交通工程施工与使用情况来看，地下车站防水层仅能发挥一定程度的防水作用，受到外力碰撞、自身老化与复杂环境等因素影响，并无法彻底预防结构渗漏问题的出现。因此，施工企业应提高对地下车站主体结构的防渗漏力度，将防水混凝土视作为地下车站结构最后一道与最为重要的防线。为改善地下车站主体结构的防渗漏性能，应采取以下控制措施。
3.1 模板安装质量控制
在模板安装后，对模板水平位置与垂直度进行测量校正，确定垂直度等参数偏差值不超过允许范围后，将模板紧固，与配套支撑结构连接。随后，对模板拼缝部位进行封堵处理，如在缝隙内填充海绵胶条等材料，避免在后续混凝土浇筑期间出现漏浆现象。
3.2 渗漏点处理
针对围墙等部位上分布的渗漏点，对其进行防渗漏处理，如清除墙体基层与地面上附着的灰尘杂质，以此来保证混凝土表面平整度，避免在结构内部残留杂质和形成凹凸不平的部位。
3.3 混凝土材料质控
为确保所制备混凝土材料的性能达标，具有良好的和易性，企业可选择采购商品混凝土，在入场环节对商品砼性能进行检测即可。在选择自行制备混凝土时，结合工程实际情况与结构防渗漏设计要求，科学制定配合比方案，开展混凝土试拌试验，将试样送至实验室检测，根据试验结果调整配合比方案，如在混凝土中添加适量的特密斯（TMS）复合防水材料來改善混凝土的收缩补偿性能。 3.4 混凝土浇筑质控
可选择采取分层分段的混凝土浇筑方式，保持各混凝土层厚度相同，将单层混凝土厚度控制在30 cm～40 cm。同时，严格控制前后层混凝土的浇筑间隔时间，在上层混凝土初凝前，必须完成下层混凝土浇筑作业。而在混凝土浇筑高度超过2 m时，额外配置串筒等装置，避免出现混凝土离析现象[3]。
3.5 振捣质控
为提高混凝土振捣质量，应采取机械振捣方式，根据结构情况合理设定振点数量与分布位置，按特定顺序依次对各处振点开展振捣作业。随后，严格控制振捣棒插入深度，将振捣棒与模板板面、预埋件保持安全间隔距离，在混凝土表面无气泡持续冒出后，即可结束振捣作业。最后，在振捣完毕后，对混凝土表面进行压实整平处理，确保混凝土表面标高与平整度达到设计要求。
3.6 混凝土养护
在混凝土表面覆盖塑料薄膜进行保湿，在四周包裹棉帘进行保温。同时，定期在混凝土表面淋洒适量的水分，采取混凝土温控措施，将混凝土内外温差控制在25℃以内，保持表面湿润状态，避免形成温差裂纹与收缩裂缝。此外，持续观测混凝土养护情况，在形成裂缝后，根据裂缝宽深度与种类，采取相应的处理措施，如表面封闭法与内部修补法。
3.7 施工缝防渗漏
当前在部分城市轨道交通工程中，受到工艺技术限制，选择在地下车站主体结构中人为地设置施工缝，以此减小施工缝对主体结构防水性能造成的影响。然而，人工设置的施工缝仍旧是地下车站主体结构的防水薄弱环节，以及结构渗漏现象的高发区域。因此，应采取施工缝防渗漏措施，如在纵向施工缝额外设置镀锌钢板进行防水，或是埋设止水带，在施工缝两侧使用橡胶腻子设置防水线来深化防水功能[4]。
4 防水层施工质量控制
在地下车站结构中，防水层发挥着通过防水材料将地下水与主体结构分隔的作用，阻挡地下水渗漏至地下车站结构中。当前在多数城市轨道交通工程中，往往使用防水卷材、防水钢板与橡胶止水带等材料设备来组成防水层体系，可以在较长一段时间内稳定发挥防水性能。而在结构防水层施工环节，为取得理想的防渗漏效果，应采取以下控制措施。
4.1 无水施工
在地下车站结构铺设防水卷材时，必须满足无水施工条件，采取井点降水与管井降水等措施。随后，在无水条件下开展防水层施工作业，在地下车站主体结构与回填土施工完毕后，即可停止施工降水，无需继续保持无水施工条件。
4.2 基面处理
在铺设防水卷材前，应做好基面处理工作，清除防水层基面上附着的灰尘污渍，如果基面处于湿润状态，则将其静置一段时间，待基面恢复干燥状态后，再铺贴防水卷材。随后，观察基面结构完好性，如果存在凹凸不平部位，则凿除突出部位，在凹陷部位与阴角处填充比例为1：2.5的水泥砂浆，对砂浆进行抹平处理。最后，根据施工需求，将防水卷材剪裁为特定规格尺寸，按顺序在基面上匀速铺设防水卷材，挤卷材与基面接触面中分布的气泡空气，保证防水卷材与基面粘结牢固[5]。
4.3 防水材料检查
在地下车站结构防水层施工前，为减小材料因素对防水层性能质量造成的影响，必须做好防水材料检查工作。首先，在入场环节，对防水卷材、止水带、止水钢板等材料设备的规格尺寸与结构完好性进行检查，核查质检报告与厂家生产许可证等相关文件，退回存在质量缺陷或规格尺寸与采购清单不符的材料。其次，对防水材料进行预处理，如清除防水钢板表面残留锈迹，根据施工需求将防水卷材裁剪成特定尺寸造型。最后，在防水层施工期间，重复对止水钢板等材料进行检查，确定材料质量无误后，再将材料投入使用。
4.4 成品保护
根据实际施工情况来看，在地下车站结构防水层施工结束后，受到外力碰撞、人为、其他专业施工等因素影响，偶尔出现防水层破损问题，在防水层中形成新的防渗漏薄弱环节，致使防水层的防水功能无法得到有效地发挥。针对这一问题，在防水层施工结束后，企业应采取相应的成品保护措施，如禁止无关人员滞留防水层区域，禁止在防水层周边开展焊接与钢筋绑扎等操作，在防水层表面设置细石混凝土或水泥砂浆保护层。
5 结语
综上所述，为预防和减少地下车站结构渗漏事故的出现，显著改善结构的自我防水性能。因此，在城市轨道交通工程建设期間，必须做好地下车站结构防渗漏施工，并实施结构防渗漏控制措施，严格控制各施工环节质量，构建完善的地下车站结构防渗漏质量保证体系，以推动我国城市轨道交通事业的健康发展。
参考文献：
[1]刘康.地铁工程渗漏水处理技术研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016（1）：27-28.
[2]张其积.浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用[J].门窗，2017（9）：221.
[3]任志豪.浅谈地铁渗漏及封堵处理[J].低碳世界，2017
（19）：215-216.
[4]孙新.明挖地铁车站围护结构防水设计及渗漏治理[J].城镇建设，2020（1）：3.
[5]魏元博.明挖地铁车站结构渗漏水的预控措施浅析[J].建筑安全，2018（7）：46-49.
关键词：城市轨道交通;地下车站;结构防渗漏
1 城市轨道交通地下车站结构渗漏类型及成因
1.1 蜂窝麻面漏水
蜂窝麻面漏水是指在混凝土结构表面分布有若干处坑槽，且坑槽分布较为集中，地下水通过混凝土表面坑槽渗入结构内部，进而引发钢筋锈蚀、混凝土加速老化以及形成滴漏等一系列问题。蜂窝麻面漏水产生的原因包括混凝土振捣质量不佳、混凝土漏振、混凝土与模板粘连等[1]。
1.2 施工渗漏水
施工渗漏水产生的主要原因是：地下车站主体结构在施工期间防渗漏与排水处理措施不到位，施工质量问题未得到妥善处理。例如，混凝土浇筑过程中，没有严格控制上下层混凝土浇筑间隔时间，在浇筑下层混凝土时，上层混凝土提前初凝，进而在混凝土结构中形成施工缝，地下水与地表积水沿施工缝渗入混凝土深层结构中。此外，在地下车站主体结构施工期间，如果没有在出入口等位置做好防排水措施，可能会导致地表径流涌入地下车站，使车站主体结构长时间被水浸泡。
1.3 荷载变形裂缝漏水
荷载变形裂缝是地下车站混凝土结构在承受过大荷载情况下出现的裂缝，地下水沿裂缝渗入混凝土内部，使地下车站结构性能全方面下滑，出现渗漏现象。而这一结构渗漏事故的产生原因包括：混凝土养护不当致使强度不达标;地下车站结构设计有误，结构实际承受荷载远超过设计荷载;在工程施工与使用期间，地基土质不均匀与松软不实，浸水后
出现地基不均匀沉降现象，受到不均匀沉降作用影响，致使主体结构形成裂缝。图1为宁波某换乘车站施工缝渗漏情况[2]。
1.4 混凝土自应力裂缝漏水
在城市轨道交通地下车站使用期间，混凝土结构自身应力情况发生变化，对结构状态造成了影响，在问题严重时出现混凝土自身膨胀力失效、混凝土收缩开裂现象;在混凝土结构上形成上下贯通性裂缝，此类裂缝往往呈现出均匀分布状态，相邻裂缝的间距在3 m～5 m[3]。例如，在地下车站结构的后浇带部位，由于所浇筑新老混凝土的温差变化情况存
在差异，导致混凝土内外部结构的热胀冷缩程度有所不同，在表面产生较大拉应力，如果所产生拉应力超过混凝土结构的极限抗拉强度时，将在混凝土表面形成裂缝;同时受到外部环境影响，当水泥水热化达到一定值后，将出现混凝土自收缩现象，在结构中形成收缩裂缝。（如图2为绍兴某地铁车站顶板收缩裂缝）。
2 城市轨道交通地下车站结构防渗漏控制措施
2.1 主体围护结构防渗漏
在城市轨道交通工程中，由于地下车站主要建设于城市中心城区，周边环境较为复杂，施工场地较小，为保障施工安全，往往选择在地下车站主体结构外侧搭设围护结构，常见围护结构形式包括地下连续墙、新型水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩等，将围护结构作为地下车站结构的首道防护防水的防线，发挥着围护、止水等多重作用。然而，在部分城市轨道交通工程中，由于施工操作不当，导致所搭建主体围护结构存在质量缺陷与防渗漏薄弱点，难以充分发挥围护结构的防渗漏功能。
因此，必须严格控制主体围护结构的各施工环节质量，确保围护结构性能达到设计要求与建设标准。为实现这一目的，在工序交接环节，对上一环节施工成果质量进行自检与互检;记录发现围护结构存在的质量缺陷，对缺陷部位进行返工处理;在确定上一环节施工质量达到设计标准后，再进入下道工序。同时，在导管敷设前后，必须开展试拼与试压试验，将试验通过的导管投入使用。
此外，考虑到不同形式围护结构的工艺流程存在明显差异，必须全面掌握各类型围护结构的防渗漏控制要点与施工注意事项。以应用最为常见的地下连续墙为例：首先，由于连续墙接缝是结构防水薄弱环节，为了控制接缝质量应提前清除邻幅槽壁表面附着的灰尘污渍，保持槽壁表面洁净，避免对接缝效果造成影响;其次，对所制备混凝土浆液质量进行检测，如果混凝土性能不达标，或是存在混凝土离析现象，则调整配合比方案，或者重新搅拌混凝土，确定混凝土质量达标后，再将混凝土投入使用;再次，尽可量连续性完成混凝土浇筑、振捣作业，如果混凝土浇筑间隔时间过长，将形成施工缝，并出现夹泥等质量问题;最后，在围护结构搭建完毕后，对结构整体质量进行全面性检测，如测量围护结构垂直度，针对超过规定结构线的围护结构部分，对其进行凿毛处理。
3 主体结构防渗漏
根据城市轨道交通工程施工与使用情况来看，地下车站防水层仅能发挥一定程度的防水作用，受到外力碰撞、自身老化与复杂环境等因素影响，并无法彻底预防结构渗漏问题的出现。因此，施工企业应提高对地下车站主体结构的防渗漏力度，将防水混凝土视作为地下车站结构最后一道与最为重要的防线。为改善地下车站主体结构的防渗漏性能，应采取以下控制措施。
3.1 模板安装质量控制
在模板安装后，对模板水平位置与垂直度进行测量校正，确定垂直度等参数偏差值不超过允许范围后，将模板紧固，与配套支撑结构连接。随后，对模板拼缝部位进行封堵处理，如在缝隙内填充海绵胶条等材料，避免在后续混凝土浇筑期间出现漏浆现象。
3.2 渗漏点处理
针对围墙等部位上分布的渗漏点，对其进行防渗漏处理，如清除墙体基层与地面上附着的灰尘杂质，以此来保证混凝土表面平整度，避免在结构内部残留杂质和形成凹凸不平的部位。
3.3 混凝土材料质控
为确保所制备混凝土材料的性能达标，具有良好的和易性，企业可选择采购商品混凝土，在入场环节对商品砼性能进行检测即可。在选择自行制备混凝土时，结合工程实际情况与结构防渗漏设计要求，科学制定配合比方案，开展混凝土试拌试验，将试样送至实验室检测，根据试验结果调整配合比方案，如在混凝土中添加适量的特密斯（TMS）复合防水材料來改善混凝土的收缩补偿性能。 3.4 混凝土浇筑质控
可选择采取分层分段的混凝土浇筑方式，保持各混凝土层厚度相同，将单层混凝土厚度控制在30 cm～40 cm。同时，严格控制前后层混凝土的浇筑间隔时间，在上层混凝土初凝前，必须完成下层混凝土浇筑作业。而在混凝土浇筑高度超过2 m时，额外配置串筒等装置，避免出现混凝土离析现象[3]。
3.5 振捣质控
为提高混凝土振捣质量，应采取机械振捣方式，根据结构情况合理设定振点数量与分布位置，按特定顺序依次对各处振点开展振捣作业。随后，严格控制振捣棒插入深度，将振捣棒与模板板面、预埋件保持安全间隔距离，在混凝土表面无气泡持续冒出后，即可结束振捣作业。最后，在振捣完毕后，对混凝土表面进行压实整平处理，确保混凝土表面标高与平整度达到设计要求。
3.6 混凝土养护
在混凝土表面覆盖塑料薄膜进行保湿，在四周包裹棉帘进行保温。同时，定期在混凝土表面淋洒适量的水分，采取混凝土温控措施，将混凝土内外温差控制在25℃以内，保持表面湿润状态，避免形成温差裂纹与收缩裂缝。此外，持续观测混凝土养护情况，在形成裂缝后，根据裂缝宽深度与种类，采取相应的处理措施，如表面封闭法与内部修补法。
3.7 施工缝防渗漏
当前在部分城市轨道交通工程中，受到工艺技术限制，选择在地下车站主体结构中人为地设置施工缝，以此减小施工缝对主体结构防水性能造成的影响。然而，人工设置的施工缝仍旧是地下车站主体结构的防水薄弱环节，以及结构渗漏现象的高发区域。因此，应采取施工缝防渗漏措施，如在纵向施工缝额外设置镀锌钢板进行防水，或是埋设止水带，在施工缝两侧使用橡胶腻子设置防水线来深化防水功能[4]。
4 防水层施工质量控制
在地下车站结构中，防水层发挥着通过防水材料将地下水与主体结构分隔的作用，阻挡地下水渗漏至地下车站结构中。当前在多数城市轨道交通工程中，往往使用防水卷材、防水钢板与橡胶止水带等材料设备来组成防水层体系，可以在较长一段时间内稳定发挥防水性能。而在结构防水层施工环节，为取得理想的防渗漏效果，应采取以下控制措施。
4.1 无水施工
在地下车站结构铺设防水卷材时，必须满足无水施工条件，采取井点降水与管井降水等措施。随后，在无水条件下开展防水层施工作业，在地下车站主体结构与回填土施工完毕后，即可停止施工降水，无需继续保持无水施工条件。
4.2 基面处理
在铺设防水卷材前，应做好基面处理工作，清除防水层基面上附着的灰尘污渍，如果基面处于湿润状态，则将其静置一段时间，待基面恢复干燥状态后，再铺贴防水卷材。随后，观察基面结构完好性，如果存在凹凸不平部位，则凿除突出部位，在凹陷部位与阴角处填充比例为1：2.5的水泥砂浆，对砂浆进行抹平处理。最后，根据施工需求，将防水卷材剪裁为特定规格尺寸，按顺序在基面上匀速铺设防水卷材，挤卷材与基面接触面中分布的气泡空气，保证防水卷材与基面粘结牢固[5]。
4.3 防水材料检查
在地下车站结构防水层施工前，为减小材料因素对防水层性能质量造成的影响，必须做好防水材料检查工作。首先，在入场环节，对防水卷材、止水带、止水钢板等材料设备的规格尺寸与结构完好性进行检查，核查质检报告与厂家生产许可证等相关文件，退回存在质量缺陷或规格尺寸与采购清单不符的材料。其次，对防水材料进行预处理，如清除防水钢板表面残留锈迹，根据施工需求将防水卷材裁剪成特定尺寸造型。最后，在防水层施工期间，重复对止水钢板等材料进行检查，确定材料质量无误后，再将材料投入使用。
4.4 成品保护
根据实际施工情况来看，在地下车站结构防水层施工结束后，受到外力碰撞、人为、其他专业施工等因素影响，偶尔出现防水层破损问题，在防水层中形成新的防渗漏薄弱环节，致使防水层的防水功能无法得到有效地发挥。针对这一问题，在防水层施工结束后，企业应采取相应的成品保护措施，如禁止无关人员滞留防水层区域，禁止在防水层周边开展焊接与钢筋绑扎等操作，在防水层表面设置细石混凝土或水泥砂浆保护层。
5 结语
综上所述，为预防和减少地下车站结构渗漏事故的出现，显著改善结构的自我防水性能。因此，在城市轨道交通工程建设期間，必须做好地下车站结构防渗漏施工，并实施结构防渗漏控制措施，严格控制各施工环节质量，构建完善的地下车站结构防渗漏质量保证体系，以推动我国城市轨道交通事业的健康发展。
参考文献：
[1]刘康.地铁工程渗漏水处理技术研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2016（1）：27-28.
[2]张其积.浅埋暗挖法技术及其在地铁建设中的应用[J].门窗，2017（9）：221.
[3]任志豪.浅谈地铁渗漏及封堵处理[J].低碳世界，2017
（19）：215-216.
[4]孙新.明挖地铁车站围护结构防水设计及渗漏治理[J].城镇建设，2020（1）：3.
[5]魏元博.明挖地铁车站结构渗漏水的预控措施浅析[J].建筑安全，2018（7）：46-49.