閆成偉 張浩然
(濟南力穩(wěn)巖土工程有限公司,山東 濟南 250000)
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市軌道交通及大型地下商場也進入了一個快速崛起的時期。地下工程的質(zhì)量是關(guān)系其使用功能的重要關(guān)鍵,而地下工程滲漏水則是嚴重影響到地下工程建設(shè)質(zhì)量、威脅地下工程正常營運的重要因素。因此,地下工程滲漏水問題是亟待解決的關(guān)鍵難題。
目前針對地下工程滲漏水治理方面的研究開展的并不全面,相關(guān)研究存在滯后性。葉躍忠等[1]通過調(diào)整合成的氰凝預(yù)聚體中異氰酸酯和環(huán)氧樹脂的量,以及通過對各種助劑的選擇和組配,研制了一種新型堵漏材料;王劍明等[2]對富水區(qū)明挖高速鐵路隧道滲漏水防治技術(shù)展開研究,對隧道主體結(jié)構(gòu)采用分區(qū)防水的措施,在一定程度上提高了其在后期運營過程中的防水能力;張素磊等研發(fā)了新型排水材料并對公路隧道滲漏水治理進行了現(xiàn)場試驗研究;彭林軍等[3]通過對寒區(qū)鐵路運營隧道進行分類整治,采取堵排結(jié)合的施工技術(shù)和馬麗散防堵水材料進行了現(xiàn)場試驗;劉赟君等[4]針對某高速6座隧道季節(jié)性滲漏水病害,通過實地調(diào)查、病害監(jiān)控,結(jié)合病害成因分析、病害判定分級和病害整治研究,分析各類滲漏水危害性,提出不同時期滲漏水病害狀況和相應(yīng)的病害整治措施;蔡國偉等[5]將水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在隧道滲漏處理中進行了應(yīng)用。
目前研究的開展主要集中于滲漏水原因分析、新型材料研發(fā)等方面,對滲漏水的治理缺乏有效的、系統(tǒng)的治理方法,造成現(xiàn)有施工期及運營期地下工程滲漏水災(zāi)害頻發(fā),且難以處理、容易反復(fù)。針對此,本文依托青島地鐵井岡山路車站反復(fù)滲漏問題,提出了一套系統(tǒng)的滲漏水治理方法,從前期準備、全面治理、重點針對、補充加固、襯砌恢復(fù)五個工序進行治理,五步一體,達到較好的治理效果。通過實踐驗證,其方法可行性高、治理效果較好。對地下工程襯砌滲漏水有較強的適用性,能夠較好的解決目前所面臨的襯砌滲漏水治理的難題。
井岡山路站為1號線與R3線換乘站,車站計算有效站臺中心里程為右YCK7+680,起點里程為右YCK7+589.589,終點里程為右YCK7+831.989;總長242.4 m,站臺寬度15.5 m;結(jié)構(gòu)型式為三層三跨箱型框架結(jié)構(gòu)體系,車站底板標高-19.70 m,基礎(chǔ)底板埋深約25.03 m,頂板覆土深為3.5 m;車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖法施工。本站共設(shè)6座出入口,設(shè)4座風(fēng)井風(fēng)道。附屬結(jié)構(gòu)均采用明挖法施工。車站東側(cè)約35 m處為利群集團超市,西側(cè)臨近凱發(fā)集團在建新羅馬假日基坑,地面條件較為復(fù)雜。在襯砌施工完成后,發(fā)生襯砌大面積滲漏水情況,滲水情況較為嚴重,多集中于車站側(cè)壁與頂板。
經(jīng)過現(xiàn)場多次勘查,并結(jié)合工程水文地質(zhì)資料,分析井岡山路車站襯砌存在滲漏水的原因如下:
1)施工單位忽視初期支護的滲漏水問題,未進行全面治理,導(dǎo)致基巖裂隙水滲入形成滲漏水補給;
2)基坑圍護結(jié)構(gòu)采用樁錨體系,而設(shè)計止水采用旋噴樁止水帷幕,預(yù)應(yīng)力錨索施工時擊穿圍護結(jié)構(gòu)的止水帷幕,形成外來地下水滲入的通道;
3)結(jié)構(gòu)混凝土剛性自防水局部失效,混凝土結(jié)構(gòu)澆筑不嚴密產(chǎn)生原生裂隙,形成最初的滲水通道,隨時間增加,混凝土劣化,滲水通道增加;
4)柔性防水層局部破壞,導(dǎo)致外部水源滲入。
針對上述難點,在充分利用現(xiàn)有工程水文地質(zhì)資料及現(xiàn)場實際勘察的基礎(chǔ)上,開展下文所述工作,系統(tǒng)分析了車站襯砌滲漏水原因及導(dǎo)水通道,為滲漏水治理奠定基礎(chǔ),具體技術(shù)路線見圖1。
車站東側(cè)出入口肥槽處在外部降水時,是滲入車站襯砌的一個天然的導(dǎo)水通道。因此擬首先對東側(cè)肥槽進行清理,尤其是二三層交接區(qū)域,進行防水卷材的鋪設(shè)(或防水涂料的涂抹),盡可能的杜絕外部水源滲入通道。同時在車站內(nèi)側(cè)壁水流量較大區(qū)域設(shè)置泄壓孔及引流管,具體如圖2,圖3所示。
根據(jù)現(xiàn)場襯砌滲水情況,為最大限度的減少滲水區(qū)域及滲水量,擬采取車站內(nèi)側(cè)壁襯砌壁后注漿方案進行系統(tǒng)注漿,以此達到全面治理的效果。注漿材料采用普通42.5水泥漿液,水灰比1∶1。其施工區(qū)域選擇在車站內(nèi)側(cè),盡可能的保證施工過程中不受天氣的影響。
鉆孔采取水平鉆孔,從車站襯砌內(nèi)側(cè)壁打穿防水板進行注漿,單側(cè)壁共計3序孔,分別為E1-1~E1-13,E2-1~E2-13,E3-1~E3-13(共計78個孔),孔間距為10 m,最下側(cè)孔距離底板1 m,最上側(cè)孔距離頂板1.2 m(考慮軌排風(fēng)道高度為0.9 m),孔深設(shè)計為1 m(打穿防水板即可),具體鉆孔布置示意如圖4所示圓形標點處。采取跳孔注漿方式,注漿整體順序采取由下至上方向。
鉆孔采取水平鉆孔,從車站襯砌內(nèi)側(cè)壁打穿防水板進行注漿,單側(cè)壁共計3序孔,分別為C1-1~C1-12,C2-1~C2-13,C3-1~C3-12(共計78個孔),孔間距等參數(shù)同上,具體鉆孔布置示意如圖4所示矩形標點處。注漿材料采用800目超細水泥,水灰比為1.5∶1。
待以上工序完成后,其大部分區(qū)域可實現(xiàn)滲漏水的徹底封堵,針對剩余滲水區(qū)域,擬采取化學(xué)漿液進行治理。包括施工縫及頂板滲水區(qū)域,孔間距設(shè)計為15 cm,孔深設(shè)計為20 cm,具體如圖5所示。注漿材料采用改性環(huán)氧樹脂材料。
待注漿結(jié)束后,進行襯砌表面恢復(fù)治理,其中泄水孔采用水泥漿液進行封堵。待襯砌表面恢復(fù)后,可觀察車站襯砌側(cè)壁滲漏水情況全部消失,車站符合驗收標準。一周之后未發(fā)現(xiàn)有反復(fù)情況發(fā)生,目前該車站已投入運營。
1)通過井岡山路車站原始工程地質(zhì)資料及對現(xiàn)場情況的詳細勘察,確定車站襯砌滲漏水原因,獲得車站襯砌內(nèi)外的滲流路徑等關(guān)鍵信息,并以此做好襯砌滲漏水治理前的相關(guān)準備工作。
2)提出一種襯砌滲漏水綜合治理方法。水泥漿全面治理,實現(xiàn)大部分區(qū)域滲漏水的封堵;超細水泥重點針對治理,實現(xiàn)滲漏水區(qū)域剩余出水點的徹底封堵;改性環(huán)氧樹脂進行補充加固治理,實現(xiàn)襯砌面滲水區(qū)域的徹底根除。此方法解決了現(xiàn)有治理方法缺乏系統(tǒng)性、治理效果欠佳、容易反復(fù)滲漏的弊端,實現(xiàn)三重防護,根本治理,并且能為類似工程提供借鑒。